اسکن سه بعدی بدون اسکنر !

برای تهیه یک اسکن سه یعدی از اجسام احتیاج به اسکنر های مخصوصی هست که می تونن ابعاد جسم رو از زوایای مختلف بررسی کنن و در نهایت یک فایل سه بعدی در اختیار شما بگذارند . با اینحال اگه اسکنر سه بعدی نداشتید با یک دوربین معمولی هم می تونید از اجسام اسکن سه بعدی تهیه کنید و یک فایل سه بعدی استاندارد توی کامپیوتر ازش داشته باشید , شرح موضوع رو در ادامه مطلب بخونید

همونطور که در مقدمه خوندید توی این روش به هیچ دستگاه اسکنری احتیاج نیست و تنها می تونید با استفاده از یک دوربین فیلم برداری معمولی از یک جسم اسکن سه بعدی تهیه کنید. در واقع یک نرم افزار ویژه است که این کار روی برای شما انجام میده , کافیه از سوژه مد نظرتون در زوایای مختلف عکس برداری کنید و اونها رو به نرم افزاربدید تا با پردازش این تصاویر و از توی دل عکس ها براتون یک تصویر سه بعدی بسازه

دقت این روش به نسبت پائینه اما مهم اینه که رایگانه در حالی که یک دستگاه اسکنر سه بعدی میلیون ها تومن قیمت داره . شاید در حالت معمولی دقت این روش در حدود یک میلیمتر یا کمتر باشه ولی روش هایی هم برای افزایش دقت وجود داره که در ادامه بهشون اشاره خواهم کرد

مزیت دوم این روش اینه که تقریبا محدودیت ابعاد براش وجود نداره و شما می تونید از هر چیزی حتی خونه خودتون هم اسکن تهیه کنید در حالی که اسکنر های معمولی میز کارهای مشخصی دارند و معمولا برای اسکن اجسام کوچیک طراحی شدن

در حال حاضر بیشترین استفاده از نرم افزارهای سه بعدی سازی با استفاده از عکس رو باستان شناسان و فسیل شناسان انجام میدن , اونها میتونن با استفاده از این نرم افزار و بدون دست زدن به اشیای باستانی از اونها یک اسکن سه بعدی تهیه کنن و بعدا یک مقیاس کوچکتر از اون رو با یک پرینتر سه بعدی چاپ و بررسی کنن . در سایر جاهایی هم که نمونه برداری از یک سوژه و یا تهیه یه مدل با مقیاس کوچکتر از یک وسیله مهم باشه این روش میتونه مفید باشه

نرم افزار هایی که اینکار رو می کنن عبارتند از autodesk remake , autodesk 123D catch که هردو محصول شرکت autodesk هستن ( همون شرکتی که نرم افزار اتوکد-autocad رو ساخته ) و نرم افزار agisoft photoscan

نرم افزار remake قبلا با نام memento  به صورت رایگان در دسترس بوده و الان پولیه اما بسیار رابط کاربری خوبی داره و می تونه در ویرایش اشکالات احتمالی تصویر خیلی به کاربر کمک کنه نسخه  آزمایشی این نرم افزار به مدت 14 روز به صورت رایگان قابل استفاده است که از هیچی بهتره .  agisoft photoscan  هم در حالت کلی رایگان نیست ولی در صورتی که بخواهید به مدت محدود ازش استفاده کنید می تونید در خواستتون رو در سایتش ثبت کنید تا یک activation code  برای استفاده سی روزه آزمایشی از نرم افزار به ایمیلتون ارسال بشه

هرچند علاوه بر موارد ذکر شده شرکتهای دیگه ای هم نرم افزار هایی در این زمینه تولید کردن اما ما فعلا کارمون رو با 123D catch انجام میدیم چون کار باهاش آسونه ( به نوعی easy as 123 ) و همچنین تنها مورد کاملا رایگانه . البته کلیه نرم افزار های شرکت autodesk از جمله remake برای دانشجویان رایگان هستند و شما می تونید با طی کردن مراحل مربوطه و مشخص کردن دانشگاه محل تحصیلتون از لیست , نرم افزار های مورد نیازتون رو به رایگان دانلود کنید اما متاسفانه دانشگاههای ایران در لیست مذبور وجود نداره و این امکان برای دانشجوهای ایرانی نادیده گرفته شده.

همونطور که خودتون هم تا اینجا فهمیدید , فرآیند به طور ساده از این قراره که شما از سوژه مورد نظرتون در زوایای مختلف عکس برداری می کنید و این عکس ها رو در اختیار نرم افزار قرار میده اون هم با پردازش این تصاویر یک اسکن سه بعدی و در واقع یک فایل سه بعدی استاندارد رایانه ای میسازه و در اختیارتون قرار میده

اما موضوع به همین سادگی ها هم نیست! نکته ای که باید بهش توجه داشت اینه که پردازش تصاویر و تبدیلشون به یک فایل سه بعدی کار پیچیده ای محسوب میشه که از عهده رایانه های معمولی بر نمیاد , شرکت autodesk با آگاهی از این مساله یکسری ابررایانه هایی رو مخصوصا برای انجام پردازش در اختیار شما قرار میده که شما در واقع عکس هاتون رو در اختیار اون سرور قرار میدید و اون ابررایانه کار پردازش رو برای شما انجام میده و نهایتا خروجی رو در اختیار شما میگذاره لذا نیازی به داشتن یک رایانه قدرتمند ندارید و می تونید با هر کامپیوتری یا حتی با گوشیتون هم از این نرم افزار استفاده کنید.

با اینحال در نرم افزار autodesk remake این قابلیت گذاشته شده که در صورت تمایل پردازش روی کامپیوتر خود شما انجام بشه نه روی سرور های autodesk  اما باید حداقل 32 گیگابایت رم داشته باشید و یک پردازنده چند هسته ای قوی . در عوض در agisoft photoscan هیچ سروری در اختیار شما نیست و شما مجبورید برای استفاده از این نرم افزار یک کامپیوتر خیلی خوب و قوی داشته باشید .

هرچند در کانال رسمی یوتیوب این نرم افزار و در کانال های شخصی متعدد فیلم های آموزشی بسیار کاملی از این نرم افزار گذاشته شده اما منم اینجا برای دوستانی که با زیان انگلیسی رابطه خوبی ندارن یک آموزش خیلی خیلی مختصر گذاشته که امیدوارم به دردتون بخوره

تهیه یک اسکن سه بعدی از یک سوژه با این متد دو تا فاز کلی داره : عکاسی و استفاده از نرم افزار

عکاسی

اول باید از سوژه تون کلی عکس تهیه کنید , تعداد عکس ها بسته به سایز سوژه و میزان جزئیاتی که می خواید و حتی محدوده حدکتی شما متفاوته اما به طور نرمال حدود 50 تا عکس کافیه به اینصورت که در دو دایره دور سوژه تون دور بزنید و هر 15 درجه ازش یه عکس بگیرید اینطوری مطمئنا تمامی بخش های سوژه رو پوشش دادید و تمامی عکس ها با همدیگه همپوشانی لازم رو دارن
در واقع وجود همپوشانی در عکس ها برای نرم افزار حیاتیه و اگه نتونه همپوشانی لازم رو در عکس ها پیدا کنه از خودتون کمک میگیره
بهتره اگه دارید از یک جسم جابجا پذیر استفاده می کنید اون رو روی یک میز بگذارید و زیر سوژه هم یک روزنامه قرار بدید این باعث میشه تا نرم افزار بتونه به کمک روزنامه نقاط مشترک عکس ها رو بهتر تشخیص بده
وجود نور کافی خیلی مهمه و باید حتما بهش توجه داشته باشید اما به هیچ وجه از فلش استفاده نکنید و در ضمن سعی کنید سوژه رو نچرخونید و بگذارید جای سایه ها ثابت باشه
برای افزایش دقت از جزئیات عکس های جدا و از نزدیک بگیرید نکته آخر هم اینکه کلا این روش برای سوژه های بازتابنده مثل سطوح فلزی کارایی نخواهد داشت

استفاده از نرم افزار

برای شروع باید در سایت autodesk یک اکانت بسازید که اینکار رایگانه اما از آی پی ایران امکانپذیر نیست و باید از نرم افزار های تغییر آی پی استفاده کنید . داشتن اکانت autodesk برای استفاده از نرم افزار remake هم ضروریه

در مرحله بعدی برای دانلود نرم افزار به صفحه اصلی سایتش مراجعه می کنید و روی دکمه Download for Pc کلیک می کنید ( این نرم افزار برای android و IOS هم موجوده که بعدا راجع بهش توضیح میدم ) و روی کامپیوترتون نصبش می کنید

برای استفاده از این نرم افزار باید آنلاین باشید ولی فیلترشکنتون رو روشن کنید تا آی پی تون تغییر کنه (ترجیحا از هات اسپات استفاده کنید ) و نرم افزار رو ران کنید

همونطور که در شکل می بینید در صفحه اصلی چند گزینه بیشتر وجود نداره که برای شروع گزینه create a new capture  رو انتخاب می کنید

در این مرحله پنجره ای باز میشه و از شما می خواد وارد اکانتتون بشید بعد یک file explorer باز میشه و به شما امکان میده تا از درون کامپیوترتون عکس هایی که از سوژه تون گرفتید رو معرفی کنید

بعد از کلید روی دکمه open  وارد صفحه بعدی میشید و ازتون میخواد شروع پروژه رو تائید کنید در این مرحله میتونید تصاویرتون رو مرتب سازی یا حذف هم کنید در غیر اینصورت با کلیک رو دکمه create project باید این کادر برای شما بارگذاری بشه که لازمه تمامی فیلد هاشو پر کنید , سعی کنید از کلمات انگلیسی مناسب استفاده کنید چون اگه بخواید فایلتون برای عموم در دسترس قرار بگیره از همین نامگذاری و تگ هایی که استفاده کردید برای طبقه بندی فایلتون استفاده می کنه

با تائید شما فرآیند آپلود عکس ها شروع میشه و تمامی عکس های شما روی سرور های اتودسک بارگذاری میشن بعد روی اونها فرآیند آنالیز صورت می گیره و فایل سه بعدی آماده شده در یک فرمت ویژه رو با نام 3dp در اختیارتون میگذاره و نرم افزار اونو باز میکنه

اگه همه چیز خوب پیش رفته باشه شما باید یک تصویر سه بعدی کامل از سوژه مد نظرتون داشته باشید که با ابزار های نوارابزار بالایی نرم افزار بتونید راحت بچرخونیدش و روش زوم کنید

ممکنه نرم افزار نتونسته باشه تصویر کاملی تشکیل بده یا نتونسته باشه از خود عکس ها به طور کامل استفاده کنه که در این حالت اون عکس های استفاده نشده رو بهتون با یک علامت اخطار در کنارشون معرفی می کنه و بهتون یاد میده چطور اصلاحش کنید

به طور کلی اگه به این مشکل برخوردید یعنی عکاسیتون خوب نبوده و بهتره تکرارش کنید

در این مرحله حتما یادتون باشه که خود پروژه تون رو هم باید ذخیره کنید که همونطور که گفتم در قالب یک فایل با فرمت 3dp ذخیره میشه و بعدا توسط همین نرم افزار میشه به صورت آفلاین بازش کرد (گزینه دوم در صفحه اصلی) 

اگه مشکلی نبود می تونید فایلتون رو در فرمت های استاندارد سه بعدی مثل obj یا stl ذخیره کنید که برای اینکار باید وارد منوی file بشید و گزینه export  رو انتخاب کنید با انتخاب این گزینه فایل شما برای اعمال mesh یا به عبارتی ساخت شبکه سه بعدی از نقاط باید یکبار دیگه روی سرور های اصلی پردازش بشه

فایل stl یک فایل استاندارد سه بعدی هستش و با خیلی از نرم افزار ها مثل solidworks قابل دیدنه حتی اگه روی کامپیوترتون windows 10 داشته باشید همراه ویندوز نرم افزاری هست که این فایل رو باز میکنه

قبل از اینکه مطلب رو خاتمه بدم باید یه توضیحی هم در مورد نسخه های این نرم افزار بدم که برای اسمارت فون ها ساخته شدن : میتونید با مراجعه به صفحه اصلی سایت نرم افزار یا مراجعه به play store یا App store نرم افزار رو برای تلفنتون دانلود کنید شکل کلیش یه مقدار فرق داره اما اصول استفاده به همون ترتیبه , برای گوشی هایی که ژیروسکوپ چند محوره دارند استفاده از این نرم افزار واقعا لذت بخشه چون خود نرم افزار برای دورزدن دور سوژه و عکس برداری به خوبی راهنماییتون می کنه

اگه دوست داشته باشید می تونید کارتون رو در کنار هزاران مدل دیگه در گالری خود نرم افزار به اشتراک بگذارید تا همه بتونن اونو ببینن برای اینکار در مرحله پردازش مدل از منوی سمت راست مانیتور استفاده کنید
اگه یه سری به گالری سایت بزنید می بینید که افراد از سراسر دنیا چیز های مختلفی رو به اشتراک گذاشتن , شاید داشتن یه اسکن سه بعدی از چیزی بهتر از داشتن عکسش اونو در یاد آدم نگهداره
کافیه هر وقت دلتون براش تنگ شد ازش یک پرینت سه بعدی بگیرید :)))


لینکها :

این روش رو اولین بار در اینجا مطالعه کردم
سایت اتودسک
اپلیکیشن های سه بعدی اتودسک
سایت 123dcatch
سایت remake
گالری 123dcatch
گالری remake

کانال یوتیوب 123Dcatch
کانال یوتیوب Agisoft photoscan
کانال یوتیوب ehsan noursalehi

آدرس اسکن من از جامدادیم واقع در گالری 123dcatch
آدرس اسکن من از متر نواری آزمایشگاهمون واقع در گالری 123dcatch

دانلود فیلم چرخش جامدادیم ( تهیه شده با استفاده از remake) شماره 1 حجم: 1.81 مگابایت
دانلود فیلم چرخش جامدادیم ( تهیه شده با استفاده از remake) شماره 2 حجم: 1.71 مگابایت
دانلود فایل stl جامدادیم دریافت حجم: 6.88 مگابایت
دانلود فایل stl متر دریافت حجم: 6.16 مگابایت