تحويل جسم مادي إلى نموذج ثلاثي الأبعاد جاهز للطباعة لم يعد الأمر مقتصراً على المختبرات أو المعدات باهظة الثمن. فبفضل تقنيات التصوير المساحي، وتطبيقات المسح ثلاثي الأبعاد، والهواتف الذكية المزودة بكاميرات ToF أو LiDAR، يمكنك اليوم مسح أي شيء بدءاً من تمثال صغير وحتى تمثال ضخم وإرساله إلى طابعتك ثلاثية الأبعاد دون مغادرة المنزل. استخدم كاميرا ToF الخاصة بهاتفك المحمول كجهاز مسح ثلاثي الأبعاد للطباعة باستخدام هذا الدليل.
ستتعرف في هذه المقالة، بتفصيل كبير، على كيفية الاستفادة من كاميرا هاتفك المحمول (بما في ذلك تقنية ToF أو LiDAR) لالتقاط الصور ثلاثية الأبعاد، سنتناول البرامج المجانية التي يمكنك استخدامها، والتقنيات اللازمة للحصول على نتائج جيدة، وكيفية تجهيز النموذج للطباعة ثلاثية الأبعاد أو عرضه بتقنية الواقع المعزز. الفكرة هي أنه عند الانتهاء من القراءة، ستعرف التطبيق المناسب، وكيفية التقاط الصور أو إجراء المسح الضوئي، والخطوات اللازمة للحصول على ملف STL أو OBJ النهائي.
من الجسم الحقيقي إلى الملف الرقمي: التصوير المساحي والمسح الضوئي عبر الهاتف المحمول
أساس كل شيء تقريبًا ستستخدمه يُعرف استخدام الهاتف المحمول لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد قابلة للطباعة بتقنية التصوير المساحي، أو ما يُسمى أيضاً بتقنية إعادة بناء الهيكل من الحركة (SfM). باختصار، تتضمن هذه التقنية التقاط صور متعددة لنفس الجسم من جميع الزوايا الممكنة، ثم يقوم برنامج متخصص باكتشاف النقاط المشتركة بين الصور، وحساب موضع الكاميرا لكل لقطة، وإعادة بناء الشكل ثلاثي الأبعاد انطلاقاً من تلك البكسلات.
على الرغم من أن الأمر يبدو تقنياً للغاية، إلا أن ما تفعله في الواقع هو إطلاق مجموعة من صور فوتوغرافية حول الجسمقم بتحميلها في برنامج التصوير المساحي (على جهاز الكمبيوتر الخاص بك أو على السحابة) وانتظر حتى يقوم البرنامج بإنشاء سحابة نقاط، ومنها يتم إنشاء شبكة ثلاثية الأبعاد. يمكن بعد ذلك تنظيف هذه الشبكة، وسد الثقوب، وتنعيمها، وتحويلها إلى تنسيقات مثل المحكمة الخاصة بلبنان o OBJمثالي للطباعة ثلاثية الأبعاد أو التحميل إلى منصات مثل Sketchfab.
بالإضافة إلى التصوير الفوتوغرافي القائم على الصور فقط، هناك عدد متزايد من الهواتف المحمولة التي تحتوي على مستشعرات ToF أو LiDAR تلتقط هذه التقنية معلومات العمق مباشرةً في الوقت الفعلي. وبدمج بيانات العمق مع بيانات كاميرا RGB، تستطيع تطبيقات مثل Polycam أو Scandy Pro إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد أثناء تحركك حول الجسم، دون الحاجة إلى تحميل مئات الصور إلى الكمبيوتر.
التصوير المساحي خطوة بخطوة: التقاط صور جيدة يُحدث فرقًا كبيرًا
تتمتع تقنية التصوير المساحي بميزة هائلة: يمكنك القيام بذلك باستخدام كاميرا هاتف محمول عادية أو كاميرا DSLRبدون أي أجهزة إضافية. السر يكمن في كيفية التقاط الصور. كلما كانت الصورة أفضل، قلّت المشاكل التي ستواجهها لاحقًا على جهاز الكمبيوتر.
من حيث الكمية، يُنصح بالتصوير ما لا يقل عن 20-50 صورة بالنسبة للأجسام الصغيرة، يمكنك بسهولة زيادة حساسية ISO إلى 80 أو أكثر إذا كنت ترغب في التقاط تفاصيل دقيقة. لا تقلق بشأن تجاوز الحد المسموح به، فالبرنامج قادر على استبعاد الصور التي لا تتناسق مع باقي الصور.
الأسلوب الأكثر شيوعًا هو التحرك في دوائر حول الجسم مع الحفاظ على تداخل كبير بين اللقطاتحوالي 60-80%. هذا يعني أن معظم السطح المرئي في صورة ما يجب أن يظهر أيضًا في الصورة التالية. علاوة على ذلك، من المهم عدم تحريك الجسم أو تغيير أي شيء في محيطه بين اللقطات، لأن ذلك يُربك الخوارزميات.
الإضاءة لا تقل أهمية عن الكاميرا، بل ربما تفوقها أهمية.الإضاءة المثالية ناعمة ومنتشرة، خالية من الظلال الحادة أو الإضاءة الخلفية القوية. يُعدّ يوم غائم في الهواء الطلق مثالياً تقريباً؛ أما في الأماكن المغلقة، فمن الأفضل استخدام عدة مصادر إضاءة ناعمة بدلاً من مصباح واحد شديد السطوع. وبالطبع، تجنّب وجود أي شيء متحرك أثناء جلسة التصوير (أشخاص يمرّون، حيوانات أليفة، حفيف أوراق الشجر خلف الشخص المراد تصويره، إلخ).
ومن القواعد الأساسية الأخرى أن الجسم يشغل حيزًا جزء مهم من عملية التأطير في كل صورة. إذا ظهر العنصر صغيرًا جدًا في الصورة، سيقل عدد البكسلات المتاحة للبرنامج لإعادة بناء التفاصيل، مما يؤثر سلبًا على جودة الصورة. إذا كان هاتفك يدعم ذلك، استخدم التركيز اليدوي أو تطبيقًا مثل Open Camera لضمان وضوح كل شيء وتجنب الصور الضبابية التي سيتجاهلها البرنامج في النهاية.
أشياء سهلة، أشياء صعبة، وحيل التقاط الصور
بعض العناصر تبدو مصممة خصيصاً للتصوير المساحي: تماثيل، أسطح خشنة، قطع ذات ملمس غنييحتوي البرنامج على الكثير من العلامات المرئية التي يمكن اتباعها، وعادة ما تكون عملية إعادة البناء جيدة بشكل مدهش، حتى على النماذج الكبيرة التي يستحيل وضعها في ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد مكتبي.
في المقابل، تُعدّ المواد اللامعة أو شديدة النعومة أو الشفافة كابوسًا كلاسيكيًا لهذه الأنظمة. فعلى سبيل المثال، يحتوي مضرب تنس الطاولة على أسطح كبيرة وناعمة وعاكسة؛ ومع تحريكه، ينعكس الضوء بشكل مختلف، ولا يستطيع البرنامج إيجاد نقاط ثابتة تتطابق من صورة إلى أخرى، لذا لا يكاد يُولّد نقاطاً في تلك المناطق. ومن هنا تأتي الشبكات المشوهة.
يكمن السر هنا في فرض ملمس اصطناعي: يمكنك تغطية الأسطح اللامعة بـ شريط الإخفاء أو باستخدام مسحوق ناعم (دقيق، بودرة التلك، بخاخ مطفي، إلخ). الهدف هو إزالة الانعكاسات وخلق اختلافات طفيفة في درجة اللون يمكن للخوارزمية تتبعها. وينطبق الشيء نفسه على الزجاج والمواد الشفافة الأخرىإذا لم تقم بتغطية هذه الأجسام بطبقة غير لامعة مؤقتة، فستكون النتيجة جسماً "شبحياً" مليئاً بالفجوات.
أما بالنسبة للمستخدمين ذوي الخبرة الأكبر، فإن البديل المناسب هو تسجيل فيديو يحيط بالجسم ثم استخرج الإطارات الفردية لإدخالها في برنامج التصوير المساحي. إذا قمت بذلك، فاضبط سرعة الغالق على قيمة سريعة، مثلاً 1/80 أو أسرع، لتجنب ضبابية الحركة في الإطارات.
برامج التصوير المساحي المجانية: Colmap و Meshroom وغيرها
بمجرد حصولك على الصور، يبدأ العمل الشاق: معالجة الصور الفوتوغرافيةتتوفر هنا برامج قوية كثيرة، لكن العديد من الحلول باهظة الثمن أو ذات إصدارات مجانية محدودة للغاية. لحسن الحظ، توجد بدائل مجانية تؤدي الغرض بكفاءة عالية.
من بين خيارات سطح المكتب المجانية، تبرز الخيارات التالية: كولماب (ويندوز، ماك أو إس، ولينكس)، غرفة النوم وأدوات أخرى مثل VisualSFM. يُعد Colmap مثيرًا للاهتمام بشكل خاص إذا كنت ترغب في معرفة كيفية عمل العملية على مستوى منخفض، ولكنه يتطلب وحدة معالجة رسومات Nvidia متوافقة مع CUDA ليعمل بسلاسة، وقد يُصبح بطيئًا مع الإعدادات العالية جدًا.
أما برنامج Meshroom، فهو برنامج مفتوح المصدر لإعادة بناء النماذج ثلاثية الأبعاد مع واجهة ودية للغايةما عليك سوى سحب الصور وإفلاتها، ثم الضغط على "ابدأ"، والانتظار. يقوم البرنامج داخليًا بإعداد مسار معالجة صور كامل (اكتشاف المعالم، والمطابقة، والبنية، والتركيب، إلخ)، ولكن ليس عليك التعامل مع كل مرحلة على حدة إذا لم ترغب بذلك. مرة أخرى، يستفيد البرنامج بشكل كبير من بطاقة رسومات Nvidia.
توجد أيضًا حلول قائمة على السحابة مثل Autodesk ReCap Photo، والتي تتيح لك تحميل مجموعات من الصور من 2 3-GB تُجرى الحسابات على خوادم قوية. أما الجانب السلبي فهو أنه بعد انتهاء الفترة التجريبية، يتحولون عادةً إلى نموذج اشتراك، وهو ما لا يناسب الجميع إذا كنت ستجري عمليات مسح متقطعة فقط.
بالنسبة لمن يفضلون العمل مباشرةً على هواتفهم المحمولة أو أجهزتهم اللوحية، تجمع العديد من تطبيقات المسح ثلاثي الأبعاد الحديثة بين تقنية التصوير المساحي التقليدية واستخدام مستشعرات العمق، كما أن العديد منها يُسند المعالجة المكثفة إلى الحوسبة السحابية. هذا يقلل الحاجة إلى جهاز كمبيوتر فائق القدرة، مع أنه يعني تحميل الصور إلى خوادم خارجية.
مثال عملي باستخدام Colmap و Meshlab
إذا اخترت حل سطح المكتب التقليدي، فسيكون سير العمل النموذجي كالتالي: Colmap + Meshlab قد يكون الأمر على هذا النحو: أولاً تقوم بتشغيل إعادة البناء التلقائي في Colmap ثم تستخدم Meshlab لتنظيف وإنشاء الشبكة النهائية المناسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد.
أسهل طريقة هي تنظيم المشروع عن طريق إنشاء مجلد عمل يحتوي على مجلد فرعي بعنوان "الصور" أين ستضع جميع الصور؟ قبل البدء، راجع الصور سريعًا واحذف أي صور ضبابية أو غير واضحة. ثم افتح برنامج Colmap، واختر "إعادة بناء تلقائية"، وحدد مجلد الصور ومجلد "مساحة العمل" حيث سيتم حفظ جميع البيانات والنتائج.
يمكنك ترك العديد من الإعدادات على قيمها الافتراضية، ولكن يُنصح عادةً بضبط الجودة على قيمة متوسطة. إذا قمتَ بالتبديل إلى جودة عالية جدًا مع عدد كبير من الصور وجهاز كمبيوتر عادي، فمن المحتمل أن يتعطل البرنامج. يستغرق الأمر وقتاً طويلاً أو يتجمد ببساطةقد تتراوح مدة المعالجة من بضع دقائق إلى عدة ساعات، وذلك حسب عدد الصور والأجهزة.
عند الانتهاء، سيعرض لك برنامج Colmap مشهدًا مُعاد بناؤه مع الموقع المُقدّر لكل كاميرا. ستجد في مجلد "denso/0/" داخل مساحة العمل، من بين ملفات أخرى، ملفين رئيسيين: fused.ply (سحابة النقاط) و meshed.ply (شبكة مثلثة الشكل مسبقًا). يمكن طباعة الشبكة الناتجة بعد مراجعتها جيدًا، ولكن من الأفضل عادةً معالجة سحابة النقاط بطريقتك الخاصة للحصول على نتيجة أدق.
من سحابة النقاط إلى شبكة قابلة للطباعة باستخدام Meshlab
مشلب هو برنامج مجاني متخصص في معالجة السحابة النقطية والشبكةمع العديد من أدوات التنظيف وإعادة التشكيل والتبسيط. تبدأ عملية العمل النموذجية بملف fused.ply الذي تم إنشاؤه بواسطة Colmap لإنشاء شبكة من الصفر.
الخطوة الأولى هي استيراد سحابة النقاط باستخدام "ملف - استيراد شبكة" واختيار ملف fused.ply. ستظهر لك الكائنات كمجموعة كثيفة من النقاط الصغيرة. بعد ذلك، يُنصح بتحديد وحذف جميع النقاط التي لا تُعد جزءًا من النموذج (الأرضية، الجدران، الأشخاص الذين مروا من خلالها، إلخ). يمكنك القيام بذلك باستخدام أداة تحديد الرؤوس ثم "حذف الرؤوس".
بمجرد أن تتبقى النقاط التي تهمك فقط، حان وقت إنشاء الشبكة. إحدى الطرق الشائعة الاستخدام في برنامج Meshlab هي الخيار "إعادة بناء سطح بواسون المنخل" ضمن مرشحات إعادة التشكيل وإعادة البناء. أهم معلمة هي "عمق إعادة البناء": القيم بين 13 و15 توفر عادةً توازناً جيداً بين التفاصيل ووقت الحساب في معظم الحالات.
ستكون النتيجة شبكة مغلقة، ولكن سيكون هناك دائمًا تقريبًا نظّف الحواف غير المنتظمة، والتجاعيد الغريبة، أو البقع. حيث لم تكن البيانات كافية. ولذلك، يحتوي برنامج Meshlab على أدوات لتحديد المثلثات و"حذف الوجوه"، بالإضافة إلى أدوات لإزالة الأجزاء غير المرغوب فيها من الشبكة المُنشأة.
عندما تكون راضيًا عن الشكل العام، يمكنك تصدير النموذج من "ملف - تصدير الشبكة". إذا كنت ترغب في الاحتفاظ اللون والملمس للمشاركة عبر الإنترنت، تُعد صيغ OBJ وPLY و3DS خيارات جيدة. أما إذا كان الهدف هو الطباعة ثلاثية الأبعاد، فالصيغة الكلاسيكية هي المحكمة الخاصة بلبنانمع العلم أنك ستفقد معلومات اللون، ولكنك ستحصل على شكل هندسي نظيف للتغليف.
تحسين النموذج: التنعيم والتنظيف وتقليل حجم الوجه
نادراً ما تكون الشبكة الناتجة عن المسح (سواءً كان ذلك عن طريق التصوير المساحي أو أجهزة استشعار العمق) مثالية. في الواقع، من الطبيعي أن تحتوي على بعض العيوب. خشونة، وجوه عملاقة، ثقوب صغيرة وعدد كبير من المضلعات. وهنا يأتي دور مرشحات ما بعد المعالجة.
لإزالة التشويش الدقيق، يقدم برنامج Meshlab طرقًا متنوعة لـ تنعيم السطحإحدى التقنيات الشائعة هي "التنعيم اللابلاسي"، حيث يمكنك زيادة عدد الخطوات (على سبيل المثال، بين 8 و15) لتنعيم النموذج تدريجيًا. مع ذلك، إذا بالغت في التنعيم، ستفقد تفاصيل مهمة، لذا يُنصح بالتقدم تدريجيًا ومراقبة النتيجة.
أداة أخرى مفيدة هي تحديد الوجوه ذات الحواف الطويلة جدًا، وهو أمر شائع عندما تحاول الخوارزمية "ربط" المناطق ذات البيانات المحدودة. في "الفلاتر - التحديد - تحديد الوجوه ذات الحواف الأطول من..."، يمكنك معاينة عتبة الطول وتعديلها لتحديد الوجوه ذات الحواف الطويلة جدًا بشكل أساسي. الوجوه الكبيرة غير المرغوب فيهاثم حذفها باستخدام "حذف الوجوه المحددة".
إذا كان النموذج يحتوي على مئات الآلاف أو ملايين الأوجه، فإن التعامل معه في برنامج التقطيع أو التحرير يصبح مرهقًا. ولهذا السبب من الشائع تطبيق... تقليل المضلعات باستخدام فلاتر مثل "تقليل عدد الصفحات عند طي الحواف الرباعية"، يمكنك تحديد الحد الأقصى لعدد الصفحات التي ترغب في طباعتها. بالنسبة للطباعة المنزلية، عادةً ما يكون العمل بأقل من 100,000 صفحة كافيًا؛ أما أي عدد يزيد عن مليون صفحة فهو مفرط بالنسبة لمعظم الطابعات.
للحصول على تحسينات أكثر تقدماً، تسمح لك برامج مثل Blender أو Meshmixer بإغلاق الثقوب، وضبط القواعد المسطحة بحيث يستقر النموذج بشكل جيد على سطح الطباعة، وإضافة دعامات مخصصة، أو تقسيم القطعة إلى عدة أجزاء لتحسين الطباعة.
تطبيقات الهاتف المحمول وسير العمل: من كاميرا ToF إلى النموذج ثلاثي الأبعاد
بالإضافة إلى التصوير الفوتوغرافي التقليدي باستخدام الصور، لديك اليوم مجموعة واسعة من الطرق الأخرى المتاحة لك. تطبيقات المسح ثلاثي الأبعاد للهواتف المحمولة تستخدم هذه التقنيات مستشعرات ToF أو كاميرات TrueDepth أو LiDAR. ويُصدّر العديد منها مباشرةً إلى صيغتي STL أو OBJ، مما يتيح استخدامها كأساس للطباعة ثلاثية الأبعاد.
في بيئة أبل، حيث تكثر الأجهزة المزودة بتقنية LiDAR، فإنها تتألق بشكل خاص. بولي كاميجمع هذا الجهاز بين وضع LiDAR السريع ووضع التصوير الفوتوغرافي. بإمكانه إنشاء نماذج لغرف كاملة في ثوانٍ، وفي وضع التصوير الفوتوغرافي، يقوم بتحميل ما بين 20 و200 صورة إلى السحابة لإعادة بناء الأجسام بتفاصيل دقيقة. يمكنك تصدير النتائج بصيغ متنوعة، بما في ذلك STL للطباعة.
ومن الأمثلة الأخرى في نظام أبل البيئي واجهة برمجة التطبيقات (API). التقاط الكائنمما يُسهّل عملية التصوير المساحي لمستخدمي أجهزة iPhone وMac. تستخدم تطبيقات مثل PhotoCatch أو Polycam نفسها في وضع التصوير خاصية التقاط الكائنات لتحويل مجموعات الصور إلى نماذج ثلاثية الأبعاد بصيغة USDZ بشكل شبه تلقائي، جاهزة للواقع المعزز وقابلة للتحويل أيضًا إلى صيغ أخرى أكثر شيوعًا للطباعة.
تتوفر العديد من البدائل المختلفة على نظام أندرويد والأنظمة المختلطة: من سكان3D، مع التركيز على التصوير الفوتوغرافي البحت من الصور، إلى حلول متعددة المنصات قائمة على السحابة مثل Polycam للويب، والتي تقبل ما يصل إلى 250 صورة تم التقاطها بأي كاميرا (هاتف محمول يعمل بنظام Android، كاميرا DSLR، كاميرا مدمجة ...) وتولد نموذجًا ثلاثي الأبعاد قابلًا للتنزيل بتنسيق OBJ أو GLTF أو FBX أو DAE أو STL.
ميزة هذه التطبيقات واضحة: مع كاميرا ToF، أو LiDAR، أو حتى مجرد RGB باستخدام اتصال بالإنترنت، يمكنك مسح أي مجسم ضوئيًا، وتنظيف النتيجة قليلًا في برنامج Blender أو Meshmixer، وفي وقت قصير، يصبح جاهزًا للطباعة ثلاثية الأبعاد. لست بحاجة إلى محطة عمل قوية، لأن العمليات المعقدة تتم عادةً عبر الحوسبة السحابية.
تطبيقات المسح ثلاثي الأبعاد المميزة: من جسم الإنسان إلى الأشياء الصغيرة
يُعدّ نظام تطبيقات المسح الضوئي واسع النطاق، وكل تطبيق منها مُصمّم لخدمة مجال مُحدّد. بعضها يُركّز على جسم الإنسان، وبعضها الآخر على الغرف، وبعضها على... أشياء صغيرة للطباعة ثلاثية الأبعادمن المفيد معرفة الأنواع الرئيسية لاختيار النوع الذي يناسب ما تريد القيام به على أفضل وجه.
على سبيل المثال 3DsizeMe صُمم هذا التطبيق لالتقاط صور تشريحية لجسم الإنسان (القدمين، الساقين، الجذع، إلخ) باستخدام مستشعر Structure Sensor 3D على أجهزة iOS. ويُستخدم على نطاق واسع في المجالات الطبية وتقويم العظام، ويُصدّر الصور بصيغة STL أو OBJ لتصميم نعال طبية مخصصة، أو أجهزة تقويم العظام، أو منتجات أخرى باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.
يُعد برنامج Canvas من Occipital خيارًا مثيرًا للاهتمام لمسح الغرف بأكملها، وعمليات التجديد، والهندسة المعمارية الداخلية. استخدم تقنية LiDAR المدمجة في جهاز iPad Pro أو مستشعر Structure إنه نظام متصل يتيح لك التجول داخل الغرفة لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للمساحة في الوقت الفعلي. ثم يقدم خدمة لتحويل هذه المسوحات إلى ملفات CAD جاهزة للاستخدام المعماري، وذلك مقابل سعر محدد لكل نموذج.
إذا كنت ترغب في التقاط صور للوجوه أو التماثيل النصفية أو الأشياء متوسطة الحجم، فهناك تطبيقات مثل Capture أو Heges أو Scandy Pro تستفيد هذه الأدوات من كاميرا TrueDepth أو LiDAR في أجهزة iPhone/iPad. وتتيح لك تصدير النماذج بصيغ PLY أو OBJ أو STL، وتعديل معايير الإضاءة، وتطبيق مرشحات التشويش، وتُنتج عمومًا نتائج جيدة جدًا لطباعة التماثيل النصفية والخوذات والشخصيات المُخصصة، وما إلى ذلك.
بالنسبة للأجسام الصغيرة، يقترح تطبيق Qlone أسلوبًا مبتكرًا: فهو يطبع "حصيرة" خاصة ويضع الجسم فوقها؛ ثم يوجه التطبيق عملية المسح الضوئي، ثم يدمج الصور الملتقطة المختلفة لإنشاء شبكة ثلاثية الأبعاد. بعد ذلك، يتيح لك قم بتعديل الحجم والملمس والتصدير بصيغ مثل OBJ وSTL وUSDZ وGLB وFBX. إنه مثالي لمن يرغبون في عملية سهلة ومنظمة دون عناء كبير.
التصوير المساحي باستخدام تطبيقات بأسعار معقولة: Scann3D وTrnio وغيرها
إذا لم يكن لديك هاتف محمول مزود بتقنية LiDAR أو ToF ولكنك ترغب في اتباع مسار أكثر اقتصادية، فيمكنك استخدام تطبيقات تعتمد كليًا على التصوير المساحي من الصوروهنا يأتي دور خيارات مثل Scann3D لنظام Android أو Trnio لنظام iOS.
سكان3D حوّل هاتفك الذكي الذي يعمل بنظام أندرويد إلى أداة لالتقاط الصور وإعادة بناء نماذج ثلاثية الأبعاد من خلال إنشاء سحب نقاط. انطلاقًا من صور متعددة للكائن، أنشئ نموذجًا يمكن تصديره كملفات OBJ أو STL أو PLY. يتوافق هذا التطبيق مع تطبيقات ومنصات الواقع المعزز مثل Sketchfab، وهو طريقة رائعة للبدء دون الحاجة إلى جهاز كمبيوتر قوي.
على iOS ، ترينيو يُتيح البرنامج ثلاثة أوضاع استخدام: استيراد الصور الموجودة، ووضع ARKit (الذي يُساعدك على التحرك بدقة حول المجسم)، ووضع خاص بالمجسمات يُحقق التوازن الأمثل بين الملمس واللون. يُمكن تصدير النماذج المُنشأة إلى برامج تحرير ثلاثية الأبعاد أخرى لتنظيفها وتعديلها قبل الطباعة أو تحميلها على الإنترنت.
ومن الجدير بالذكر أيضًا itSeez3Dيستخدم هذا النظام مستشعرات مثل مستشعر الهيكل أو كاميرات Intel RealSense، بالإضافة إلى أجهزة iOS أو Windows. وتتسم عملية التشغيل النموذجية بالبساطة: تقوم بالمسح الضوئي، ثم ترسل البيانات إلى السحابة، وتنتظر المعالجة، ثم تقوم بتنزيل نموذج بجودة أعلى من تلك المعروضة في المعاينة الأولية.
في عالم هواتف سوني الذكية، يتيح تطبيق 3D Creator (الموجود في العديد من طرازات Xperia) المسح الضوئي في أوضاع مختلفة (سيلفي، وجه كامل، رأس، طعام، حر) و تصدير النتائج للطباعة ثلاثية الأبعاد أو تطبيقات الواقع المعزز. هذا مثال على كيفية محاولة بعض الشركات المصنعة دمج تقنية المسح ثلاثي الأبعاد مباشرة في نظام الهاتف المحمول.
من الهاتف المحمول إلى الطابعة ثلاثية الأبعاد: التنظيف، والتوسيع، والمستودعات
بمجرد حصولك على نموذج ثلاثي الأبعاد (سواء من Colmap أو Meshroom أو Polycam أو Scann3D أو أي تطبيق آخر)، لا تزال هناك بضع خطوات متبقية لـ... تخرج من الطابعة بشكل صحيحعادةً، يجب عليك أولاً استخدام برنامج تحرير مثل Blender أو Meshmixer لإجراء تنظيف دقيق.
في برنامج بلندر، على سبيل المثال، يمكنك الدخول إلى وضع التحرير، وتحديد جميع بقايا الشبكة المحيطة بالكائن الرئيسي (قطع الأرضية، والجدار، والضوضاء العائمة) باستخدام أداة التحديد الحر، ثم حذفها. بعد ذلك يُنصح بـ أغلق الثقوب، وتأكد من أن الشبكة "مانعة لتسرب الماء". (بدون فتحات) وإذا لزم الأمر، قم بإنشاء قاعدة مسطحة عن طريق قطع النموذج بمسحاج أو إضافة منصة صغيرة.
نقطة حاسمة أخرى هي نموذج مصغرلا تستخدم عمليات إعادة البناء التصويرية قياسات العالم الحقيقي إلا إذا قدمت مراجع (علامات قياس، مسافات معروفة، إلخ). هذا يعني أن النموذج يمكن أن يكون بأي حجم، وسيتعين عليك تعديله في برنامج التقطيع أو برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد نفسه ليناسب الأبعاد التي تحتاجها، خاصةً إذا كان جزءًا وظيفيًا يجب أن يتناسب مع سيارتك أو منزلك أو أي شيء آخر.
إذا كان هدفك هو مشاركة النموذج رقميًا، فإن منصات مثل Sketchfab أصبحت هذه التقنية معيارًا أساسيًا لعمليات المسح ثلاثي الأبعاد المُزخرفة. لتحميل ملف OBJ مُزخرف، عليك ضغط ملف OBJ نفسه، وملف MTL، والنسيج (عادةً بصيغة PNG أو JPG) في ملف مضغوط. مع ذلك، يُنصح بتقليل حجم هذه الصور، إذ قد يصل حجم كل منها إلى 30-40 ميجابايت، ما قد يتجاوز سعة التخزين أو حدود التحميل المتاحة لديك بسرعة.
أصبحت مستودعات أخرى مثل MyMiniFactory، بمبادرتها Scan the World، بمثابة مكتبات حقيقية لـ نماذج ثلاثية الأبعاد ممسوحة ضوئياً جاهزة للطباعةوخاصة فيما يتعلق بالمنحوتات والتراث الثقافي. وقد تم إنشاء العديد من هذه النماذج بدقة باستخدام تقنية التصوير المساحي، لذا فهي تُستخدم أيضاً كمرجع لمعرفة مدى إمكانية الوصول إلى نتائج جيدة من خلال التقاط صور جيدة ومعالجة لاحقة دقيقة.
إنّ الجمع بين هاتف محمول مزود بكاميرا جيدة (ويُفضّل أن تكون مزودة بتقنية ToF أو LiDAR)، وقليل من الصبر عند التقاط الصور أو المسح الضوئي، وأدوات مجانية مثل Colmap وMeshroom وMeshlab وBlender أو تطبيقات الهاتف المحمول المذكورة سابقًا، يعني أنه بإمكان أي شخص اليوم القيام بذلك. تحويل الأشياء الواقعية إلى صيغة رقمية ونقلها إلى الطابعة ثلاثية الأبعاد بجودة كانت حكرًا على المعدات الاحترافية قبل بضع سنوات. ورغم أن النموذج الأولي يحتاج عادةً إلى بعض التعديلات، إلا أنه إذا خصصت بعض الوقت لتنظيفه وتغيير حجمه وإعداد الملف، فستحصل على نتيجة تنافس العديد من الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد منخفضة التكلفة، وتفتح أمامك آفاقًا واسعة للمشاريع الشخصية والمهنية.