برای پرینت سه بعدی یک قطعه مشابه به غیر از طراحی سه بعدی آن می توان از روش ساده تر اسکن سه بعدی استفاده کرد. خصوصا در زمینه مهندسی معکوس در خطوط تولید. در این مقاله می خواهیم یاد بدهیم چگونه با دم دست ترین وسیله خود که همان گوشی تلفن همراه است هر چیزی را که می خواهید اسکن کنید و پرینت سه بعدی بگیرید.

 

 

 

اسکن سه بعدی جسم با استفاده از تلفن همراه یا دوربین  

Photogrammetry یا SFM فرایندی است که مختصات سه بعدی نقاط سطح را با استفاده از تصاویر یک شیء فیزیکی از زوایای مختلف، تخمین می زند. این توضیح یک خطه ساده شده این فرایند است که در نهایت اسکن سه بعدی از جسم هدف را به ما ارائه می دهد. از این طریق می توان هر جسم فیزیکی دلخواه را ابتدا اسکن و سپس آن را با پرینتر سه بعدی چاپ کرد. همچنین در زمینه مهندسی معکوس در خطوط تولید می توان از اسکن سه بعدی برای پرینت سه بعدی قطعه مورد نظر استفاده کرد.

روشی ساده برای اسکن سه بعدی

ابتدا شما یک دسته تصویر از تمام جهات ممکن از جسم تهیه می کنید، سپس از این عکس ها به عنوان ورودی برای یک نرم افزار تخصصی استفاده می شود. این نرم افزار به دنبال یافتن ویژگی هایی است که در چندین عکس قابل مشاهده هستند و سعی می کند حدس بزند که این عکس ها از کدام نقاط گرفته شده اند. این نرم افزار با دانستن موقعیت و جهت گیری دوربین، یک نقطه سه بعدی را مطابق با ویژگی های دو بعدی عکس (اساسا یک پیکسل) ایجاد می کند. در حالت ایده آل، شما یک مش سه بعدی را به عنوان خروجی دریافت می کنید. اغلب بهتر است به منظور دستیابی به نتایج بسیاردقیق تر، نقاط بازسازی شده درون مش را به صورت دستی پردازش کنید.

 

 

نرم افزار اسکن سه بعدی

لیست نرم افزارهای فتوگرامتری موجود، بسیار طولانی است. اشکال این نرم افزار ها در این است که معمولا گران قیمت هستند و نسخه های رایگان موجود، نمایش های محدودی را ارائه می دهند. برخی از برنامه ها حتی محاسبات مبتنی بر رایانش را با هزینه های بالاتر ارائه می دهند.

ما سعی کردیم بهترین نرم افزارهای رایگان را اینجا معرفی کنیم:

• (Win / Mac / Linux) Colmap – در این مقاله استفاده خواهد شد
• ۳DF Zephyr (Win) – رایگان با محدودیت حداکثر ۵۰ عکس
• (Win / Mac / Linux) Visual SFM

ما همچنین به نوعی نرم افزاری برای عملیات پس پردازش داده های خروجی نیاز خواهیم داشت.

ممکن است زمان این محاسبات بسیار طولانی باشد و بنابراین بر روی یک لپ تاپ قدیمی امکان پذیر نباشد. بسیاری از برنامه های کاربردی نیز به رابط گرافیکی NVIDIA CUDA (Colmap) وابسته است که بر روی کارت گرافیک AMD اجرا نمی شود.

عکسبرداری برای اسکن سه بعدی

بدیهی است شما به یک دوربین نیاز دارید. دوربین گوشی هوشمند نیز خوب کار می کند، اما اگر شما یک DSLR  داشته باشید بهتر است.

شما باید حداقل ۲۰ عکس تهیه کنید. در طول آزمایش، عموما ما بین ۵۰ تا ۸۰ عکس برای ثبت تمامی جزئیات می گیریم. به یاد داشته باشید، اگر نرم افزار تشابه کافی میان یک عکس و دیگر عکس ها نیابد، آن را حذف می کند.

1. به صورت دایره ای از تمام دور شی عکس بگیرید. توجه داشته باشید که جسم یا محیط اطراف آن را حرکت ندهید.
2. شما باید از هر قسمت از مدل حداقل ۲ تصویر گرفته باشید. در حالت ایده آل، تصاویر باید با تصویر بعدی خود ۶۰ تا ۸۰ درصد همپوشانی داشته باشد.
3. از سایه های تیره در عکس اجتناب کنید. از نور استفاده کنید یا عکس ها را در یک روز نیمه ابری خارج از منزل تهیه کنید.
4. بخش قابل توجهی از هر تصویر باید در برگیرنده شی باشد.
5. از حرکت دادن اهداف اجتناب کنید.
6. از اهداف بسیار براق یا شفاف پرهیز کنید.

اهداف ایده آل برای فتوگرامتری، آیتم های دارای بافت یا سخت (مجسمه) هستند. شما می توانید اشیاء براق یا شفاف را به منظور جلوگیری از انعکاس نور، با پودر (آرد) پوشش دهید و یا سطح براق را با چسب نقاشی بپوشانید.

کاربران پیشرفته همچنین می توانند یک ویدیو از هدف را ضبط کنند و سپس آن را به فریم های تکی تبدیل کنند. در این حالت برای اجتناب از  ایجاد فریم های تار سرعت شاتر را بالا (به عنوان مثال ۱/۸۰) نگه دارید.

برای اطلاعات بیشتر می توانید به مقاله اسکن سه بعدی و کاربردهای آن مراجعه کنید.

فیلم زیر آموزش کامل اسکن سه بعدی با دوربین یا تلفن همراه است. این ویدیو فوق العاده  را از دست ندهید.

 

 

منبع: https://www.prusaprinters.org/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

pdf اسکن سه بعدی جسم با تلفن همراه یا دوربین

تهیه و تنظیم از: پرینتر سه بعدی آیدیزاین