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【創(chuàng)客學(xué)堂】基于3D Sense掃描儀的3D打印創(chuàng)新設(shè)計(jì)(二)

編輯:Nikita2014-06-25 瀏覽次數(shù):1353

    繼續(xù)上一篇關(guān)于3D Sense掃描儀的介紹。本篇文章中小編會(huì)為大家重點(diǎn)描述使用3D Sense掃描物體的掃描過程,包括對焦和怎樣調(diào)整被掃描物體的遠(yuǎn)近距離;以及對netfabb、Geomagic Studio、ZBrush等軟件的使用情況進(jìn)行介紹。

掃描過程:


    軟件熟悉的差不多了,下面把公仔擺放在三腳架上,連上掃描儀數(shù)據(jù)線,準(zhǔn)備掃描。試著一只手拿起掃描儀,對準(zhǔn)要掃描的物體,調(diào)整距離在38cm左右,等到要掃描的物體在軟件中變成了綠色,就可以點(diǎn)擊開始按鈕了。但要注意在掃描的過程中,是沒有返回選項(xiàng)的,要么繼續(xù)掃描,要么點(diǎn)擊房子按鈕,丟棄當(dāng)前結(jié)果,再重新打開。在筆者看來,這實(shí)在是一個(gè)不該有的設(shè)計(jì)問題。 
 

公仔放在三腳架上

用掃描儀掃描公仔    
圖7 公仔放在三腳架上

 

    在軟件的左上角可以看到Sense的掃描過程大致分為五步,下面我們按照軟件的指引,慢慢進(jìn)行。
 

對焦完成
圖8 對焦完成
 

    Step1: 點(diǎn)擊掃描按鍵后,軟件開始做3,2,1倒數(shù)計(jì)時(shí)準(zhǔn)備。然后緩慢在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造三維圖像,整個(gè)掃描過程類似于手機(jī)的全景照相功能。為了得到一個(gè)完整的三維模型,除了開啟轉(zhuǎn)盤讓公仔水平旋轉(zhuǎn),還需要讓掃描儀正對著公仔做豎直方向的切向運(yùn)動(dòng)。方向與距離合適時(shí),軟件中心會(huì)給出一個(gè)藍(lán)色的對焦圈,并且模型周圍的環(huán)境會(huì)被渲染成白色,以免干擾你的工作。移動(dòng)時(shí)要特別小心,一旦在掃描的過程中,手臂移動(dòng)過快或是距離掌握不好,軟件就會(huì)給出紅色警告。
 

掃描儀距離物體過遠(yuǎn)
圖9 掃描儀距離物體過遠(yuǎn)


    如果抖動(dòng)偏差過大,軟件就會(huì)退出構(gòu)圖過程,給出“Lost Tracking!”提示。此時(shí)必須馬上按照陰影提示,重新對焦視頻圖像,不然這次掃描就會(huì)前功盡棄。
 

掃描儀移動(dòng)過快圖像脫離
圖10 掃描儀移動(dòng)過快圖像脫離


    盡管在掃描過程中幾乎總是出現(xiàn)“Too Close!”或“Too Far!”的提示,手把上的USB數(shù)據(jù)線也是個(gè)累贅,初次上手總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題,但掌握使用要領(lǐng)后,筆者覺得3D Sense掃描物體的速度還是不錯(cuò)的(這在很大程度上與你的電腦配置有關(guān))。此外,在掃描物體時(shí),你最好把該物體放在一個(gè)白紙下,這樣會(huì)盡可能的少掃入一些背景環(huán)境,方便后期處理。當(dāng)然,你很快就會(huì)看到,后期處理并不是一個(gè)繁瑣的過程。
 掃描儀距物體過近

圖11 掃描儀距離物體過近


    Step2: Sense并不知道何時(shí)去停止掃描,所以你必須自行停止。當(dāng)你認(rèn)為掃描完成時(shí),點(diǎn)擊Next,軟件就會(huì)開始處理收集到的數(shù)據(jù)。下面是掃描完成的界面,我們看到除了模型上面的顏色有些花斑外,整個(gè)外形輪廓識別的還是非常清晰的。在這個(gè)界面下,我們可以進(jìn)行Crop操作,就是選擇模型要保留的部分。由于前期使用了三腳架,外界環(huán)境對掃描結(jié)果的影響還是很小的,所以這一步就不做Crop操作了。一會(huì)兒給你介紹一系列更強(qiáng)大的模型編輯、修復(fù)軟件,筆者會(huì)使用它們來做后續(xù)的處理。
 

公仔表面有花斑
圖12 公仔表面有花斑


    由于表面凹陷的原因,脖子部分的曲面不是很光滑。
 
公仔脖子凹陷不平整

圖13 公仔的脖子凹陷處不平整


    Step3: 點(diǎn)擊Next,會(huì)進(jìn)入軟件自帶的模型修復(fù)界面。這里只給出了兩種修復(fù)操作,一個(gè)是曲面擦除,一個(gè)是破面修補(bǔ)。我們先試著用破面修補(bǔ)功能,修復(fù)公仔的嘴部。如果修改后不盡人意,也不用擔(dān)心,使用Ctrl+Z可以撤銷上一步操作。
 

公仔嘴部有破損
圖14 公仔的嘴部有破損


    下圖演示用橡皮擦功能,擦除部分無用背景。
 

去除多余部分
圖15 去除多余部分


    Step4: 再次點(diǎn)擊Next,進(jìn)入第四步。這里你可以對模型的顏色進(jìn)行部分處理,包括調(diào)整明亮度、對比度等。
 

調(diào)整模型色彩
圖16 調(diào)整模型色彩


    Step5: 再次點(diǎn)擊Next,下面會(huì)出現(xiàn)Save、Upload、Print三個(gè)按鈕。我們選擇Save,對模型進(jìn)行保存,在保存類型欄目下,選擇STL格式,方便后續(xù)的模型處理和3D打印。
 

保存文件模型
圖17 保存模型文件


    掃描工作告一段落,筆者在這里吐個(gè)槽,這款掃描儀需要改進(jìn)的地方還是很多的。如:應(yīng)該取消線纜連接、在機(jī)身增加些控制按鈕。此外,軟件上面也有不妥之處,為了給用戶友好的操作感,Sense的界面功能顯得過于簡單,軟件接口方面也沒有給創(chuàng)客們留出二次開發(fā)的打算。

模型處理:


    鴨鴨公仔模型我們已經(jīng)掃描完成了,接下來就到了修復(fù)模型的時(shí)候。在模型修復(fù)之前,要熟悉以下幾款軟件:netfabb、Geomagic Studio、ZBrush,它們之間相互配合,才能輕松的完成模型修復(fù)的任務(wù)。
首先,打開軟件netfabb對底座部分進(jìn)行剪切處理,將模型拖拽到netfabb中。
 

netfabb編輯頁面
圖18 netfabb編輯界面


    接下來,就要將公仔下方多余的部分去掉了,這時(shí)模型是被選中的,點(diǎn)擊右邊的切割禁用,選擇其中的切割所有模型,隨后滑動(dòng)X,Y,Z三個(gè)軸的滑條就可以了。下面這個(gè)呢,就是切割完成之后的模型,完成后就應(yīng)該保存了,右鍵點(diǎn)擊模型,選擇導(dǎo)出模型為STL格式。
 

netfabb編輯過程
圖19 netfabb編輯過程


    第二步就要用到Geomagic studio,模型拖拽到軟件中??赡茏x者會(huì)問,為什么這步的切割不用上面的netfabb?這是因?yàn)檫@里要切割的是兩腳間的多余連接,被切割面為不規(guī)則曲面,筆者認(rèn)為Geomagic studio更適合做這項(xiàng)工作。
 

Geomagic studio編輯頁面
圖20 Geomagic studio編輯界面


    按住鼠標(biāo)左鍵,將想要去掉的部分畫出下圖如此的軌跡,再按下delete鍵,進(jìn)行刪除操作。如圖所示,就是刪除完多余部分的模型了。
   

Geomagic studio編輯過程編輯過程
圖21 Geomagic studio編輯過程


    之后是進(jìn)行保存,保存的格式一定要是obj格式,以便接下來使用ZBrush做更細(xì)微的處理。
 

保存為obj 格式 
圖22 保存為obj格式


    接下來是將剛剛保存的名為duck2.obj的文件導(dǎo)入ZBrush中。
 

ZBrush軟件操作界面
圖23 ZBrush軟件操作界面


   由于ZBrush比較復(fù)雜,不過網(wǎng)上的教程很多。筆者在這里就是拋磚引玉,重點(diǎn)引導(dǎo)大家多了解這些實(shí)用軟件,所以不做具體講解,給大家看看修復(fù)之后的成果吧,整個(gè)表面修復(fù)平整了,多余的部分也已經(jīng)努力的處理掉啦!
 

使用ZBrush處理好的公仔
圖24 使用ZBrush軟件處理好的公仔


    好啦!小奧今天就給大家介紹到這里吧!關(guān)于3D Ssense掃描儀的更多文章小編會(huì)繼續(xù)為大家發(fā)布的。下一篇文章將會(huì)繼續(xù)介紹3D打印部分,即將出場的是當(dāng)紅影星小黃人,大家不要錯(cuò)過嘍~

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