Scegliere la modalità di allineamento delle mesh 3D con EinScan Pro Plus

Come allineare la scansione 3d | V-GER

 

Fare una scansione 3D oggi è diventata un’attività che può rivelarsi molto semplice.

Ci sono infatti software e scanner 3D sempre più performanti che semplificano le procedure di post processing della scansione, come ad es. allineamento e fusione delle mesh 3D, e consegnano un dato subito pronto per l’utilizzo.

 

Ma per lavori un po’ più complessi, è bene sapere come funzionano le procedure automatizzate e capire qual è la migliore da utilizzare per ogni caso specifico, altrimenti si rischierà di procedere per tentativi fino ad ottenere il risultato sperato, con una notevole perdita di tempo.

 

In questo articolo troverai una guida semplice ed efficace per allineare le tue scansioni 3D in diverse modalità. Per farlo prenderemo come esempio lo scanner 3D multifunzionale professionale EinScan Pro Plus e il software abbinato.

Con questo scanner 3D potremo mostrare le modalità di allineamento più utilizzate per ottenere modelli 3D completi.

 

Che cos’è l’allineamento delle mesh 3D in un modello 3D?

 

Quando si effettua una scansione 3D, indipendentemente dal principio di rilevazione ottica dello scanner 3D – laser, luce strutturata o fotogrammetria – si otterrà sempre come risultato un modello digitale poligonale, ovvero una mesh poligonale o una nuvola di punti.

Ogni volta che lo scanner 3D acquisirà una parte dell’oggetto mediante il processo di scansione, cioè farà uno scatto in 3D, acquisirà un “frame” cioè una parte di mesh che rappresenta l’oggetto.

Completata la rilevazione dell’oggetto, al termine della procedura, tutti i frame 3D acquisiti saranno allineati ed uniti.

Per semplificare, facendo il paragone con una macchina fotografica digitale, è come se lo scanner 3D realizzasse una fotografia di ogni parte dell’oggetto, fino al suo completamento. Tutte queste “immagini 3D” verranno poi allineate e unite, per avere il file 3D con la scansione completa.

 

Fare un buon allineamento è fondamentale per ricreare l’oggetto in 3D nel modo più fedele possibile all’originale.

Diversamente potrebbe risultare mosso o impreciso, proprio come accade per le fotografie tradizionali.

 

4 consigli per fare l’allineamento automatico e migliorare le tue scansioni 3D

 

  1. Allineamento con target posizionati su tavola girevole, sincronizzata con lo scanner 3D;
  2. Allineamento con markers;
  3. Procedura di allineamento finale o globale;
  4. Allineamento mediante geometrie.

 

La scelta del corretto tipo di allineamento dipende dall’oggetto che si vuole scansionare e in particolare dalla sua forma. Qualunque sia il tipo di allineamento prescelto, il dettaglio e l’accuratezza del risultato non subiranno variazioni.

Vediamo ora nel dettaglio le tipologie di allineamento delle mesh poligonali che possiamo utilizzare:

 

1.  Allineamento con target posizionati su tavola girevole, sincronizzata con lo scanner 3D

 

Allineamento con target posizionati su tavola girevole | V-GER

 

È la modalità di allineamento di scansione 3D più semplice perché automatizzata. È raccomandata ogni volta che è possibile, perché naturalmente velocizzerà tutto il processo.

La modalità di allineamento funziona in questo modo: si posiziona l’oggetto al centro della tavola girevole e ogni volta che questa farà uno scatto lo scanner 3D riconoscerà i target – in comune tra uno scatto e il successivo – posizionati sulla tavola.

Il software farà quindi un processo di calcolo per determinare la nuova posizione dell’oggetto rispetto alla precedente.

Procedendo così verrà memorizzato uno scatto o “frame” in ogni posizione.

Sono richiesti almeno 4 targets in comune tra le immagini 3D rilevate in 2 scansioni successive.

Se l’oggetto da scansionare è piuttosto piccolo, potrà essere posizionato al centro come nell’ immagine, e non andrà a coprire i target posizionati sulla tavola girevole.

Prima di cominciare, è sempre bene accertarsi che l’oggetto non sia in bilico o sospeso, ma che resterà fermo anche durante la rotazione, senza subire scatti o sobbalzi.

Completata la rotazione di tutto l’oggetto, si otterrà già il file 3D allineato e pronto da utilizzare.

 

2. Allineamento con markers

 

Allineamento scansione 3d con markers | V-GER

 

I markers sono piccoli bollini adesivi che si possono posizionare sull’oggetto o intorno ad esso, e possono poi essere facilmente rimossi.

Questo tipo di allineamento si utilizza quando gli scanner 3D ottici non riescono a visualizzare i target sulla tavola girevole, perché l’oggetto è troppo grande e ingombrante rispetto ad essa.

L’allineamento con markers funziona in modo similare a quello con target su tavola girevole automatizzata, cioè il software di scansione 3D unisce 2 successive scansioni che hanno in comune almeno 4 markers.

 

3. Procedura di registrazione allineamento globale

 

La procedura di allineamento globale utilizza lo stesso principio di allineamento dei markers, ma unisce diverse fasi.

In questo caso quando si crea un nuovo progetto bisogna prima effettuare una scansione in cui sono registrati solo i markers. Il file risultante è il cosiddetto modello di posizionamento o positioning model.

Questo file può essere salvato da un progetto di scansione effettuato precedentemente, utilizzando le modalità Fixed Scan o HD Handheld Scan Mode.

 

allineamento globale di scansioni 3d | V-GER

La registrazione globale permette di acquisire la posizione dei markers

 

In tal caso il modello di posizionamento sarà utilizzato per effettuare l’allineamento globale di tutte le scansioni. Se si utilizza la tavola girevole, per essere sicuri che lo scanner 3D riesca ad acquisire in successione le parti dell’oggetto, bisognerà incrementare da 8 a 12 il numero di step di rotazione effettuati.

Inoltre, come si vede guardando l’immagine di esempio, sarà necessario nascondere la visualizzazione dei target della tavola girevole, come indicato dal software, per evitare disallineamenti.

 

4. Allineamento mediante geometrie

 

Quando l’oggetto che si vuole scansionare è troppo grande per l’allineamento automatico con la tavola girevole, e non si vogliono o non si possono posizionare i markers sul pezzo o intorno ad esso, si può utilizzare l’allineamento tramite geometrie.

Con questo tipo di allineamento il software riconoscerà le geometrie con 3 scansioni preliminari effettuate in successione, e poi calcolerà la posizione della tavola girevole.

Con l’allineamento per geometrie è necessario che l’oggetto sia inizialmente posizionato ben fermo sulla tavola girevole, così che la prima scansione contenga abbastanza superficie per permettere l’inizializzazione.

 

 

allineamento scansione 3d per geometrie | V-GER

Durante gli step di verifica il software calcola la posizione della tavola girevole

 

Consigli utili per allineare due o più scansioni 3D registrate con differenti files

 

Quando si utilizza la modalità di scansione 3D automatica con tavola girevole oppure nella modalità fissa con treppiede, ci sono due modi per allineare e unire con il software EinScan scansioni 3D multiple.

Queste sono le diverse modalità:

  • Se lo scanner 3D ha acquisito almeno quattro markers in comune nelle diverse scansioni, l’allineamento sarà fatto in modo automatico;
  • Se non ci sono markers come riferimento, il software proverà a riconoscere le geometrie e a processare automaticamente l’allineamento;
  • Se l’allineamento automatico non riesce ad effettuare la procedura, è possibile utilizzare l’allineamento manuale, spiegato di seguito.

 

Allineamento manuale: come unire e allineare più scansioni 3D dello stesso oggetto

 

L’allineamento manuale è la modalità di allineamento che richiede maggiore esperienza e dimestichezza nell’uso del software, ma che per oggetti complessi può rivelarsi estremamente utile.

Se si seleziona la modalità di allineamento manuale dal menu, appariranno due finestre nella parte sinistra dello schermo, proprio come si vede nell’immagine a seguire.

Nella finestra in alto si vedrà il dato globale, nella finestra in basso si vedrà la scansione 3D caricata più recentemente.

 

Allineamento manuale di scansioni 3d

Posizionare i punti di allineamento su tutte le visualizzazioni nella stessa posizione

 

All’interno di queste finestre è possibile utilizzare le stesse procedure che si adoperano nella finestra centrale, es. con la rotella del mouse si potrà ingrandire la visualizzazione dell’immagine o rimpicciolirla, con il tasto destro si potrà ruotare, ecc. ….

Per aggiungere più punti di allineamento sulla scansione 3D che si sta visualizzando sarà necessario tenere premuto il tasto shift sulla tastiera e cliccare con il tasto destro del mouse dove si vorrà posizionare il riferimento.

Una volta selezionati almeno tre punti in comune nelle varie finestre, il software calcolerà automaticamente l’allineamento.

Se il risultato non sarà soddisfacente, sarà possibile ripetere l’operazione sempre con l’allineamento manuale, eliminando il risultato ottenuto precedentemente.

Si procederà quindi impostando differenti parametri e selezionando ulteriori punti di allineamento sull’oggetto, fino al completamento per ottenere il risultato desiderato.

 

Vedi anche scanner 3D professionali: perchè scegliere tra fisso e portatile se puoi avere entrambi?

 

Scanner 3D e software: con quali è possibile fare l’allineamento delle scansioni 3D

 

In questo articolo abbiamo voluto riportare qualche esempio delle principali modalità di allineamento di varie scansioni 3D, e abbiamo preso come esempio il software e lo scanner EinScan, ma è possibile utilizzare tantissimi altri software o sistemi di scansione 3D.

Negli scanner 3D più performanti generalmente il software è incluso con l’acquisto dello strumento, mentre per prodotti più economici potrebbe essere necessario utilizzare un ulteriore software.

L’importante, in ogni caso, è non fermarsi al primo insuccesso, ma cercare di sperimentare fino a ottenere il risultato desiderato.

 

Per ogni dubbio o curiosità, non esitare a contattarci, i tecnici V-GER sono sempre a tua disposizione, contattaci!