Автономный 3D сканер Revopoint MIRACO

Данная модель позволяет строить 3D модели объектов с точностью до 0.05 мм, что позволяет воссоздавать довольно мелкие детали поверхности. Основной особенностью Miraco является полная автономность, но при необходимость можно подключать его к ПК с помощью кабеля или по Wi-Fi, а оптическая система может работать в двух режимах: для захвата мелких или крупных объектов. По сути это Pop 2 + Range 2 + мощный смартфон в корпусе фотоаппарата.

Характеристики

Распаковка и внешний вид

Основная коробка была помещена в картонную, на которой продублирован принт. 

Внутри пространство разделено на две зоны. В левой находится сумка, во второй под несколькими секциями спрятано всё остальное.

Тут можно найти сам сканер, бюст для обучения, «блин» с маркерами для поворотного стола, холст 40*40 см с мелкими точками для ближнего режима сканирования, блок питания и длинный Type-C шнурок. Отдельно лежал холст 80*60 см с крупными маркерами для дальнего режима сканирования, калибровочная панель и 200 самоклеящихся маркеров.

Сумка выглядит добротно, стенки с толстыми мягкими вставками, основная секция закрывается на молнию. Внутрь неё уложили треногу, поворотный стол, кабель для него, темляк, USB-A — Type-C переходник и тряпочку.

Стол питается от 5В блоков, при потреблении 2Вт можно использовать любой. Есть возможность выбрать направление и скорость вращения, диаметр верхней площадки 125 миллиметров. За счет использования шарикового подшипника, движение очень плавное и конструкцию не перекашивает даже от веса в несколько килограмм.

Основной блок питания с двумя Type-C выходами и поддержкой протоколов быстрой зарядки.

Наконец добрались до самого сканера. Внешне он очень напоминает фотоаппарат. В верхней части лицевой стороны размещена оптическая система, состоящая из ИК проектора, двух камер для захвата отдаленных объектов, еще двух для ближних и цветного сенсора для формирования текстуры. Рядом с каждым сенсором имеются светодиоды подсветки, ИК для основных и белые для цветной камеры. На боковых гранях имеются мягкие вставки, предотвращающие скольжение пальцев. На правой стороне расположили кнопку включения/пробуждения, чуть выше находится кнопка спуска, которую удобно нажимать большим пальцем.

Слева можно найти только Type-C разъем для зарядки и передачи данных. Дополнительного резьбового фиксатора не предусмотрено, т.к. данная модель позиционируется как автономная, хоть и сохранила возможность подключения к ПК. Снизу имеются мягкие противоскользяцие вставки и стандартная резьба 1/4", так что можно использовать и собственные штативы.

Сзади расположен сенсорный 6" AMOLED дисплей с разрешением 2К с возможностью поворота на 180 градусов для «селфи» съемки. 

Эргономику продумали хорошо. Металлический корпус очень удобно лежит в руках, обе кнопки прощупываются правым большим пальцем, да и до экрана дотянуться легко не меняя хвата.

Так же в комплекте есть темляк, который вкручивается в неё. Пользоваться удобно и не страшно уронить в сложных условиях. Единственное неудобство в том, что корпус примет устойчивое положение на плоскости только экраном вниз или «вверх ногами». Да и долго удерживать в одной руке тушку весом 750 грамм не так уж легко.

В основной отсек сумки спокойно помещается сканер, а в передний укладываются блок питания, провод, темляк, тряпочка и маркеры. Основание корпуса тоньше, поэтому места хватает. 

Чуть не забыл за инструкцию. Она тут на английском языке, имеется и гарантийный талон.

Первоначальная настройка

При первом включении нужно произвести первоначальную настройку, в ходе которой выбирается язык интерфейса, настраивается беспроводная сеть (предпочтительным является диапазон 5 ГГЦ), время и часовой пояс. Затем появляется пошаговая инструкция, которая охватывает все пункты настроек. Перевод не идеален, но смысл понятен.

Так же есть и дополнительные параметры системы, до которых можно добраться, сдвинув шторку вниз. Видно, что используется переработанный интерфейс на базе Android.

В настройках системы можно повторно выбрать беспроводную сеть, обновить прошивку. У меня после подключения сразу прилетела свежая версия, процесс обновления занял минут 5.

Во вкладке информации есть данные об остатке памяти, серийном номере и объеме оперативки/ В моём случае 16ГБ позволяют собрать и обработать до 5000 снимков за одну сессию. Чуть ниже можно почитать руководство по запуску и посмотреть обучающие видео для данной модели.

Есть возможность установить задержку перед съемкой, а так же изменить внешний вид формируемой модели.

Чуть ниже отображается остаток свободной памяти, 256Гб должно хватить надолго. Рядом можно просмотреть скриншоты и запись экрана, а так же удалить лишние. 

Калибровку гироскопа необходимо делать если позиционирование ведет себя странно, процесс этот не сложный, достаточно сделать два оборота корпуса, следуя подсказкам на экране. Таймер выключения существенно экономит заряд аккумулятора при бездействии, но повторное включение занимает около минуты.

Ну и в последних пунктах можно настроить язык, а так же сбросить параметры до заводских.

Тестирование в портативном режиме

Пора переходить к параметрам сканирования. В зависимости от выбранной пары камер, можно ограничить глубину захвата, тем самым отфильтровав фон за интересующим нас объектом. Для ближней дистанции это 120-250мм, для дальней 300-700мм, пределы могут быть расширены до 300мм и 1000мм, соответственно. Фокусировка на данном расстоянии уже будет не идеальной, но для крупных объектов не критично.

Далее следуют более тонкие настройки проекта. Точность позволяет балансировать между качеством и производительностью. Выравнивание можно выбирать по геометрии, либо по маркерам. Тип объекта влияет на предел экспозиции и если выбрать тёмный, светлые участки могут быть пересвечены даже с минимальным уровнем.

При включении опции высокой скорости, вместо светлого и темного будет выбор между телом человека и крупным объектом. Людей сканировать в этом режиме гораздо проще.

Ну и захват текстуры. На выбор 4К разрешение с рекомендуемым пределом 600 кадров и 8К с лимитом 300 кадров.

Это правило работает только в режиме одиночного спуска, в непрерывном разрешение снижается. На примере ниже непрерывный/8К/4К. Если увеличивать, разница заметна.

Для тестовой модели незачем использовать маркеры, т.к. нет повторяющейся геометрии и алгоритмы должны вытянуть позиционирование.

Далее двигаем ползунок экспозиции до уровня, при котором в верхнем левом окошке будет минимум пересвеченных(красных) и недосвеченных(синих) зон, иначе поверхность получится не такой ровной. Так же обратите внимание на индикатор расстояния вверху, в идеале шкала должна находиться в диапазоне «отлично» и «хорошо», чтобы добиться максимальной резкости.

Запускаем непрерывную съемку и ждем полный оборот бюста. Места, которые маркер не «закрасил», будут дырами и у нас есть два варианта их заполнения: 1. Наклон сканера, либо поворот модели. 2. создание нескольких образцов в одном проекте и последующее их сшивание. Второй вариант предпочтительнее, т.к. у пользователя будет больше свободы выбора, но первый быстрее.

Поэтому я поставил сканирование на паузу, положил деталь под другим углом и нажал на кнопку пуска. Спустя несколько секунд сканер определил новую позицию и продолжил формирование стенок.

Проделываем то же самое, положив образец на «спину».

В итоге получили 1223 снимка, которые сформировали плотное облако точек и пока результат не очень похож на исходный. 

Далее нужно выполнить их слияние. На выбор «передовой» способ и стандартный. Первый мне нравится больше, т.к. оставляет меньше шума на поверхности, хотя и слегка сглаживает детали. Я поставил минимальное расстояние между точками 0.1мм и получил уже не облако, а модель, состоящую из одного слоя мелких точек в количестве 694 тысячи штук.

Снова нажимаем на «Слияние», но на этот раз выбираем вкладку «Изоляция». Она позволяет автоматически отсеять лишний шум за пределами основной модели.

После расширенного слияния наложений обычно минимум, да и дополнительное сглаживание не особо нужно.

Для того, чтобы полученную модель можно было использовать в других редакторах или сразу посылать на печать, нужно соединить точки между собой, получив сетку с замкнутым контуром. 

Изоляцию и сглаживание я обычно использую только при объединении нескольких деталей в одну, так что остается только заделать дыры. Я повернул модель на один бок, а затем на спину, так что на одной стороне остались две «мертвых» зоны. Благо есть инструмент для автоматического заполнения всех разрывов.

Получилось не идеально, но нужно будет постараться найти отличия если не знать куда смотреть. Полученный проект можно скинуть на ПК для дальнейшего экспорта или повторной обработки.

Запускаем программу Revo Scan, выбираем файл-импорт из MIRACO-WiFi.

Вбиваем в сканере отображаемый код и начинается передача данных.

Сканирование с помощью ПК

При подключении кабеля, вылазит окно выбора режима работы.

В десктопной версии приложения интерфейс похож, разве что чуть просторнее.

Модель воссоздавал с того же ракурса и выбирал аналогичные настройки.

Ну и вот результат в сравнении с выгруженным из сканера. Количество точек немного отличается, но это скорее всего потому, что местами больше оборот получался, это сложно вылавливать. Как по мне, модели идентичны, единственное, обработка на компьютере происходила быстрее из-за более высокой производительности (10 ядер 3ГГц + RTX 4070 + 32ГБ оперативной памяти).

Создание целой детали из нескольких сканов

Для этого после завершения сканирования нажимать не на изображение модели, а кнопку "+".

Я создал четыре модели без поворота и получил вот такие «огрызки», для объединения которых нужно выполнить хотя бы слияние облака точек.

Затем заходим в список проектов и нажимаем «Выравнивание» на интересующем. Выбираем все детали и повторно тыкаем на «выравниваине». Насколько я понял, вручную маркеры выставить нельзя и остается только надеяться на адекватную работу алгоритма. Чем больше общих структур у слепков, тем проще будет их позиционировать относительно друг друга. В моем случае всё прошло успешно. 

Цветом отображается наложение поверхности той или иной детали. Если есть сильно выпирающие участки, можно вернуться в редактирование и убрать их с помощью инструментов выделения, после чего повторить процедуру сшивания.

Обратное проектирование (реверс-инжиниринг)

Но что же делать с полученными сканами? Можно выгрузить сетчатые модели в формате STL и сразу закинуть на печать, чтобы получить физическую копию.

Как показала практика, образцы получаются очень точными.

При прогрессивном объединении с шагом 0.1мм, погрешность получается соответствующей.

Немного не дотягивает до Revopoint Mini 2 с его 0.05 мм, но всё равно очень неплохо.

А значит можно смело создавать ответные детали, опираясь на полученные модели. Взять, к примеру, TWS наушник. Я отсканировал его с трех ракурсов, используя маркеры.

Слил облака, убрал лишнее.

Объединил тир детали в одну модель.

И для получения поверхности близкой к идеальной, использовал кисти в мешмиксере.

На скорую руку набросал подобие будущего кейса, отзеркалил наушник для получения пары, вставил их на свои места и вычел их булевыми операциями. Получились вырезы, полностью повторяющие форму деталей. В идеале нужно еще отмасштабировать на процент-другой для получения небольшого зазора.

То же самое с бюстом. Забыл добавить летник, а так же можно сделать срез фигурным для лучшего позиционирования двух половин. Печатаем/фрезеруем, соединяем, заливаем гипс и получаем копию отсканированной детали без единого измерения.

Еще из свежих моделей, на коленке за 10 минут создал колпак для портативного блендера. У него в комплекте было два штуки под разные ножи и один разбили.
Отсканировал верхнюю часть, сформировал автоматическую сетку, построил плоскость по трем точкам у основания посадки, после чего нарисовал эскиз по геометрии и вытянул пустотелую бобышку.

Затем булевыми операциями вычел из одной детали вторую и получил вырез, полностью повторяющий её форму с переходами и пазами.

Скорее всего существуют более элегантные методы обратного проектирования, но я не настоящий инженер, поэтому делаю как могу )

Режим сканирования крупных объектов

Раньше я думал, что мне будет достаточно самого точного режима, ведь по кусочкам можно воссоздавать и большие детали. Вот только это оказалось не так просто, еще и маркеров нужна целая куча, т.к. штуки 4 всегда должны быть в поле зрения. Взять, к примеру, фигурку высотой более 20см. Оптика для близкой дистанции ограничивается областью захвата 16*13см, а значит весь объект в кадр не влезет. Ниже демонстрация оптимальной дистанции для двух режимов.

Я даже формировал деталь с паузами для смены ракурса, но одна ошибка и всё нужно начинать заново.

А можно включить дальний режим и захватить образец сразу по всей высоте для создания базового облака точек, да и фона срезать цифровым увеличением до 2х.

Ну а далее либо переворачиваем руками на паузе, либо создаем отдельные детали и сшиваем.

Тут кому как удобнее. Единственный минус, это уменьшенная детализация по сравнению с ближним режимом. Минимальное расстояние между точками составляет 0.2мм, но в зависимости от размера элементов объекта, минимальный порог может подняться. Погрешность будет соответствующей.

Этого вполне достаточно для создания технических деталей, т.к. при формировании твердых тел, у пользователя есть возможность коррекции размеров эскиза и я обычно округляю значения до логичных, либо сверяюсь. Вот, например, при создании эскиза по сетке, видно, что линии не ровные, но это по сути справочная информация.

И в итоге получилась во такая модель, которая по все размерам соответствует оригиналу.

Результат до и после. Штангенциркуль использовал только в конце для сверки.

Если же взять что-то крупнее и с плавными формами, на короткой дистанции придется использовать маркеры, т.к. по бокам зацепиться алгоритму будет просто не за что.

В дальнем режиме корпус спокойно захватывается за один круг, далее переворачиваем и повторяем.

Ну и при сканировании более крупных объектов, без режима дальнего захвата не обойтись. Можно облепить автомобиль несколькими тысячами маркеров и частями собрать геометрию, но это будет мучение, да и файлы получатся огромными из-за избыточной детализации. А тут подошел на метр к стене, поводил из стороны в сторону и получил результат за минуту.

Смотрится вполне неплохо, времени и сил потрачено минимум.

Вот участок в большем разрешении.

Темную блестящую поверхность автомобиля ИК камеры считывают нормально, т.к. в кадре достаточно уникальных изгибов, за которые можно зацепиться. Ну и авто мыть не стал, так что пыль дала лёгкое матирование и дыры не образовывались.   

На сканирование ушло около минуты, результат получился лучше, чем я ожидал.

А если открыть капот, под которым есть множество черных и блестящих элементов?

Левая фара или чище была или под слишком большим углом прошел в этом месте.

Людей сканирует без проблем, в том числе не слишком тёмные и блестящие волосы. Проверил на жене, но она запретила выкладывать результат в сеть, а селфи получается не очень, т.к. очень сложно перемещать руками камеру вокруг себя и при этом удерживать голову абсолютно неподвижно. А вот котики когда спят не шевелятся и это будет даже лучше, чем снимок бородатого мужика 30+ лет.

Делал на скорую руку в дальнем режиме и старался не разбудить, так что захватил только часть ракурсов. Несмотря на местами тёмный окрас, разрывов поверхности нет. Если бы заснул на подушке, а не в игрушках, можно было напечатать статуэтку и раскрасить по образцу.

Автономность

Я практически всегда включал запись экрана, яркость выкручивал побольше, чтобы не пропустить детали на превью, что несколько поднимало потребление, но часа полтора аккумулятор точно выдерживал. При нормальном использовании заявленные 2 часа скорее всего протянет.

Блок питания поддерживает большинство протоколов быстрой зарядки вплоть до PD 65Вт.

Максимальное потребление составляет 47Вт, так что зарядка происходит довольно быстро и в процессе можно пользоваться сканером.

В режиме ожидания практически не разряжается, но я всё равно настроил таймер полного отключения через 20 минут.

Немного о калибровке точности

Помимо калибровки гироскопа есть и расширенная, которая запускается нажатием кнопки на начальном экране. Если всё работает нормально, лучше ничего не трогать, если же есть проблемы с точностью позиционирования, подготовьте комплектную панель и следуйте интерактивным инструкциям на экране, ничего сложного в этом нет.

Процесс займет минут 5, если вам покажется, что что-то было сделано не правильно, просто откажитесь от сохранения данных калибровки на последнем этапе.

Купон

Во время распродажи цена опустится до самого низкого уровня за последнее время и на главной странице можно взять купон номиналом 3000+ рублей, уменьшив сумму до 121 000 рублей.

Итоги

У Revopoint получилась действительно портативная и полностью автономная модель сканера, которая позволяет пройти через все этапы формирования модели, в том числе объединение нескольких деталей в одну и текстурирование. При использовании десктопной версии, результат получается аналогичным, только оперативнее из-за разницы в мощностях.
Компьютер используется только для импорта проектов и дальнейшей выгрузки моделей, но при желании можно подключить MIRACO к нему по проводу в качестве стационарного устройства.

Детализация и точность в ближнем режиме довольно неплохая: 0.1мм при сшивании в расширенном режиме и 0.05мм в стандартном. При обратном проектировании вы скорее всего будете округлять размер до целых значений и эта погрешность сгладится. В дальнем минимальное расстояние между точками поднимается до 0.2мм в расширенном и 0.1мм в стандартном режиме, что для крупных объектов так же мелочи.

Если нужна максимальная детализация, можно присмотреться к Revopoint MINI 2, у него минимальный шаг между точками 0.05мм и 0.02мм, соответственно.

Использование ИК излучателя вместо синего в проекторе позволяет сканировать даже тёмные поверхности, главное, чтобы они были матовые. Всё глянцевое желательно покрывать специальными спреями, так же я открыл для себя сухой шампунь: его белый налет может съедать очень мелкие детали, но там где это не критично, экономия значительная.

Полного заряда аккумулятора хватит, чтобы около двух часов можно было пользоваться сканером вдали от розетки. Для экономии времени и заряда, я обычно только формирую проекты, а обрабатываю уже на ПК после импорта. Не хватает возможности скидывать сетку или точки отдельно на любые устройства в сети.

Ну и внешне выглядит мирако шикарно, в местах хвата корпус прорезинен, в руках держать удобно, как и переносить в комплектной сумке.

Комплект смотрится дорого, да и стоит не мало, особенно для человека, который сталкивается с подобным инструментом впервые. А вот опытный искал бы подвох, ведь пару лет назад модели с подобными характеристиками нельзя было найти дешевле миллиона рублей. Тут же по сути два сканера в одном(Pop 3 и Range 3) + мощный планшет для анализа и последующей обработки данных.

Как всегда, приветствуется конструктивная критика в комментариях. Всем добра =)