• bilimkurgu filmlerinde görürüz, ince kırmızı bir lazer çizgisi, bedeni ya da yüzü baştan başa tarar. akabinde o kişinin telçerçeve (wireframe) görüntüsü bilgisayar ekranında dönmeye başlar. sonra o kişinin bi kopyası filan üretilir. ya da bir rapid prototypearacından maskesi çıkartılır ki, giyen kişi bi sürü alengirli iş yapsın. bi de alien vs predatorde vardı galiba, bi yere girmeden evvel orayı mavi lazerle tarıyolardı.

    neyse 3d scanner genel anlamıyla bir gerçek dünyada bir şeyin/yerin ( cep tel, surat, maymun, ev, araba, uçak, vadi, zeugma, vb..) 3 boyutlu datasını çıkartmaya yarar. çıkartılan bu 3d model endüstride, reverse engineeringde, medikalde, bilgisayar oyunlarında, görsel efektlerde, antropolojide, arkeolojide kullanılabilir.

    gitgide etrafımızda daha fazla görmeye başlayacağımız 3d scannerlar contact ve non-contact olrak ayrılırlar.

    contact scannerlarda aletin size ya da taranacak şeye bir şekilde dokunması gerekmektedir.görme özürlü birini birinin karşısındakinin yüzünü anlamak için elleriyle yoklaması gibi çalışır bunlar. yani bir probe çıkar aletten, onu taranacak objenin üzerinde gezdirirsiniz ya da o kendi gezer. bu teknik yavaştır, taranacak şeye zarar verebilir. buna rağmen pek de ucuz değildir. eskiden gorsel efektciler yaptıkları bibloları 3d modele çevirmek için kullanırlardı. bir yüzeyin nanometre hassasiyetinde topografik haritasını çıkartan atomic force microscope (afm) de bir contact mode 3d scanner sayılabilir.

    bilimkurgu filmlerinde gördüğümüz laser scannerlar non-contact scannerlara örnektir. "time of flight" (tof) ya da "triangulation" gibi yöntemlerle çalışırlar. tof kameralar lazerin bi objeden çarpıp, geri dönmesi arasındaki süreyi esas alarak 3d modeli çıkartırlar ki, küçük objelerde lazerin gidip gelme süresi çok az olduğu için sorun yaratmaktadır, ama bu yöntemle koca fabrikalar, anıtlar, arkeolojik kazı alanları taranabilir. keşke zeugma taranabilseydi sular altında kalmadan. lazerla yüz tarama yavaş (taranırken kıpraşırsan olmaz) ve göze zararlı olduğu için kullanımı gitgide azalmaktadır. ama tarama işlemi seyretmesi zevkli ve çok artiz bi olay oldugu için filmlerde görmeye devam edeceğiz.

    "structured light" lazere getirilmiş bir alternatiftir. objeye lazer gezdirmek yerine bir çırpıda projektorle bir dizi desen yansıtılır. sonra bu görüntülerden 3d model çıkartılır. göze bi zararı yoktur, hızlıdır, hassastır. kullanımı gitgide artmaktadır. mekanik parçası yoktur bozulmaz kolay kolay.. hatta hareketli objeleri bile taramak mümkündür bu yöntemin geliştirilmiş haliyle..

    bi de passive tarama yapanlar vardır.. sizi dürten bi sopa olmadan ya da gözünüze lazer sokmadan yaparlar bu tarama işlemini.. kabaca insa göz mantığıyla çalışırlar, yanyana iki kameradan alınan görüntülerin yorumlanmasıyla 3d objeyi oluşturmaya çalışır alet. şu anda çok başarılı değiller ama gelecek bu aletlerde olabilir (streoscopic vision).

    ayrıca bi de objeyi, ya da objnin çevresinde kamerayı döndürerek objenin silüetinden 3d modeli çıkartan minik yazılımlar vardır. çok detaylı bir model vermese de oyunlar, alışveriş siteleri için hızlı 3d modeller üretilebilir. bunları da scannerdan sayabiliriz.

    3d scannerlar boy boydur. diş gibi küçük objeleri tarayanlar, yüz beden tarayanlar, fabrika tarayanlar gibi.. bunların fiyatları 10 000$ başlayıp 500 000$ kadar çıkmaktadır (ucuzluyo devamlı).

    başlıca scanner üreten firmalar; cyberware (en eskilerden), steinbichler, (alman özeni) breuckman (face scande iyiler,www.breuckmann.com), inspeck, genextech, wick and wilson (www.wwl.co.uk) gibidir. gavur malına güvenmezseniz, ilk yerli ve ticari 3d scanner olarak da reo-tek'in "structured light" esaslı çalışan zebra isimli ekonomik beden ve yüz tarayıcısını sayabiliriz. (www.reo-tek.com)

    şimdilik sadece alışveriş merkezlerinde fuarlarda, yüzümüze çizgiler düşürüp (structured light) (bizi bir anlığına zebraya benzetiyor sahiden bu çizgiler) tarayan ve kristale 3d basan aletler var (laser engraving). yakın gelecekte sanırım bütün fotograf makinası büyüklüğünde ve kolaylığında 3d scannerlar olacak bi sürü. modelin 3dsini çektikten sonra evdeki küçük rapid prototype cihazından minik heykelimizi alabileceğiz. şimdi de mümkün ama 500-600$ masraf gerekiyor.

    konuyla ilgili okuma parçaları (allah uzun ömür verirse yazacağım hepsini, 9 ay sonra sözlüğe teknik şeyler yazmak için geri döndüm çünkü):
    time of flight, structured light, stanford bunny,
    point cloud,meshing algorithms,
    mesh noise reduction, dithering, cultural heritage, michelangelo project, triangulation, camera calibration,touch probes
  • nesne üzerine projeksiyon sistemi ile bir ızgara deseni*yansıtıp, girinti çıkıntılardan dolayı deforme olan deseni, fourier üstadın da yardımlarıyla işleyip çalışan tipi de olan cihaz.

    evdeki malzemelerle yapabilmek açısından, kanımca en basiti triangulation metodu ile çalışan tipidir:

    eğer taranacak nesnenin içbükey kısımları yoksa veya önemli değilse (örneğin insan kafasındakı muhtelif delikler) 1-2mw'lik bir laser pointer
    silindirik lens (noktasal laser ışığını çizgi haline getirmek için) kullanarak evde yapmak mümkündür.(elektronik ve orta düzeyde yazılım deneyimi gerekiyor) kim evinde 3d tarayıcı yapıp bişeyler taramak ister, cevabını sizlerin fantazilerinize bırakıyorum.

    gerekli malzemelere geçiyoruz,

    step motor kontrollü bir tabla (nesneyi bunun ustune koyup merkez ekseni etrafında bilgisayar kontrolü altında döndüreceğiz. bunu evde plastik tepsi, basit bir kart ve güç kaynağı ile yapabiliyoruz ) tepsinin merkezi ile dönme hareketinin ekseni aynı noktadan geçmeli, nesne de o merkezde olmalı ki deforme olmuş bişey çıkmasın meydana.

    iyice çözünürlüklü* bir dijital kamera (bi şekilde bilgisayardan tetiklenip görüntü alabilse veya sürekli görüntü aktarımı yapabilse iyi olur)(eğer tamamen el emeği olacaksa kamerayı evde değil ama işte yapabiliyoruz)

    bu kamerayi sabitlemek için tripod, olmadı kitap, kutu, çanak-tabak (bu kısım yaratıcılığımıza kalmış).

    eğer tarama yapılacak ortam fazlaca aydınlıksa karartıyoruz, iyisi mi kullanılan laser'in dalga boyunda** bir filtre bulup bunu kameranın önüne koyalım. böylece snr* daha sayısal ortama geçmeden baya yükselecektir çünkü, ortamdaki parazitik ışıkları elimine ediyoruz.

    laser hattını nesne üzerine odaklıyoruz ve 45 derece açı yapacak şekilde kamerayı da yerleştiriyoruz. yani pointer'dan çıkan ışık nesneye çarpıp kameraya ulaştığında 45 derece açı yapmış olacak.

    şimdi geriye kolay kısım kaldı.*** yaptığımız program ile, tablayı kontrol eden motora adım adım dönmesini söylüyoruz. her adımda kameradan bir kare görüntü yakalıyoruz (tv kartı ile analog kamera da kullanılır ama elma tarayınca ekranda 3d hıyar çıkarsa mesuliyet kabul etmiyorum) adımların kaçar derece olacağı bize ve motorumuza kalmış. ne kadar küçük adımlar atarsa o kadar yüksek çözünürlüklü bir mesh elde edeceğiz. 360 dereceyi 2 derecelik adımlara bölsek, 180 kare görüntü almış oluyoruz.amatör 3d tarayıcımızdan beklentilerimizi karşılamak için yeterli olabilir.

    tarama işlemi bitince bir sürü abuk sabuk eğriler içeren görüntü almış olacağız. bu eğrilerin merkezden sola veya sağa doğru yaptığı kıvrımlar nesne üzerindeki yükselti ve girintileri temsil ediyor. her görüntü için tek tek, yatay doğrultuda satır satır çalışan bir kod ile her satırdaki ışığın pozisyonunu ve merkeze mesafesini buldurup, satır sayısı kadar z değeri elde ediyoruz. y malum satırlar... x ise kaçıncı görüntüyü işlediğimiz. (bu örnekte 0 < x < 180 )

    bu x, y, z değerleri ile 3d mesh'imizi oluşturacağız. bunun için hazır kütüphaneler varmış ama ben bulamadım. bu x, y, z gerçek 3d noktaları değil tabi, açısal koordinatlar ve trigonometri bilgimizle nesneyi oluşturacak mesh'e ait x', y', z' değerlerini hesaplamamız gerekiyor.

    en güzeli dxf veya 3ds formatlarından birinde kayıt yapabilmek olsa gerek. herhangi bir 3d modelleme/animasyon programında düzeltmeleri yapıp (mutlaka bi yerlerden fırlamış sivilcemsi şeyler olacaktır) dokuları tanımlayıp render işlemine geçebiliriz. tarifimiz iki kişiliktir, afiyet olsun.

    son bir not, ya ben bunu bitirme projesi veya master tezi olarak yapayım diyen arkadaşlara; bikaç kez yapıldı zaten, hoca olsam yeni bişey katmadıkça kabul etmezdim şahsen. eğer bu metodun içbükey sorunsalına bi çözüm getirip burun deliklerini de tarayabilecekseniz denemeye değebilir.
  • 3000 dolara güzel bir modeli var piyasada. zengin olunca alıancaklar lsitesinde direkt.

    http://www.nextengine.com/
  • the big bang theory'de bahsi geçen makine. gülmekten yerlere yatmama sebebiyet vermiştir.
  • (bkz: optical measuring machine)
  • artec 3d eva ile başarılı sonuçlar alınabiliyor. yalnız tersine mühendislik için bu cihaz ile iki yazılım kullanmanız şart. taramayı oluşturmak için artec studio, oluşturulan çizimi katı modele dönüştürmek için ise geomagic desing x kullanmanız gerekiyor. silindirik parçalar için tarama ve katı oluşturma kısmı çok temel seviyede tasarım kullanabilen herkese uygun fakat karmaşık ve köşeli parçalarda işler biraz değişiyor. tarama yapabilmek için modelin parlayan yüzeyler içermemesi gerekiyor. bunun sebebi cihazın flaş ile çok sayı fotoğraf çekme mantığında çalışması. yani flaş ışıkları yüzeyden yansırsa taramanız sonuç vermiyor. bunu sağlamak için de mat beyaz sprey kullanmak yeterli oluyor. birkaç farklı taramayı bir araya getirmeniz gerektiği için sprey boya sonrası model üzerine işaretler koymakta fayda var.

    katı model üzerinde değişiklik vs. isteniyorsa geomagic desing x üzerinden doğrudan export ile solidworks modeli oluşturulabilir ve katı üzerinde değişiklikler yapılabilir. yine export ile creo, siemens nx, inventor, autocad formatlarına da doğrudan geçiş yapılabilir.

    tarayıcı + artec studio + geomagic desing x için yaklaşık 20.000 dolar civarı bir ücret ödemeniz gerekiyor. buna ek olarak yazılımların güncel kalması ve teknik yardım için sizden yıllık bakım ücreti talep ediliyor. yıllık bakım paketi alınmazsa ilk bakım talebinizde geçmişe yönelik birikmiş bakım ücretleriniz de talep ediliyor.

    edit : ekleme
  • (bkz: #112571660)
  • revopoint isimli firmanın ürünleri nispeten makul fiyatta olup çeşitli amaçlar için geniş bir ürün yelpazesi sunmakta.
    revopoint pop ardından revopoint inspire kullandım.
    revopoint pop ile hem saç taramada, hem de 12 cm'lik figürleri taramada yaşadığım zorlukları revopoint inspire ile rahatlıkla aşabildiğimi söyleyebilirim.

    yeni çıkan* revopoint miraco ise çok daha büyük cisimlerin taranması için ve standalone kullanım için çok başarılı görünüyor.
    sabırsızlıkla bekliyorum.

    https://www.revopoint3d.com/
hesabın var mı? giriş yap