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Sense PLUS 3D掃描儀測(cè)評(píng):準(zhǔn)工業(yè)級(jí)掃描儀入門首選 

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(shù),能夠高效地掃描物體并捕捉其全彩紋理。作為一款價(jià)格不足萬元的3D掃描儀,Sense PLUS表現(xiàn)出了準(zhǔn)工業(yè)級(jí)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(duì)掃描數(shù)據(jù)處理后可以直接用于3D打印。
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如果你是在尋找一款可以代替手動(dòng)建模的3D掃描儀,那么Sense PLUS將是不錯(cuò)的選擇。它顯著降低了用戶進(jìn)入3D掃描領(lǐng)域的門檻,無需繁瑣的掃描準(zhǔn)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(shè)計(jì),三維成像精度高,穩(wěn)定性好,測(cè)量尺寸更加準(zhǔn)確。軟件上,與免費(fèi)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(shù):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(dá)0.05mm
連接方式:USB、WiFi(5.1G)
輸出格式:PLY、OBJ、STL
設(shè)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(jià)格:7999元
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開箱與安裝

打開手提箱,里面包括一臺(tái)掃描儀、帶有標(biāo)記點(diǎn)的迷你轉(zhuǎn)盤(需簡(jiǎn)單組裝)、電腦連接線、可充當(dāng)手柄的三腳架、手機(jī)支架、手機(jī)連接線、用于給掃描儀單獨(dú)供電的充電寶,以及一些掃描輔助工具(高反光標(biāo)記點(diǎn)、帶粘性的黑色硅膠墊和白色石膏像),此外還有一個(gè)附帶使用教程和掃描軟件的U盤。
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首先,我們進(jìn)行了簡(jiǎn)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(shí),掃描儀能夠在固定的形式下進(jìn)行穩(wěn)定地掃描。

掃描儀可以通過USB線連接到電腦或手機(jī),也可以通過WIFI直接連接,具體的操作步驟在Sense Plus使用手冊(cè)中有詳細(xì)介紹。我們接下來主要使用了一臺(tái)聯(lián)想筆記本電腦進(jìn)行掃描。請(qǐng)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(dú)立顯卡。如果是i7 10代或更高、16GB內(nèi)存以及4GB獨(dú)立顯卡,則將獲得更出色的掃描體驗(yàn)。同時(shí),還需要連接電腦3.0及或更高版本的接口,因?yàn)槭褂?.0接口可能導(dǎo)致掃描儀供電不足,從而引發(fā)掃描卡頓或無法正常運(yùn)行的問題。

設(shè)計(jì)

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(gè)CCD相機(jī)接收,根據(jù)三角測(cè)距原理,獲得光柵各點(diǎn)的位置信息。通過計(jì)算后形成物體表面的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),最后再通過軟件將點(diǎn)云被轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格,生成所需要的三維模型。
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Sense PLUS配備了三個(gè)主要相機(jī),其中使用雙攝像頭紅外光相機(jī)捕獲物體的幾何形狀,而RGB相機(jī)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(gè)注塑的外殼。外表覆蓋著環(huán)保手感漆,同時(shí)在雙面的四個(gè)角還采用了防滑和防磨設(shè)計(jì)。握把的設(shè)計(jì)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。
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手機(jī)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(jī)掃描。其中,電腦掃描又分為手持掃描和固定掃描;手機(jī)掃描全面支持安卓、蘋果手機(jī),適用性更強(qiáng),方便隨身攜帶。正如前面提到的,除了使用連接線進(jìn)行設(shè)備連接,還支持通過WIFI連接,進(jìn)一步提升了掃描儀的使用體驗(yàn)。

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(jìn)行其他復(fù)雜的設(shè)置。
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Revo Scan軟件功能非常豐富,覆蓋了3D掃描的整個(gè)工作流程,包括數(shù)據(jù)收集、處理和導(dǎo)出。對(duì)于不同的掃描場(chǎng)景,Sense PLUS掃描儀提供了相應(yīng)的不同模式和設(shè)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(dòng)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(jìn)行掃描。手持掃描模式允許允許用戶在物體周圍自由移動(dòng)。兩種模式都適用于不同類型和尺寸的物體,有時(shí)候也可以結(jié)合使用。
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軟件的用戶界面設(shè)計(jì)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(huì)顯示當(dāng)前正在掃描的區(qū)域的預(yù)覽圖,而紅外相機(jī)和RGB相機(jī)的曝光信息則顯示在左側(cè)。此外,用戶界面上的測(cè)距儀顯示模型相對(duì)于掃描儀的位置,這種實(shí)時(shí)反饋對(duì)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(jìn)行點(diǎn)云融合,生成網(wǎng)格,紋理貼圖等操作。
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標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)拼接模式下掃描的瓶子,通過軟件自動(dòng)補(bǔ)洞

Revo Scan軟件的強(qiáng)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(gè)軟件進(jìn)行操作才能完成的事情,現(xiàn)在只需要一個(gè)就可以。編輯工具可以擦除任何孤立的浮點(diǎn),也可以通過重疊檢測(cè)刪除重復(fù)的點(diǎn),更或者是對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行平滑和簡(jiǎn)化處理。當(dāng)生成網(wǎng)格后,還可以進(jìn)行手動(dòng)補(bǔ)洞,或者刪除不需要的面片、平滑、簡(jiǎn)化等。

另外,如果需要掃描多個(gè)部分的數(shù)據(jù),軟件還提供了對(duì)齊功能,可方便地合并這些數(shù)據(jù),使其成為一個(gè)整體。
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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(dòng)掃描獲取模型的三維形狀;轉(zhuǎn)盤還應(yīng)用了標(biāo)記點(diǎn),可以在標(biāo)記模式下掃描時(shí)幫助對(duì)齊。不過,由于這個(gè)人像模型包含了豐富的細(xì)節(jié),因此只需要通過特征拼接即可實(shí)現(xiàn)掃描。

雖然使用高精度模式可以獲得非常密集的點(diǎn)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(duì)點(diǎn)云進(jìn)行一些處理,比如手動(dòng)刪除一些模型周邊多余的點(diǎn)云,然后再簡(jiǎn)化或平滑,這樣生成的網(wǎng)格數(shù)據(jù)會(huì)更好,模型也會(huì)變得更清晰,而不是表面看起來有顆粒感。
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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(gè)3D打印的手模型作為掃描對(duì)象。依然采用了轉(zhuǎn)盤固定式掃描,先獲取了大部分的點(diǎn)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(xì)紋理也清晰可見。
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為了測(cè)試彩色掃描的效果,這里選擇了一個(gè)玩偶模型作為掃描對(duì)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(dá)到預(yù)期的效果。
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紋理有多個(gè)接縫,顏色之間的過渡不均勻,并且紋理的一般分辨率對(duì)于大多數(shù)應(yīng)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(diǎn)。

此外,這里需要說明的是,對(duì)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?yàn)檫@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(jìn)行掃描時(shí),還需要添加遮擋物來避免強(qiáng)烈陽(yáng)光的干擾,否則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)在掃描過程中丟失,無法完成掃描任務(wù)。

除了通過電腦掃描,前面也有提到通過手機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)相同的掃描。當(dāng)在手機(jī)Revo Scan - 3D掃描APP上完成了掃描后,還可以通過驗(yàn)證碼、二維碼兩種方式,將模型分享至電腦端,以進(jìn)行更多編輯。

總結(jié)

Sense PLUS是一款功能強(qiáng)大的入門級(jí)3D掃描儀。總的來說,我們?cè)跍y(cè)試時(shí)獲得了積極的體驗(yàn),并且它通過了我們的大部分測(cè)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。
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將打印的模型進(jìn)行掃描,獲取的數(shù)據(jù)一比一復(fù)原

Revo Scan軟件的使用非常簡(jiǎn)便,這使得掃描過程對(duì)于新手變得易于操作。當(dāng)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(diǎn)云處理和網(wǎng)格后處理功能減少了在多個(gè)軟件之間切換的復(fù)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(gè)問題得到了有效的改進(jìn)。

然而,Sense PLUS 3D掃描儀的另一個(gè)限制是,對(duì)于細(xì)節(jié)不明顯的模型,通常需要貼上標(biāo)記點(diǎn)才能進(jìn)行掃描。根據(jù)我們的測(cè)試,例如花瓶或具有多個(gè)平面細(xì)節(jié)的物體,如果不使用標(biāo)記點(diǎn),可能會(huì)導(dǎo)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(tái)3D打印機(jī),那么結(jié)合Sense PLUS將能夠消除實(shí)物與數(shù)字之間的邊界,完成逆向設(shè)計(jì)后的落地。
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