Sense PLUS是由深圳巨影PMAX推出的手持式全彩3D掃描儀,它采用了近紅外(NIR)結(jié)構(gòu)光技術,能夠高效地掃描物體并捕捉其全彩紋理。作為一款價格不足萬元的3D掃描儀,Sense PLUS表現(xiàn)出了準工業(yè)級的性能水平,單幀精度為0.05毫米,每秒可以捕獲10幀,通過配套的軟件對掃描數(shù)據(jù)處理后可以直接用于3D打印。
如果你是在尋找一款可以代替手動建模的3D掃描儀,那么Sense PLUS將是不錯的選擇。它顯著降低了用戶進入3D掃描領域的門檻,無需繁瑣的掃描準備工作和專業(yè)的掃描技能。在硬件方面,Sense PLUS采用無畸變定焦鏡頭和8片鏡片組成的鏡片組,從而獲得更清晰的圖像。采用雙目設計,三維成像精度高,穩(wěn)定性好,測量尺寸更加準確。軟件上,與免費的Revo Scan軟件兼容,將掃描和編輯功能集成為一體,提高了掃描的效率。
產(chǎn)品參數(shù):
采用技術:雙目紅外結(jié)構(gòu)光
幀率/掃描速度:10fps
單幀掃描范圍:210 x 130mm
工作距離:150 – 400mm
最小掃描:30 x 30 x 30mm
單幀精度:高達0.05mm
連接方式:USB、WiFi(5.1G)
輸出格式:PLY、OBJ、STL
設備尺寸:131 x 205 x 35mm
兼容系統(tǒng):Win/Mac/iOS/Android
掃描儀重量:395g
官方價格:7999元
開箱與安裝
打開手提箱,里面包括一臺掃描儀、帶有標記點的迷你轉(zhuǎn)盤(需簡單組裝)、電腦連接線、可充當手柄的三腳架、手機支架、手機連接線、用于給掃描儀單獨供電的充電寶,以及一些掃描輔助工具(高反光標記點、帶粘性的黑色硅膠墊和白色石膏像),此外還有一個附帶使用教程和掃描軟件的U盤。
首先,我們進行了簡單的組裝,將轉(zhuǎn)盤上的四塊拼接板連接在一起,以便將待掃描的物體直接放在其上。接下來,我們將三腳架與掃描儀相連,這樣就可以確保在物體旋轉(zhuǎn)的同時,掃描儀能夠在固定的形式下進行穩(wěn)定地掃描。
掃描儀可以通過USB線連接到電腦或手機,也可以通過WIFI直接連接,具體的操作步驟在Sense Plus使用手冊中有詳細介紹。我們接下來主要使用了一臺聯(lián)想筆記本電腦進行掃描。請注意,如果使用電腦,最低配置要求是i5 10代或更高、8GB內(nèi)存以及2GB獨立顯卡。如果是i7 10代或更高、16GB內(nèi)存以及4GB獨立顯卡,則將獲得更出色的掃描體驗。同時,還需要連接電腦3.0及或更高版本的接口,因為使用2.0接口可能導致掃描儀供電不足,從而引發(fā)掃描卡頓或無法正常運行的問題。
設計
結(jié)構(gòu)光掃描儀的工作原理是通過結(jié)構(gòu)光發(fā)射器向工件表面投影光柵,兩個CCD相機接收,根據(jù)三角測距原理,獲得光柵各點的位置信息。通過計算后形成物體表面的三維點云數(shù)據(jù),最后再通過軟件將點云被轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格,生成所需要的三維模型。
Sense PLUS配備了三個主要相機,其中使用雙攝像頭紅外光相機捕獲物體的幾何形狀,而RGB相機則用于獲取模型表面的紋理信息,并通過貼圖生成彩色模型。外觀上,Sense PLUS和常見的掃描儀并不相同,它額外添加了一個注塑的外殼。外表覆蓋著環(huán)保手感漆,同時在雙面的四個角還采用了防滑和防磨設計。握把的設計也非常人性化,特別是開始/暫停按鈕直接位于大拇指下,使操作非常方便。
手機掃描的配套組件
Sense PLUS還提供多種掃描方式,包括電腦掃描和手機掃描。其中,電腦掃描又分為手持掃描和固定掃描;手機掃描全面支持安卓、蘋果手機,適用性更強,方便隨身攜帶。正如前面提到的,除了使用連接線進行設備連接,還支持通過WIFI連接,進一步提升了掃描儀的使用體驗。
掃描
在將電腦和掃描儀連接后,只需從U盤中安裝Revo Scan軟件,即可輕松開始后續(xù)的掃描工作,無需進行其他復雜的設置。
Revo Scan軟件功能非常豐富,覆蓋了3D掃描的整個工作流程,包括數(shù)據(jù)收集、處理和導出。對于不同的掃描場景,Sense PLUS掃描儀提供了相應的不同模式和設置。
從操作方式來看,主要有兩種掃描模式:桌面固定掃描和手持移動掃描。桌面掃描模式需要將物體放置在轉(zhuǎn)盤上,并使用三腳架上的3D掃描儀從固定角度進行掃描。手持掃描模式允許允許用戶在物體周圍自由移動。兩種模式都適用于不同類型和尺寸的物體,有時候也可以結(jié)合使用。
軟件的用戶界面設計非常友好和直觀,采用了左、中、右三列布局。在掃描過程中,軟件界面的中間部分會顯示當前正在掃描的區(qū)域的預覽圖,而紅外相機和RGB相機的曝光信息則顯示在左側(cè)。此外,用戶界面上的測距儀顯示模型相對于掃描儀的位置,這種實時反饋對于獲取更好的掃描效果非常有用。軟件的右側(cè)包括了多種工具,掃描完成后,可以在這里進行點云融合,生成網(wǎng)格,紋理貼圖等操作。
標準點拼接模式下掃描的瓶子,通過軟件自動補洞
Revo Scan軟件的強大之處不僅僅在于其掃描功能,還在于其集成了數(shù)據(jù)后處理的功能。原本需要兩個軟件進行操作才能完成的事情,現(xiàn)在只需要一個就可以。編輯工具可以擦除任何孤立的浮點,也可以通過重疊檢測刪除重復的點,更或者是對點云進行平滑和簡化處理。當生成網(wǎng)格后,還可以進行手動補洞,或者刪除不需要的面片、平滑、簡化等。
另外,如果需要掃描多個部分的數(shù)據(jù),軟件還提供了對齊功能,可方便地合并這些數(shù)據(jù),使其成為一個整體。
最開始我采用的是固定式掃描,把白色人像石膏放在轉(zhuǎn)盤上,通過自動掃描獲取模型的三維形狀;轉(zhuǎn)盤還應用了標記點,可以在標記模式下掃描時幫助對齊。不過,由于這個人像模型包含了豐富的細節(jié),因此只需要通過特征拼接即可實現(xiàn)掃描。
雖然使用高精度模式可以獲得非常密集的點云,但直接將其轉(zhuǎn)換為表面網(wǎng)格的結(jié)果并不一定理想??梢栽诰W(wǎng)格生成之前,對點云進行一些處理,比如手動刪除一些模型周邊多余的點云,然后再簡化或平滑,這樣生成的網(wǎng)格數(shù)據(jù)會更好,模型也會變得更清晰,而不是表面看起來有顆粒感。
Sense PLUS掃描儀還可以用于掃描人體部位,例如手或腳等,結(jié)合3D打印可制作醫(yī)療輔助夾具。為了方便操作,這里以一個3D打印的手模型作為掃描對象。依然采用了轉(zhuǎn)盤固定式掃描,先獲取了大部分的點云數(shù)據(jù),然后將模型倒置掃描手模型的底部。最終的掃描結(jié)果非常令人滿意,特別是手掌上微細紋理也清晰可見。
為了測試彩色掃描的效果,這里選擇了一個玩偶模型作為掃描對象。然而,由于沒有使用顯影劑,玩偶模型的黑色眼部沒有被掃描出來。此外,彩色紋理的質(zhì)量也沒有達到預期的效果。
紋理有多個接縫,顏色之間的過渡不均勻,并且紋理的一般分辨率對于大多數(shù)應用來說太低。初步判斷,顏色紋理功能不太可能成為該掃描儀的主要賣點。
此外,這里需要說明的是,對于掃描黑色物體、反光物體和透光物體,需要先在物體表面噴涂顯影劑或粉末。因為這些物體表面無法滿足掃描原理中的反射-接收光線的要求。此外,在戶外進行掃描時,還需要添加遮擋物來避免強烈陽光的干擾,否則可能導致數(shù)據(jù)在掃描過程中丟失,無法完成掃描任務。
除了通過電腦掃描,前面也有提到通過手機也可以實現(xiàn)相同的掃描。當在手機Revo Scan - 3D掃描APP上完成了掃描后,還可以通過驗證碼、二維碼兩種方式,將模型分享至電腦端,以進行更多編輯。
總結(jié)
Sense PLUS是一款功能強大的入門級3D掃描儀。總的來說,我們在測試時獲得了積極的體驗,并且它通過了我們的大部分測試。但它存在一些缺陷,例如很難捕捉黑色的問題,彩色紋理效果還不是足夠好。 將打印的模型進行掃描,獲取的數(shù)據(jù)一比一復原
Revo Scan軟件的使用非常簡便,這使得掃描過程對于新手變得易于操作。當掃描完成后,如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不足,還可以繼續(xù)掃描。值得一提的是,該軟件的點云處理和網(wǎng)格后處理功能減少了在多個軟件之間切換的復雜步驟。另外,在早期版本的軟件中,存在跟蹤丟失問題,但在更新到最新的5.0版本及以后,這個問題得到了有效的改進。
然而,Sense PLUS 3D掃描儀的另一個限制是,對于細節(jié)不明顯的模型,通常需要貼上標記點才能進行掃描。根據(jù)我們的測試,例如花瓶或具有多個平面細節(jié)的物體,如果不使用標記點,可能會導致跟蹤丟失,并需要重新開始掃描。
盡管如此,Sense PLUS仍然是一款值得入手的3D掃描儀,適合業(yè)余愛好者、創(chuàng)客和教育從業(yè)者。如果你還擁有一臺3D打印機,那么結(jié)合Sense PLUS將能夠消除實物與數(shù)字之間的邊界,完成逆向設計后的落地。
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