Fabscan

Fabscan
Beschreibung:	Inbetriebnahme des Fabscan Geräts
Kontakt:	Kasalehlia
Status:	aktiv (Was heißt das?)

FabScan ist ein 3D-Laserscanner des FabScan Projektes der RWTH Aachen. Unser Exemplar wurde von Lulu bereitgestellt und von Kasalehlia leicht modifiziert.

Hardware

Ein fertig zusammengebauter Fabscan ist vorhanden, steht im Space.

• Kiste
• Netzteil
• USB-Kabel für den Arduino

sowie ein

• Arduino Uno

Software

FabScan setzt auf eine vom Projekt selbst entwickelte gleichnamige Software auf, die die Ansteuerung des Arduino sowie der Webcam übernimmt. Die Software liegt als Live-DVD fertig vor (32bit), an einer 64bit Version wird gearbeitet.

• http://hci.rwth-aachen.de/fabscan_software

Ein Exemplar der fertig konfigurierten Ubuntu Virtual Box Installations-DVD wurde gebrannt, liegt im Fabscan.

Treffen

Vorschlag: gelegentlich Mittwochs ab 11.12.2013, jeweils ab 17:30h

1. Treffen: Mi, 11.12.13

Themenspeicher:

• Vollstänsigkeitskontrolle,
• Wir finden einen schönen Platz im neuen Space für den Fabscan,
• Inbetriebnahmeversuch,
• Installation von benötigter Software auf Rechnern
• Kriterien-Erfassung für geeignete Scan-Objekte (bitte mitbringen!)
• Doku hier im Wiki,
• Nächsten Termin vereinbaren.

Anwendungszwecke

1. Replikation mit 3D-Drucker
2. Gewinnung eines Meshs zur Weiterverarbeitung in Software (z.B. modellierte Figur für Game scannen)
3. Scan eines Gegenstands, um einen Rahmen/ eine Halterung dafür erstellen zu können

Items

Zu scannende Objekte sollten folgende Eigenschaften haben:

1. Nicht zu hoch
2. Nicht zu breit/tief
3. Nicht zu klein
4. Nicht zu hohl
5. Stabiler Stand
6. Nicht tranzparenz !?

Wenn sie repliziert werden sollen, gilt zusätzlich:

1. Nicht zu viel Überhang (damit 3D-druckbar)

Ideen:

• Einheitswürfel 10x10x10cm (zum Testen, wie maßgenau die Erfassung ist)
• Putten (So Engel zum Hinstellen, so)
• Lulus teil-kaputte Herdknöpfe
• Lego Duplos, Legos, Fischertechnik, Playmobil usw.
• Zeug aus dem Setzkasten
• Figuren, z.B. Schlümpfe, Wum und Wendelin, Weihnachstsmänner, Osterhasen, ...
• Modelliertes aus Knete
• Dinge, die empfindlich, vergänglich oder kostbar sind
• Dinge, die in einem anderen Maßstab wiedergegeben werden sollen (Verkleinert, vergrößert)
• Dinge, die man nicht mehr nachkaufen kann

Benutzung

Die Punktwolke

1. Arduino und Webcam per USB anschließen
2. 12V Spannungsversorgung an den Arduino anschließen
3. Fabscan starten, Serial Port und Webcam auswählen
4. aus dem Menü das Control Panel öffnen:
   1. 'Detect Laser', die angezeigte Linie sollte möglichst mit dem Laser übereinstimmen, der angezeigte Winkel sollte je nach Objekt zwischen 30° und 35° liegen
   2. 'Fetch Frame', die blaue Linie sollte den oberen Rand des Drehtellers berühren, ansonsten etwas an der Kamera wackeln
5. Scanqualität auswählen (Achtung: 'Best' dauert etwa 3-4 Stunden)
6. Objekt platzieren und Fabscan lichtdicht verschließen
7. Start scan
8. warten
9. sobald der Scan beendet ist, kann die erstellte Punktwolke als .ply gespeichert werden, im Dateinamen muss '.ply' mitgetippt werden sowie der passende Dateityp ausgewählt werden, ansonsten wird die Datei nicht geschrieben

Frage:

Woran merkt man, daß der Fabscan fertig ist? Nur an der Software, oder kann man es am Gerät merken, wenn die Software wegen Bildschirmsperrung nicht zu sehen ist?

• hab ich mich auch schon mal gefragt, evtl kann man bei freien Pins am Arduino Status-LEDs anbauen --Kasalehlia (Diskussion)

Postprocessing

Rekostruierter Scan

Die .ply Datei kann anschließend mit MeshLab geöffnet werden. Zuerst müssen die Normalen berechnet werden. Dies kann über 'Filters' -> 'Normals, Curvatures and Orientation' -> 'Compute normals for point sets' vorgenommen werden. Die 'Number of neigbors' kann auf 100 erhöht werden. Anschließend kann über 'Filters' -> 'Point Set' -> 'Surface Recostruction: Poisson' die Oberflächenrekunstruktion durchgeführt werden. Die besten Ergebnisse erhält man mit 'Octree Depth'=8 'Solver Divide'=20 'Samples per Node'=5 'Surface offsetting'=1

Modding

Gemoddet

Unser Fabscan hat nun Griffe an den Klappen, mit denen die Klappen fast lichtdicht wieder auf ihre Löcher gelegt werden können.

Ideen zum Modden

• Display anbringen, z.B. für Uhr, Scan-Restzeit, Fertig-Meldung, Fehlermeldung

Ideen zur Verbesserung der Software

• Korrekte Vorgabe des Dateityps und der Dateiendung
• Beschleunigung des Scans
• Verringerung des Speicherbedarfs des Scans
• Toolchain zur Replikation optimieren (Scan + 3D-Druck ohne Toolwechsel möglich?)

Ideen, was man als Zubehör benutzen könnte

• Beilegen: Knete für Modelle,
• Knete zum Befestigen von wackeligen Objekten
• Beilegen: Doppelseitenklebeband zum Befestigen von Objekten
• Beilegen: "Sockel", für Objekte, wo man einen Teil der Unterseiten mit scannen möchte (mindestens die Kante) (z.B. Deckel eines Gurkenglases oder ähnliches)
• Schwanenhals-Halterung für Objekte, wo man am liebsten ganz drumrum scannen möchte.

Bilder

• Letztes Bild auf der Seite: http://www.geeksbase.com/blog/?p=660

Siehe auch

• RepRap, der 3D-Drucker

Vergleiche mit anderen Methoden

... könnte man bei der Gelegenheit auch mal angehen.

• Vergleich mit Kinect Scan
• Vergleich mit Nintendo 3DS Scan
• Vergleich mit Handy Scan App
• Vergleich mit David-Laserscanner
• Vergleich mit http://www.my3dscanner.com/