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如何使用照片以最佳方式制作对象的 3D 模型?

我想获得我的鞋垫的 3D 模型。我试图用 123D catch 扫描它,但很难找到参考点,因为鞋垫是黑色的。

如何改进扫描?我附上鞋垫的照片以显示其不易变形的形状。

我想在表面上放置一个白点网格,但这就足够了吗?

另外,建议保持相机静止并旋转物体(我有一个旋转支架)还是应该移动相机?在第二种情况下,照片的准确性会较低,而每次旋转支架5-10度非常容易。

作为背景,我应该使用棋盘格还是其他不重复的东西?

我注意到鞋垫基本上有三个不同的“层次”,相互衔接得很流畅。这些“平面”以相同的方式倾斜,因此如果我将鞋垫的间距改变大约 10 度,它们将是水平的。会提高准确率吗?

编辑:鞋垫是全新的,以前穿的比较新。

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我在鞋垫上涂上白色油漆(办公室和学校使用的白色橡皮擦油漆),然后将鞋垫放在三脚架顶部,放在平坦的白色纸板支架上,拍了一系列照片。总共 55 张照片,位于 3 个不同的高度(侧、中、高)。我还用固定相机和旋转物体进行了测试。

照片扫描一般不能很好地工作。保持对象固定会产生最好的结果,但效果不佳。

123D Catch 做得更好!再次使用固定物体和移动相机。尽管如此,处理生成的网格仍然很困难,精度可以提高。

Autodesk Remake 2017 运行良好,如您在附加屏幕截图中所见,它允许编辑网格以删除模型的无用部分。我还没有尝试在固定相机和旋转物体的情况下处理照片。我以最大的细节和分辨率在本地进行了处理(它很慢!)。

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这可能与边界 3D 打印相关,更倾向于扫描。考虑喷足粉以减轻表面。均匀涂抹,因为任何黑暗区域都会成为空隙。将鞋垫放在细钢丝画架上会改善效果,可能是 30 度。在鞋垫周围放置浅色棋子,但在扫描过程中不要改变位置。转盘更好,相机在三脚架上。从低角度、中角度和高角度拍摄,每次全旋转。 Agisoft Photoscan 没有照片数量限制,并且可以免费试用 30 天以获得更高质量的结果。
我知道这是临界点,我在发布之前问过元。感谢您提供其他信息!
尝试 Photoscan,包括转盘和固定物体。没有好的结果,即使我在鞋垫表面点缀了白点(我使用了通常涂在纸上的白色油漆来纠正拼写错误)。对象固定和我移动给出了更好的结果。我认为最好的解决方案是构建一个适用于我的 3D 打印机的探针,例如 https://www.youtube.com/watch?v=8gMF6zWHpz8 和 http://www.raspibo.org/wiki/index.php /A_DIY_touch_probe_for_my_Wasp_3D_printer
还有一个选项可供您使用,它可能会提供更好的结果。它被称为 FlexScan3D - http://lmi3d.com/products/flexscan3d,它使用计算机投影仪在被扫描的项目上叠加图案。由形状产生的扭曲被纳入计算以生成模型。它相当于大卫扫描,但更便宜。如果您必须购买相机和投影仪,仍然很昂贵!

2个回答

通常,3D 成像中最大的可变性是照明,其次是配色方案。您可能需要注意以下几点:

  • 背景/支架中没有颜色,保持阴影(除非扫描仪另有规定)
  • 没有渐变。这适用于导致“渐变”光效果的不良照明
  • 如果可能,将背景设置在扫描仪范围之外(例如使用带有 Microsoft Kinect 的 Skanect)
  • 理想情况下设置背景,尤其是支架与物体的颜色形成对比。

您是对的,由于物理原因,典型的 3D 扫描仪很难处理较深的颜色。但是,没有规定不能更改对象的颜色。

在这个应用程序中,我建议继续喷漆对象并扫描它。扫描鞋垫将需要非常严格的扫描公差,因为我假设鞋垫因使用而自然磨损。

完全替代 3D 扫描,您可以尝试在 CMM(坐标测量机)上使用 3D 测头。这将需要更长的时间,但接触式探头并不关心物体是什么颜色。

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接触探针的评论似乎很受欢迎,所以我会详细说明。我在接触式测头方面的经验仅来自制造技术,并且可以在各种不同的机床中找到:

  • 米尔斯
  • 车床
  • 三坐标测量机
  • 视觉系统
  • “Romer” Arms(又名便携式 CMM)

您可能可以搜索当地的机械加工车间(或加工车间)并询问他们是否有用于逆向工程的机器。逆向工程最快、最简单的机器(根据我的经验)是便携式 CMM,我建议使用谷歌搜索。

或者,我听说有人在他们的 3D 打印机中添加了接触式探针,但我以前从未见过。理论上,使用瞬时开关可以轻松实现基本的接触式探针。如果您擅长编程并且可能有点 Arduino,您可以执行以下操作:

  • 将瞬时(通常关闭)开关添加到 Arduino
  • 找到连接开关的方法(在喷嘴下方)
  • 以您喜欢的方法和首选的编程语言连接到您的 3d 打印机。我在安装 MakerWare 时使用了 Python 中提供的库,以便连接到我的 MakerBot。
  • 编写例程以按网格模式顺序移动新探针,然后逐步向上移动 Z,直到您从 Arduino 收到信号,表明瞬时已打开。
  • 对于每个触发器,添加一个包含坐标的新行的简单文本文件。
  • 完成后,您应该拥有鞋垫的“点云”,如果格式正确,将能够导入到 CAD 软件中

有几种文件类型可以使用,包括:

  • .pts
  • .XYZ
  • .CSV
我喜欢接触式探针扫描的想法。我虽然想到了类似的东西,但到目前为止还不知道它很容易存在(在原子力显微镜之外的其他尺度上;-))。
好的,但我怎样才能在家里得到接触式探头?此外,我编辑以澄清鞋垫是全新的。我想在使用它之前扫描它,以便将来重现它。我会尽量用婴儿爽身粉代替油漆,至少它可以轻松去除,并且在使用鞋垫时不会粘在我的脚上。

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