小編從今天起會(huì)帶領(lǐng)大家認(rèn)識(shí)3D Sense掃描儀，看這款廉價(jià)的手持3D掃描儀是如何把廣大群眾帶入3D打印的世界！本篇文章會(huì)介紹3D Sense掃描儀的硬件構(gòu)成及軟件應(yīng)用，讓你完整掌握操作步驟，輕松創(chuàng)意DIY。

    自3D打印機(jī)風(fēng)靡以來，越來越多的3D打印機(jī)制造商都在關(guān)注3D打印技術(shù)本身的發(fā)展，研究制造使用方便、價(jià)格低廉、性能更加穩(wěn)定的桌面級(jí)3D打印機(jī)。但是卻忽視了3D打印前期的建模工作，普通大眾根本無法獨(dú)自創(chuàng)建3D模型，導(dǎo)致他們?cè)诳紤]購買3D打印機(jī)時(shí)易產(chǎn)生困惑。幸好，一批富有開拓精神的創(chuàng)客和具有科技創(chuàng)新能力的公司能夠積極思考如何進(jìn)一步縮小由虛擬到現(xiàn)實(shí)的鴻溝。通過他們的努力，現(xiàn)在已經(jīng)制作出一批桌面型3D掃描設(shè)備。在這種需求背景下，3D Sense手持式掃描儀問世了，它是由3D打印領(lǐng)域的行業(yè)巨頭3D Systems公司，在2013年11月8日發(fā)布的一款新產(chǎn)品，這也意味著在3D打印設(shè)備領(lǐng)域中，廉價(jià)手持3D掃描儀已不在是空白。

手持式3D Sense 掃描儀

    3D Systems這樣的行業(yè)巨頭急著進(jìn)入低端市場也是事出有因的。2013年初，MakerBot公司在SXSW公開展示了他們的新產(chǎn)品——Digitizer桌面型3D掃描儀。該款掃描儀配有一個(gè)攝像頭、一個(gè)紅外探頭，通過一個(gè)圓形轉(zhuǎn)盤，能夠掃描一個(gè)8英尺x8英尺的三維實(shí)體,也就是直徑203.2毫米，高203.2毫米的圓柱所能容納的物體，其售價(jià)大約1400美元。同樣是家用型3D掃描儀，3D Systems的3D Sense和Digitizer的側(cè)重點(diǎn)有很大不同，這臺(tái)售價(jià)400美元的手持型掃描儀可以掃描整個(gè)人或是一個(gè)大的辦公桌。低廉的價(jià)格、比Digitizer更大的掃描尺寸、傻瓜式的操作軟件，使得3D Sense可以輕松打入主流市場。筆者在發(fā)布第一時(shí)間便預(yù)定到了一臺(tái)3D Sense，打算利用已有的MakerBot單頭3D打印機(jī)，綜合掃描模型、現(xiàn)有模型與自繪模型，做一次基于3D掃描模型的3D打印的創(chuàng)新體驗(yàn)。
在實(shí)驗(yàn)開始之前，先以框圖的形式，簡單羅列下筆者使用的硬件與軟件工具。

    硬件方面：主要是3D Sense手持式掃描儀，這個(gè)是實(shí)驗(yàn)的主角。然后，就是創(chuàng)客們鐘愛的3D打印機(jī)，我自己使用的是MakerBot Replicator 2。文章的最后，筆者簡要給大家展示基于Arduino控制器和現(xiàn)有物件改造的掃描轉(zhuǎn)臺(tái)，上電后，只要按動(dòng)相應(yīng)按鈕，轉(zhuǎn)臺(tái)就會(huì)緩緩移動(dòng)，這樣3D Sense的使用完全就可以像Digitizer一樣輕松啦。
  

    軟件方面：首先要下載Sense，這個(gè)可能大家不熟悉，因?yàn)檫@是3D Sense自帶的掃描軟件，待會(huì)筆者會(huì)仔細(xì)說明它的基本功能和操作方法。然后再向大家介紹幾款常用3D模型處理軟件，本文只介紹這些軟件的基本功能，最后簡述常用G代碼生成工具M(jìn)akerWare。
 

    為了進(jìn)行這次3D掃描實(shí)驗(yàn)。筆者特別翻出自己珍愛的鴨鴨公仔，希望使用它來開始今天的3D Sense掃描體驗(yàn)之旅。

初識(shí)3D Sense 掃描儀：

    初次拿到3D Sense，白色的包裝盒上寫有“Take your world from physical to digital with 3D scanning”，闡明了該款產(chǎn)品連接物理世界與數(shù)字世界的設(shè)計(jì)理念。

 
圖1 3D Sense簡約設(shè)計(jì)風(fēng)格的包裝盒
 

    打開盒子，就看到了這個(gè)長方形的“小方磚”，灰色的塑料外殼上印有大大的“Sense”，設(shè)備中心是一個(gè)供手持用的白色握把。整個(gè)機(jī)身都是塑料材質(zhì)外殼，機(jī)身尺寸18cmx13cmx3.5cm（長x寬x高），重量約為320g。

 
圖2 3D Sense開箱照

    拿起該款3D掃描儀，握住白色的握把，筆者立刻有了身臨科幻電影的感覺。機(jī)器的正前方是傳感器區(qū)，也就是機(jī)器工作的核心部分。玩過微軟Kinect的朋友會(huì)立刻認(rèn)出，這里有兩個(gè)不同鍍膜的攝像頭和一個(gè)紅外傳感器。在機(jī)器底部，是一個(gè)供連接照相機(jī)三腳架的螺絲孔和一個(gè)產(chǎn)品出廠標(biāo)貼，上面印有“Made in the U.S.A by 3DSystems”和產(chǎn)品序列號(hào)等信息。哦，對(duì)了，在機(jī)器的后面還有一根不是很長的USB數(shù)據(jù)線，長度大約180cm。這就意味著，當(dāng)你準(zhǔn)備掃描大件物體時(shí)，要一手托著筆記本電腦，一手握住3D Sense才成。

 
圖3 3D Sense工作核心區(qū)
 

掃描軟件：

    事實(shí)上，類似Kinect這種傳感器構(gòu)成的3D掃描設(shè)備，它們的核心技術(shù)都在軟件的算法上，3D Sense也不例外。在包裝盒的下面明確列出了它對(duì)PC的最低配置要求：Intel 2GHz主頻、2GB內(nèi)存。足見它在圖形處理運(yùn)算方面的復(fù)雜程度。
    盒子內(nèi)沒有配備光碟，我們要去官網(wǎng)下載它的配套軟件Sense。安裝時(shí)需要輸入機(jī)身或盒子上的S/N號(hào)，并且去官網(wǎng)注冊(cè)賬號(hào)，在ACTIVE頁面輸入S/N號(hào)申請(qǐng)code碼。這樣才可以成功注冊(cè)并使用這款配套軟件。
  

圖4 軟件注冊(cè)界面
 

    注冊(cè)成功后，就可以看到一段簡短的Flash視頻教程。
 

  
圖5 軟件自帶Flash教程
 

    Sense的操作界面使用了藍(lán)色的風(fēng)格，這個(gè)類似WIN8的默認(rèn)主題，操作起來也是“傻瓜式”。進(jìn)入軟件后，會(huì)出現(xiàn)下面的提示界面，問你是要掃描人像還是物體。通過這種方式來間接確定掃描儀的工作距離。選擇人像后，還會(huì)問是掃描半身像還是全身像。若選擇掃描物體，則會(huì)問你掃描物體的大小程度，包括小型（書籍、筆記本、足球），中等（吉他、輪胎、提包）和大型（桌子、摩托、沙發(fā)）三個(gè)選項(xiàng)。說實(shí)話，這樣的交互方式很人性化。
 

            
圖6 選擇掃描物體尺寸
 

    關(guān)于3D Sense掃描儀小編就先介紹到這里啦！后續(xù)還將會(huì)為大家?guī)黻P(guān)于掃描過程以及模型處理等更加詳細(xì)的講解，是以大家最愛的小黃鴨和小黃人為例哦！后續(xù)更精彩，敬請(qǐng)期待吧！

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