Scanner 3D Ciclop bq e Horus… non male

Per la felicità dei makers, Artigiani digitali e principianti ecco uno scanner 3d open source a basso costo...

Interessati a software libero e hardware open source abbiamo comprato e testato lo scanner 3d ciclop bq completamente free/open, anche il software utilizzato "Horus" è stato creato per sistemi GNU/linux, ma ora gira su mac e windows (compreso windows 8).

Scanner-3d-ciclop-bq-e-horus Diamo uno sguardo generale poi vediamo la calibrazione avanzata...

La tecnologia usata dallo scanner 3d ciclop è a triangolazione laser accoppiata ad una webcam Logitech C270 HD, l'elettronica è gestita dalla Zum Scan che è basata su Arduino-Genuino, puoi scansionare a colori (con texture) e il file di output è in .ply!

Nel complesso siamo soddisfatti...

Non farti illusioni ancora non stiamo a livelli del tipo "scansiona e stampa in 3d" difatti si scansiona e poi si finisce il modello con un software di modellazione mesh come meshlab o blender.

La quantità di lavorazioni da fare al modello 3d variano in base alla qualità della scansione e dall'oggetto scansionato.
La triangolazione laser ha pregi e difetti, per alcuni oggetti servono più scansioni da unire con meshlab, blender ecc...

Gli scanner 3d sono in piena evoluzione sopratutto ciclop bq considerando il prezzo e le licenze utilizzate...
Creative commons CC BY SA (free culture) per le plastiche
Gnu gpl per Horus

Il prezzo è di 250€ compreso di plastiche o 150€ senza plastiche.

Questi fattori lo rendono un prodotto interessante e di ampia distribuzione, anche se può migliorare siamo certi che lo farà e questo è solo l'inizio, ad oggi offre ottime potenzialità a basso prezzo!

Con una buona illuminazione e un'ottima calibrazione tutto diventa più facile per lo scanner ciclop, ma ci vuole un pò di pazienza per ricevere i valori giusti... difatti in questo articolo voglio subito condividere l'esperienza di questa settimana che non è stata tutta rose e fiori, ma per te sarà diverso ;-)

L'illuminazione gioca un ruolo fondamentale e difatti è stato il nostro limite... Perchè?
Per ora abbiamo un piccolo laboratorio e l'illuminazione è poco professionale.

Non tutto il male viene per nuocere!

Questo problema ci ha portato a chiuderlo il terzo giorno di prova cosi da avere altri problemi e vantaggi!
Mentre il cambio di luminosità e ombre non danno più alcun fastidio, i problemi sono rimasti i stessi... l'illuminazione!! Essendo inscatolato ora l'illuminazione è troppo vicina e in alcuni casi peggiora le cose, ci stiamo lavorando e proprio ieri con un'ennesima modifica ho migliorato qualcosina, ma non basta.
Voglio provarlo per bene e raggiungere risultati interessanti prima di condividere.

L'idea è quella di avere una chiusura con max 50€ che è adeguata al prezzo dello scanner, mentre la scatola deve permettere di lavorare sul ciclop senza ostacoli.

I pannelli led costano ancora troppo per il nostro obbiettivo e stiamo provando altri sistemi.

Una volta riusciti ad ottenere quello che vogliamo... con questa modifica sarà più facile condividere parametri essendo stabili e non si avrà nessun problema di "cambio illuminazione" e "ombre di passaggio".
Ovviamente tale modifica è utile per chi Non ha una stanza illuminata a regola d'arte e considerando il prezzo del ciclop penso interessi a molti maker e artigiani digitali, principianti o meno questo dipende dall'ambiente dove viene piazzato il ciclop che richiede un'illuminazione a regola d'arte.

Vediamo qualche dettaglio tecnico del Ciclop e Horus...

CICLOP bq:

Montare Ciclop è semplicissimo e non serve nessuna abilità meccanica ne di elettronica, basta saper stringere i dadi :-)

In dotazione c'è una base stampata per fissare il plexiglass dove vai ad incollare il foglio a quadretti bianchi e neri (uno è di riserva) è il modello da appoggiare sulla piattaforma per calibrare il Ciclop con il software Horus.
La scheda Zum Scan è pronta all'uso senza la necessità di programmarla.

Lo scanner ciclop bq puoi aquistarlo qui:
Sito del progetto originale: http://store.bq.com/en/ciclop
Noi abbiamo acquistato nel sito sopra indicato e ci siamo trovati bene, la scatola comprende le istruzioni in tutte le lingue.
Facendo una ricerca trovi anche venditori italiani.

Prima di passare ad Horus e la calibrazione voglio passarti la pagina autore del progetto Ciclop e Horus: http://diwo.bq.com/en/author/jarroyo/

Installare HORUS:

Horus può essere installato in ogni sistema operativo, se usi il windows ricorda di installare i driver della webcam Logitech C270 HD.
Ecco il link per tutte le installazioni: https://github.com/bqlabs/horus/tree/master#installation

Se usi ubuntu o derivate ti serve la 14.04 o superiore, prima di installarlo aggiungi i reposity e fai un upgrade del sistema altrimenti la telecamera non viene rilevata da HORUS, comunque sotto ci sono tutti i comandi che ti servono per una installazione corretta su ubuntu...

Installazione horus su ubuntu:

Aggiungi reposity:
sudo add-apt-repository ppa:bqopensource/opencv
sudo add-apt-repository ppa:bqopensource/horus
Aggiorna e installa:
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install horus
Nel caso il tuo utente Non ha accesso alle porte seriali aggiungilo al gruppo dialout
sudo usermod -a -G dialout $USER
Riavvia il sistema
sudo reboot
Al primo avvio HORUS è in inglese, puoi cambiare lingua nel menu edit → preferences
Farò un articolo più dettagliato riguardo HORUS, per ora vediamo come calibrarlo per bene.

Horus permette una calibrazione rapida grazie alla modalità wizard che trovi nel menu file, dopo che hai preso la mano ti consiglio di fare la calibrazione avanzata.

Calibrazione Avanzata Horus:

In HORUS ci sono tre banchi di lavoro che trovi in alto a destra, ora diamo un'occhiata al banco di calibrazione...

Scegli il banco di calibrazione e procedi dal primo all'ultimo strumento dall'alto verso il basso, cominciamo...

Prima di tutto collega la webcam e la scheda elettronica zum scan via usb e alla rete elettrica, altrimenti il motore non si muove :-)
Ora da HORUS clicca il tasto connetti, se Non viene rilevata la webcab cambia "id camera" dal menu modifica.

Impostazioni camera horus:

ATTENZIONE: non fare caso allo sfondo e valori di Horus nelle immagini, le foto che l'ho fatte durante svariate prove e forse le aggiorno appena ho tempo o scrivo un secondo articolo mirato.

Appoggia sul piatto il modello di calibrazione nella posizione corretta (come in figura)
Assicurati di avere buona luce e riduci l'esposizione a 1.
Ora alza l'esposizione fino a quando appagliono strisce e pallini colorati, controlla che i pallini siano posizionati negli angoli dei quadrati bianchi e neri del modello.
Ora assicurati che siano più stabili possibili e visibili durante la rotazione, cerca di ottenere la maggior inclinazione possibile senza esagerare con l'esposizione.

Prova a cambiare anche gli altri parametri come luminosità, contrasto(max 32-35), saturazione(regolati con il rosso della base del modello di calibrazione) mentre Frame rate e risoluzione mettili al massimo.

Calibrazione-camera-horus

Impostazione modello horus:

Inserisci la distanza del modello di calibrazione misurandolo dalla base di appoggio alla fine del primo quadretto.

Impostazioni-modello-horus

Impostazioni laser horus:

Accendi i laser e assicurati che siano verticali sul modello di calibrazione, entrambi con il positivo in basso.

posizione-laser-scanner-3d-ciclop

Valori intrinseci camera horus:

ATTENZIONE: questa calibrazione è opzionale, ma ti consiglio di farla in quanto aiuta a stabilizzare i parametri della triangolazione laser! Clicca Avvia... ora posiziona il modello di calibrazione in diverse posizioni possibili e usa la barra spaziatrice quando la figura ha i margini verdi.
Ecco un video per vedere come posizionare il modello al minuto 2:10

Una volta acquisite tutte le immagini appare un grafico per salvare o rifiutare i valori rilevati, HORUS ha il tasto per ripristinare tutto il profilo e singoli pulsanti per ripristinare singole funzioni.

Triangolazione laser horus

La triangolazione laser ripetila tre/quattro volte e assicurati che i valori siano stabili (con un minimo di tolleranza) se cambiano "da soli" ripeti/controlla i tre passaggi precedenti. Se tutto sembra OK prova valori diversi in "impostazioni camera" per migliorare la stabilità delle strisce colorate e ripeti "valori intrinseci camera".

Finito il processo di calibrazione laser bisogna prestare attenzione a 2 coppie di valori...
Una coppia (cerchiata in verde) è posizionata al centro del grafico, entrambi i valori devono essere 0.1 o meno (es 0.09).

La seconda coppia (cerchiata in blu) è posizionata nel pannello laterale e questi valori possono avere una differenza massima di 0.30, una differenza maggiore produce il modello doppio costringendoti ad usare un solo laser.

Ecco una figura con parametri errati (da rifiutare).

Trinagolazione-laser-con-horus-e-ciclop

Valori intrinseci piattaforma horus:

Questo strumento serve per calcolare esattamente l'altezza del piamo rispetto alla camera... arrivati a questo punto e se tutto è andato bene ti basta avviarlo e accettare i valori.
Ricorda di salvare il profilo in una cartella dove hai il permesso di scrittura (horus non avverte e perdi la configurazione)

Con una buona calibrazione Horus e ciclop lavorano molto meglio ;-)

Nel prossimo articolo vediamo il banco di scansione, nel mentre continuo ad imparare HORUS e come calibrare Ciclop al meglio, appena ho importanti novità o aggiornamenti faccio un'altro articolo dedicato alla calibrazione dello scanner 3d o una guida in italiano ;-)

Ti faccio presente che Ciclop ha maggiori difficoltà di scansione con colori rosso/nero/trasparente e lucidi in generale. Sinceramente abbiamo avuto risultati buoni e contrastanti con il nero lucido... per ora non posso dirti di più perchè devo continuare a scoprirlo... appena ho maggiori informazioni le troverai nel Blog!

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7 commenti per “Scanner 3D Ciclop bq e Horus… non male”

  1. buongiorno
    ho da poco comprato il bq ciclop
    non mi trovo benissimo con le impostazioni date…
    sopratutto per esigenze hobbistiche ho bisogno di scanerizzare un oggetto nero..
    ma non riesco..
    soluzioni?
    in attesa
    ps: semmai voi che parametri/impostazioni avete?

    1. Ciao Marcello
      Il nero non è facile da scannerizzare e non si ottengono buoni risultati con il ciclop, specialmente se lucido! Puoi provare a giocare con il contrasto e luminosità, tutto mentre scannerizzi visualizzando i grigi e NON i colori nell’immagine della fotocamera. Non esagerare con la saturazione
      Nei prossimi articoli cerco di farne uno mirato alla scannerizzazione 3D riguardo al bq ciclop.

      I parametri dello scanner bq ciclop durante la scannerizzazione variano dalla fonte di luce, e quindi diventano incondivisibili.
      Alla luce ho trovato una soluzione semplice, ma devo sistemare qualcosina prima di condividerla. Se tutto va bene si avranno parametri più condivisibili!

      Comunque ho fatto diverse prove e scoperte sullo scanner ciclop e ti consiglio di verificare…

      Quale versione di horus hai installato?

      Per ora ti consiglio la versione 0.1.2.4 praticamente la stessa che faccio installare da terminale, se Non usi ubuntu segui il link nell’articolo.
      L’ultima versione è la 0.2b1 ed è molto interessante, ma continua a darmi problemi nella triangolazione laser.

      Sei riuscito ad avere una triangolazione laser buona e stabile?

      Ho scoperto e risolto un problema che credo sia la causa dell’instabilità dei valori del piano del laser sinistro e destro (restituiti quando fai la triangolazione laser , nell’immagine li ho cerchiati in blu).
      Suddetti valori NON variano in base alla luce!
      La soluzione è semplicissima, ma non ho avuto il tempo per accertarmi che sia un problema comune, e di conseguenza.. aggiornare l’articolo!

      Un tuo feedback sarebbe prezioso 😉

      Per quanto riguarda i valori restituiti a centro schermo durante la triangolazione laser (che ho cerchiato in rosso) essi variano in base alla luce!
      Per questo ti consiglio di posizionare il ciclop in una zona con meno variazioni di luce possibili…

  2. buongiorno,
    ho ricevuto il ciclop, ma se tento di installare Horus_0.1.2.4 ricevo un errore
    “Error launching installer”
    qualcuno ha avuto il medesimo problema?
    sto usando windows 10
    grazie
    angelo

  3. Buongiorno,

    Ho iniziato a stampare i pezzi di ciclop e sto recuperando l’elettronica. Sto cercando i laser classe I ma trovo solo quelli classe IIIa, vanno bene lo stesso o non me li consigliate.
    In alternativa alla webcam Logitech C 270 posso usare un’altra camera?

    grazie anticipatamente per l’attenzione.
    Fabry

    1. Ciao Fabry
      Mi spiace, ho dato un’occhiata e confermo la situazione dei laser classe 1 per il Ciclop! Spero sia una situazione temporanea.
      La classe 1 è meno pericolosa, aspetta e continua a cercare.
      Nel caso trovo qualcosa ti aggiorno!

      Per la fotocamera vai per la C 270, per ora è la più testata e stabile.

      Ti passo una risorsa utile in inglese, ma credo l’hai già trovata
      https://groups.google.com/forum/#!forum/ciclop-3d-scanner

  4. ciao, ho intenzione di costruire questo scanner come tesina di quinta, cosi’ da avere un buon progetto d’esame e allo stesso tempo qualcosa che mi torni utile. volevo chiedere, non vale la pena di usare una webcam con una risoluzione maggiore?
    per quanto riguarda la luminosità, potrebbe essere una soluzione quella di “isolare” l’ambiente di scanning e di dagli sempre una illuminazione autosufficiente (esempio dei led ad alta potenza) per illuminare a dovere tutte le zone, magari creando un piccolo telaio come supporto delle luci?
    grazie

    1. Ciao alessandro
      Per la webcam del ciclop, teoricamente è come dici tu, ma ci sarebbero da fare alcune prove. Alcuni smontano la C270 HD e regolano il focus manualmente, ma personalmente non ho provato.

      Per l’illuminazione lascia stare la copertura, è scomoda ed è difficile posizionare luci che non diano fastidio alla scansione 3d.

      Ho personalmente progettato un upgrade per l’illuminazione dello scanner 3d ciclop, completamente stampabile, ma devo ancora condividere i file in quanto sono impegnato a testare la prima stampante 3d della linea 3dingegno, comunque ho intenzione di conviderlo al più presto.

      Per ora posso consigliarti di acquistare un pannello led 30x30cm a 12W… devi posizionarlo sopra la videocamera del ciclop… hai parametri stabili anche al buio ;-)
      Il pannello led potrai poi utilizzarlo e montarlo sull’upgrade sopra citato, ancora un po’ di pazienza, ricontrollo i file e condivido il tutto.

      Un saluto

      PS: questo articolo è obsoleto e devo aggiornarlo o scriverne un’altro.

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