DIY Scanner 3D, journal de veille

Quand on dispose d’une imprimante 3D, on se dit que le scanner qui va avec serait une bonne idée :

  • Gain de temps éventuel, pour réparer un objet, le scanner permet d’éviter la création un modèle 3D.
  •   Nouvelles possibilités, comme le prototypage réel avant impression ou l’import de formes existantes auxquelles intégrer un nouveau modèle.

Il existe déjà plusieurs solutions pour scanner un objet avec les moyens du bord.

  • La plupart se basent sur du traitement d’image : caméra + laser/structured light),
  • L’exception Kinect qui par sa nature, est capable de fournir directement des coordonnées de points.

Voici un petit point de ce que j’ai pu trouver sur le sujet, reste à s’inspirer et se lancer !

Principe général du  Scanner 3D

La plupart des projets utilisent des caméras très haute résolution et une ligne laser. L’objet visé par le laser tourne sur un axe vertical central de manière à balayer toute la surface.
Un logiciel se charge ensuite d’interpréter la forme de la ligne laser projetée sur chaque angle photographié, pour déduire le relief et donc un nuage de points. Le nuage de point est finalement interprété comme surface et l’on obtient un modèle 3D de l’objet réel.

Les Projets DIY Existants

 

FabScan, de type webcam + laser
C’est le projet qui paraît le plus abouti. Il s’agit d’un appareil complet avec table tournante et qui peut être réalisé pour un budget réduit. Les instructions de montage sont très détaillées, même le plan des pièces à découper au laser ainsi que les logiciels nécessaires sont disponibles. Un Projet Open Sourcen ce qui ne gâche rien.
Pour ce qui nous concerne , ne disposant pas de découpeur laser, il est envisagé chez etolab de concevoir un scanner similaire mais à partir de pièces plastique imprimées (comme chez Makerbot)

MakerScan & MakerBot 3D Scanner:

makerscanner pictureMakerbot héberge deux projets sensiblement différents de scanner 3D.

MakerScanner, Le premier est réalisé à partir de pièces imprimées et utilise un laser line + caméra Haute vitesse. Cette option reste ma préférée pour des raisons de coûts et le fait que nous disposons d’une imprimante 3D (!).

MakerBot 3D Scanner, le second, basé sur un type élaboré de traitement d’images nommé Structured light utilise un picoprojecteur et une caméra haute vitesse. Cette méthode semble apporter une plus grande précision au scan, mais nécessite l’achat d’un pico-projecteur, encore assez cher à ce jour. Un Kit en Bois découpé (LC = Laser Cut) est disponible à la vente chez Makerbot.

Kinect Turntable 3D Scanner (Code Disponible ici):

un exemple de ce qui peut se faire avec le Kinect de Microsoft. Malheureusement, à ma connaissance, il n’existe pas encore de solution Open Source suffisamment aboutie. Une solution freeware nommée reconstructMe semble tirer son épingle du jeu si l’on en croit les commentaires, Kinect serait donc l’option la plus efficace.

On peut considérer qu’il s’agit le la solution la plus prometteuse, surtout si l’on regarde du côté des capacités de kinect 2  et de l’évolution rapide des logiciels, par exemple avec KinectToStl qui s’oriente clairement vers l’impression 3D ou encore cocoakinect.
Malgré un prix relativement élevé du Kinect, cette solution paraît vraiment la plus simple. Cependant, on en sait assez peu sur la qualité des scans à 360° orientés impression. A suivre de prés, pour un second projet, sans-doute.

Le Projet maison

Pour l’heure, Nous envisageons de monter un scanner sur le modèle laser de makerBot, avec une table tournante comme le fanScan. Evidemment, ce n’est qu’un ordre d’idée et il faudra passer par pas mal d’expérimentation pour y arriver, notamment sur le plan logiciel (!)

3D Printed Turntable Laser Scanner.
- 1 Arduino Uno (snootlab)
- 1 moteur NEMA17 (chez GRRF)
- 1 Easydriver (sparkfun)
- 1 laser line (de chez dealextreme)
- 1 Sony PSEye ? (60Hz 640×480)
- lot de pièces imprimées (à imaginer)