Scanner 3D low-cost: 7 soluzioni per acquisire modelli 3D

    In questo articolo vi presentiamo 7 alternative DIY low-cost rispetto ai laser scanner presenti in commercio.

    Al giorno d’oggi i programmi di modellazione 3D stanno diventando sempre più user-friendly ed intuitivi, anche un utente alle prime armi non avrà difficoltà a modellare degli oggetti relativamente semplici e di uso quotidiano. Le cose, tuttavia, potrebbero complicarsi nel caso in cui si voglia modellare un oggetto molto complesso, come per esempio un volto umano oppure una macchina da corsa. Anche un utente mediamente esperto potrebbe avere qualche difficoltà per non parlare della grande quantità di tempo che si impiegherebbe per produrre il modello 3D. In questi casi, quando il gioco si fa duro, i duri fanno ricorso sempre più spesso al reverse-engineering ovvero al processo tramite il quale, a partire da un oggetto reale, si ricava un modello digitale dello stesso che, in fasi successive, potrebbe essere modificato oppure direttamente stampato in 3D. Mediante laser scanner si possono acquisire modelli 3D abbastanza accurati di oggetti complessi ed oltretutto in tempi molto brevi. Peccato però che la stragrande maggioranza dei dispositivi presenti sul mercato abbia un costo piuttosto elevato (mediamente 300 – 400 euro, mi riferisco ai dispositivi desktop e non a quelli professionali il cui costo può arrivare tranquillamente anche ad alcune decine di migliaia di euro) e non accessibile ad una fetta sostanziale di utenti.

    Sensori Kinect ed Asus Xition

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    Il famoso sensore della Xbox può essere usato come uno scanner 3D abbinandolo a programmi per poter effettuare l’acquisizione vera e propria del modello (per esempio KScan3D, Skanect 3D, ReconstructMe, Scenect, ecc). Il Kinect è facilmente reperibile sul mercato, ad un prezzo compreso tra 50 e 100 euro ed è facile da adoperare grazie anche alle numerosissime istruzioni d’uso e tutorial presenti su internet. Le scansioni effettuate con il Kinect sono di discreta qualità. In alternativa è possibile adoperare anche il sensore Asus Xition, reperibile ad un costo leggermente superiore rispetto al Kinect ma analogo a quest’ultimo in termini di prestazioni. Prossimamente scriveremo una guida d’uso del Kinect come scanner 3D.

    Spinscan

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    Si tratta di un progetto totalmente opensurce sviluppato nel 2011 da Tony Buser e si basa semplicemente su un laser (per intenderci, il puntatore laser deve poter generare una linea e non un punto) ed una webcam. Su Thingiverse sono presenti tutte le istruzioni per realizzare le parti hardware ed un link ad un software di acquisizione. Spinscan ha ispirato numerosi altri progetti di scanner opensurce e non, Makerbot, infatti, si è basata anche su alcune intuizioni di Buser per lo sviluppo del proprio scanner Digitizer 3D.

    Fabscan

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    Fabscan è uno scanner 3D opensurce ideato da uno studente dell’università di Aquisgrana, Francis Engelmann, che lo ha presentato come progetto per la propria tesi di laurea. Attualmente il progetto è implementato da René Bohne e Mario Lukas. Fabscan, a livello di principio di funzionamento, è simile a Spinscan, la differenza maggiore è rappresentata dalla presenza della struttura scatolare esterna che evita possibili interferenze di luce dovute all’ambiente esterno e migliora il risultato globale della scansione. Le istruzioni di assemblaggio e scansione sono reperibili qui.

    Atlas 3D Scanner

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    Questo scanner opensurce ed openhardware è stato presentato su Kickstarter da Uriah Liggett, fondatore della Murobo LLC. La campagna di crowdfunding si è conclusa con successo il 7 Febbraio 2015 ed a breve lo scanner verrà commercializzato sotto forma di kit. Analogamente ai casi precedentemente visti, la scansione dell’oggetto, posizionato su una base rotante, avviene tramite un laser ed una webcam. A livello di elettronica, il kit Atlas sostituisce la scheda Arduino con una Raspberry Pi mentre la parte strutturale è costituita da elementi assemblabili stampati in 3D. per ulteriori informazioni vi rimandiamo al sito.

    Makerscanner

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    Questo scanner opensurce è del tutto analogo agli altri dispositivi visti in precedenza, è composto infatti da parti strutturali stampabili in 3D e scaricabili in formato .STL qui, una webcam ed un laser che, in questo caso, deve essere in grado di ruotare per colpire compiutamente l’oggetto da scansionare. Prima di effettuare la scansione vera e propia, si devono fare alcune prove per calibrare il dispositivo, inoltre l’oggetto reale dovrebbe essere posizionato davanti ad un muro bianco e lontano da possibili disturbi ed interferenze di luce.

    Virtucube

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    Questo scanner opensurce si differenzia dagli altri fin qui citati poiché, invece di adoperare un laser, sfrutta il fascio di luce generato da un proiettore. Per il resto, gli altri elementi sono delle parti strutturali stampabili in 3D, una webcam e una scheda Arduino. L’intero sistema può essere posizionato in un banale scatolone di cartone per evitare, come accennato già per lo scanner Fabscan, interferenze dovute alla luce ambientale. L’intero progetto è ripubblicato su Thingiverse in cui oltre alle parti strutturali in formato .STL, potrete trovare anche un video tutorial ed altri link utili per l’assemblaggio.

    Ciclop 3D scanner

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    Lo scanner Ciclop 3D è stato presentato al CES da una azienda spagnola, la BQ ed al momento non è ancora disponibile sul mercato. Lo scanner in questione adopera due laser, una webcam usb ed una scheda ZUM BT-328 basata su Arduino. Il software per acquisire i modelli 3D, chiamato Horus, è stato creato anch’esso dalla BQ. La possibile data di commercializzazione è stimata entro la fine dell’anno in corso. Per ulteriori informazioni, consultate il sito.

    Ognuno degli scanner precedentemente citati fornisce una nuvola di punti in grado di restituire una mesh abbastanza fedele all’oggetto reale scansionato. Naturalmente bisogna considerare che, dopo l’acquisizione, i dati output dovrebbero essere “puliti” e rimaneggiati mediante appositi programmi quali, ad esempio, Meshlab, ReMESH, MeshFix ecc.

    Avete già usato qualcuno di questi scanner? che ne pensate? scrivete sul forum se avete domande o per darci i vostri feedback a riguardo.