クリエイティリティ CR

カール、今日は Creality の CR-Scan Lizard をレビューします。 このデバイスは、構造化光プロセスを使用して 3D スキャンを行う 3D スキャナーです。 可視光の代わりに非可視光を使用します。 トカゲがどこで登場するのか分かりませんが、ここにいます。 私は、低価格の消費者向け 3D スキャナをかなり長い間待っていました。 私はずっと前に DIY 構造化光スキャナーを試み、ある程度の成功を収めました…しかし、それにかかる時間は許容できないものでした。 完璧にセットアップするのに何時間もかかり、点群をクリーンアップしたり、小さなスキャンであっても位置を調整したりするのにさらに多くの時間がかかりました。 そのプロジェクトを断念することになりました。 私は定期的にインターネットを検索していますが、うまく機能する DIY ソリューションを見つけたことがありません。 ここ 1 年で、比較的優れた安価なスキャナがいくつか登場し始めたことを嬉しく思います。

ターンテーブルとハンドヘルドの 2 つのスキャン モードがあります。 どちらのモードでも白黒のテクスチャをスキャンできますが、カラーはターンテーブル モードでのみ使用できます。

開梱はうまくいき、最後にすべてがキャリングケースに収まった様子がとても気に入りました。

CR-Scan Lizard ベース キットには、スキャナー、電源、ターンテーブル、ミニ三脚、独自の Y ケーブルのほか、素敵なキャリング ケースが含まれています。

私が受け取ったキットにはいくつかの追加機能が含まれており、プレミアムアップグレードとみなされていました。 このアップグレードは、別のカメラでテクスチャをキャプチャするためのものです。 このアイデアは、スマートフォンまたはカメラをスキャナーと組み合わせて使用​​し、カラー テクスチャをキャプチャすることです。

CR-Scan Lizard キットにはソフトウェアと説明書が入った USB スティックが付属していましたが、調べているうちに古いものであることがわかりました。 Creality の Web サイトに移動し、最新バージョンをダウンロードしました。 このソフトウェアは Windows と Mac で利用できます。 11 月 21 日の時点で、CR Studio 2.5.4.0030 が利用可能な最新のソフトウェアであり、私がテストしたものです。 Windows は実行前に上記のエラーを表示しました。 私にとっての 1 つの不満は、ソフトウェアを起動するたびに管理者アクセスが必要になることです。 なぜ管理者権限が必要なのかわかりませんが、管理者権限を必要とすべきではないと感じており、Creality はこれを修正する必要があります。

私はヘルプ ファイルがどのようなものであるかを確認することにし、最終的にはそのヘルプ ファイルに従い、キーボードとマウスの組み合わせについて何度か参照することになりました。 これは、同梱されている紙のクイックスタート ガイドの更新版です。 私が予想していなかった点の 1 つは、キャリブレーションがないことです。 これはかなり素晴らしいことです。 Creality は工場で CR-Scan Lizard スキャナーを校正します。 ソフトウェアをインストールした後の最初のステップは、ネットワークからキャリブレーションをインポートすることです。 キャリブレーション ファイルを見つけました。これはデバイスのシリアル番号に固有のものです。 Calib.txt はファイルの名前です。 これが将来的に問題になるのはわかります。 調整ファイルをバックアップしました。 テキストファイルを再インストールしてインポートするテストを問題なく実行しました。 キャリブレーション ファイルで唯一興味深いと思ったのは、カメラの解像度 1280×720 への参照です。

これが私の最初のターンテーブルスキャンです。 それがどれだけうまくいき、どれだけの労力を必要としないのかを見て、私はかなり興奮しました。 私はまさにこのオブジェクトをスキャンしようとしましたが、DIY スキャナーで何時間も費やしましたが、成功しませんでした。 Creality のワークフローは非常にシンプルです。 ターンテーブル上でさまざまな角度で複数のスキャンを行い、すべての詳細が確実にキャプチャされるようにします。 次に、ソフトウェアがスキャンを整列させます (場合によっては少し助けを借ります)。 このスキャンでは、満足できる結果が得られるまでに 5 分かかりました。

このときから、私にとって物事が面白くなり始めました。 キャリブレーション ファイルを見つけた後、ファイルを調べ始めました。

インストール ディレクトリで見つかったファイルに基づくと、Mindvision がカメラの製造元であるようです。 スキャナを Windows マシンに接続すると、追加のカメラが 2 台しか表示されませんでした。 また、Unraid サーバーの USB ポートに接続して確認しました。 この種の調査を行う場合、Windows はあまり使いやすいとは言えません。

これは、物理デバイスを見ると当然のことです。 2台のカメラと1台の「プロジェクター」。 Windows カメラ アプリからカメラにアクセスし、それぞれの穴をブロックすることで、スキャナーの各穴の機能を確認することができました。 2 番目のカメラで表示中に LED が点滅していたので、少し混乱しました。 後になって、LED の点滅は白黒のテクスチャをキャプチャするために使用されていることがわかりました。

以下は、構造化光プロセスがどのように機能するかを説明する Wikipedia からの抜粋です。

狭い帯域の光を 3 次元形状の表面に投影すると、プロジェクター以外の視点からは歪んで見える照明の線が生成され、表面形状 (光セクション) の幾何学的再構成に使用できます。

より高速で汎用性の高い方法は、多数のストライプまたは任意の縞で構成されるパターンを一度に投影することで、多数のサンプルを同時に取得できるためです。 さまざまな視点から見ると、オブジェクトの表面形状により、パターンが幾何学的に歪んで見えます。

構造化光投影には他にも多くの変形が可能ですが、平行ストライプのパターンが広く使用されています。 この図は、単純な 3D サーフェスに投影された単一のストライプの幾何学的変形を示しています。 ストライプの変位により、オブジェクトの表面上のあらゆる詳細の 3D 座標を正確に取得できます。

これは、投影がどのように見えるか、カメラがどのように見えるかをデモする短いビデオです。 他のスキャナーで見たようなパターンが規則的ではなく、線が平行ではないことに本当に驚きました。

ソフトウェアに関するその他の点。 これは QT for Python を使用して書かれており、OpenCV が面倒な作業を行っています。 私にはスキルがありませんが、これがオープンソース化されていれば、コミュニティが開発を支援できる、または支援してくれると信じています。

私は設定ファイルを調査して、どのような追加の要素をいじることができるかを確認しました。 これらの設定をいじるのに数時間を費やしました。 私が見つけたやや便利な設定は、ScanFrameCnt でした。 デフォルトは 320 で、ターンテーブルが約 1 回転します。

多くの時間を無駄にしたその他の設定を次に示します。 scaner_settings_Lizard.ini には、次に最も興味深い時間の無駄な設定がありました。

上記はファイル内のデフォルト設定です。 解像度が最も興味深いものでした。 userconfig を 1 に変更すると、設定が効果を発揮し始めます。 スキャナーの解像度は仕様に合わせてデフォルトで .2 だと思います。 .1をテストしたところ、ファイルが大きくなり、PCがハングアップしたのかと思いました。 点群には影響しますが、何よりもノイズである可能性があります。 上の写真は、電話が切れたと思ったときのものです。 強制終了する前に簡単なスナップショットを撮りました。 追加の詳細をすべて見て少し興奮しましたが、注意深く検査した後、それは単なるノイズであるようでした。 おそらく、ラプラシアン スムージングなどの後処理を追加すると、結果がさらに良くなるでしょう。 最初は、スキャナーがレイヤーの線を検出しているのかと思いました。 戻ってもう一度試してみましたが、もう少し辛抱強くなりました。 おそらく追加のテストを行うことで、もう少し詳細を明らかにできるでしょう。

PCの推奨スペックが見つかりません。 Unraid VM で RTX 3070 を搭載した AMD Ryzen 9 3900X を使用していますが、一部の操作を実行するときにかなりの時間待機する必要があります。 すべてのサービスに 3 つの CPU を割り当てているため、VM は少し問題になりますが、Ryzen 3700X と同等になるはずです。 GPU はこれらの 3D タスクに役立ち、ソフトウェアは私の Nvidia 3070 を利用しているようです。スキャンは CPU をそれほど集中的に使用していないようですが、メッシュの生成中にラップトップまたは古い PC を使用している人がイライラしているのが見えました。 ほとんどの場合、メッシュ作成では CPU がフルに活用されます。 あなたは警告を受けました。 この話の教訓: メッシュにジャガイモを使用しようとする場合は注意してください。 注: ディスク 1 の使用率が 100% であることを説明するスクリーンショットの時点で、MicroSD カードをイメージングしていました。

限られた時間の中でたくさんのスキャンを行うことはできませんでした。 Creality CR-Scan Lizard で完成させたものをいくつか紹介します。

最後のスキャンでは、かなり複雑なオブジェクトを取り上げました。 このソフトウェアについて本当によく知ることができ、かなり自信を持って使用できるようになりました。 ターンテーブル スキャン、フリーハンド スキャン、自動位置合わせ、手動位置合わせ、不要なデータのトリミングのすべての機能を使用しました。 私はこれに取り組みましたが、2日間で合計2時間かかりました。 光沢のある部分と暗い部分を調整するためのスプレーを持っていなかったので、一度にスキャンすることはできませんでした。 安価なドライシャンプーは、スキャナーでの読み取りを容易にするための一時的なペイントとして非常に効果的です。 もう少し掃除できたのですが、チャックの下側を見逃してしまいました。 全体的に見てとても良い感じです。

CR-Scan Lizardの精度

正確さについて。 以下は精度測定のチャートです。 簡単なスキャンを2回行いました。 配管工のテープは 1 回のスキャンでした。 Appleの充電器は2スキャンでした。 精度を最大限に高めるために、これらの明るい色のアイテムを選択しました。 次に、12 回のスキャンが行われたドリルに戻り、ランダムな測定を行いました。 3D オブジェクトを測定するには、Microsoft 3D Builder を手動で使用しました。 人的ミスを避けるために、外れ値を何度も確認しました。 全体として、平均デルタは .74125 でした。

CR-Scan Lizard に付属のターンテーブルは非常に基本的ですが効果的です。 ターンテーブル スキャンの構成ファイル内のフレーム数を増やす方法を見つけた後、いくつかの実験を行いました。 そこで考えたのは、フレーム数を 2 倍にし、ターンテーブルの速度を半分にすれば、より多くのポイントをキャプチャしてスキャンを改善できるということです。 安物のUSB延長ケーブルを犠牲にして電圧を下げるポットを取り付けました。 フレームを 3 倍以上、ターンテーブルの速度を 3 倍以上にすることもできました…しかし残念なことに、目立った違いは見られず、時間を追加しただけでした。

もう 1 つの簡単な実験は、完全に接続されていない状態でスキャンできるかどうかを確認することでした。 このセットアップでは、Windows がインストールされた Steam デッキと、スキャナー用に 12V を出力できるパワーバンクを使用しています。 Steam デッキ用に USB-C ハブを購入する必要がありましたが、パワーバンクはすでに持っていました。 概念実証スキャンを 1 回実行したところ、予想通りの結果になりました。 このソフトウェアは実際にはこの小さな画面向けに設計されていないため、すべてのボタンとスライダーに完全にアクセスするにはタスクバーを自動的に非表示にする必要がありました。 Steam デッキでスキャンを実行し、ファイルを PC に移動して 3D メッシュを作成しました。 スキャナー用に 1/4 20 スレッドの 3D プリント ケースを設計し、これを完全にモバイル可能なハンドヘルド スキャナーにすることができました。

それとも高速 USB 3 デバイスは世界的に扱いにくいのでしょうか? これは、USB がランダムに奇妙に動作する 2 番目の AM4 マザーボードです。 約 1 週間問題なくスキャンできた後、問題が発生し、スキャナーに不具合が発生し、スキャンを成功させることができなくなりました。 いくつかのトラブルシューティングを行った結果、動作する構成を見つけるためにデバイスを移動する必要がありました。 机の下で反対側に常設されている長いアクティブ USB ケーブルを使用したため、何も変わったことはわかりません。

もう 1 つの奇妙な点は、CR-Scan Lizard スキャナを特定の順序で接続する必要があったことです。そうしないと、すべての USB デバイスがおかしな動作をし、回復するために完全に再起動しなければならない場合がありました。 スキャナには、USB オス Type-A を備えた Y ケーブルと、壁に接続する電源用のバレル コネクタが付いています。 電力は、最初にバレル コネクタに適用され、次に USB ポートに接続される必要がありました。 完了したら、逆のことを行う必要があり、USB を取り外してから電源をオフにする必要がありました。 これを理解してから、この問題は発生しなくなりました。

これをまとめるために、最後のテストを 1 つだけ行うことができました。それは、テクスチャを使用したスキャンです。

CR-Scan Lizard の内蔵白黒スキャナーを使用すると、実際には何の問題もなく、ほんの少し時間がかかるだけでした。 2 番目の内蔵カメラを使用して白黒テクスチャをキャプチャするには、チェック ボックスを 1 つだけオンにします。 カラースキャンが表示されます。

白黒スキャンで実験してみました。 STL ファイルまたは OBJ ファイルをエクスポートできます。 STL ファイルにはジオメトリのみが含まれるため、OBJ にエクスポートする必要がありました。 OBJ は 3D 部分にすぎず、関連ファイルを参照できます。 そのうちの 1 つは JPG テクスチャ ファイルを含めることができます。 この実験では、JPG テクスチャを取得し、オンラインの白黒カラーライザーを通して実行しました。 これは決して実際の色を表しているわけではありませんが、非常に興味深く様式化されたものになったと思います。 さまざまな Web サイトやワークフローを改善したりテストしたりすることにあまり時間をかけませんでした。 実験すればより良い結果が得られるかもしれません。

追加の低解像度カラーセンサーを組み込むことも、白黒をカラーに置き換えることもできなかったのは失敗だったと思います。 後者には技術的な理由がある可能性があります。 低解像度のコメントの背後にある理由はすぐに理解できるでしょう。

カラーテクスチャはまったく別のものです。 まず、セットアップが独特で少しぎこちないです。 書面による指示が見つからなかったので、Creality が作成したこのビデオに従いました。 ビデオには古いソフトウェアが表示されており、更新する必要がありますが、それがどのように機能するかを収集するには十分な近さでした。 カラー キットには、スキャナと追加のカメラ重量をサポートするために 2 1/4 20 ネジが組み込まれた取り付けバーを備えた追加の重い三脚が含まれています。 USB 対応リモート トリガーは、その名前が示すように、スマートフォンやカメラをリモートでトリガーするためのキットの一部です。

カラー テクスチャをキャプチャするためのプロセスに追加のステップが追加されます。 セットアップは通常のスキャンと似ており、写真のキャプチャには Pixel 6 を使用しました。 それは行き過ぎであることが判明しました。

まずはプレビューのステップです。 スマートフォンとスキャナーを並べて、ソフトウェアのプレビューを見ながら距離を正確に測定します。 次のステップでは、ターンテーブル上に何も置かずにターンテーブル自体をスキャンして、プラットフォームをスキャンから削除し、続いてオブジェクトをターンテーブル上に配置してスキャンします。 カラーをキャプチャしない場合に別の角度で追加のスキャンを行わない限り、これはメッシュ化前の最後のステップになります。 カラー テクスチャのこの最後のステップでは、Bluetooth 経由で数秒ごとにカメラをトリガーします。 追加のエンジェルが必要な場合は、すべての詳細がキャプチャされるまでステップ 3 と 4 を繰り返します。

キャプチャ後、スキャンを自動的に、または必要に応じて手動で位置合わせし、メッシュを作成します。 カラー データをキャプチャするには、各スキャンに約 30 ～ 40 秒かかります。 次に、PC に取り込んだすべての写真をプロジェクト フォルダー内のフォルダーにコピーします。 次に、外部テクスチャ マッピングを押すと、別のウィンドウが開きます。 写真の場所を伝えると、プレビューが開きます。 オブジェクトの周囲にボックスを配置すると、ソフトウェアがすべての写真をトリミングしてサイズを縮小し、不要なデータを削除します。 次へを押して永遠に待ちます。 これには長い時間がかかる可能性があるというダイアログがありますが、冗談ではありません。

コミットされたメモリに注目してください。 それはまったくばかげたもので、NVMe SSD にダメージを与えていました。 私は約 1 時間後に停止し、使用可能な 20 GB のメモリを超えてメモリが膨らまないようにいくつかの措置を講じました。 20 GB 未満にするために、写真を加工しました。 まず一括圧縮しました。 オンラインのバルク画像プロセッサーを使用して、約 100 MB の写真を 13 MB まで縮小しました。 テクスチャ マッピングをやり直しましたが、これでは十分ではないことがわかりました。 解決策が原因のようでした。 ピクセルからの非圧縮画像は 4080×3072 で、それぞれ約 1.5 MB です。 圧縮すると、1枚あたり約200KBまで減りました。 次に、別のツールを使用して解像度を下げました。 試行錯誤の末、1020×768まで下げました。 ソフトウェアでトリミングすると、最終的には 858×482 になりました。 それでも 2 時間かかりましたが、少なくとも NVMe SSD は消耗していませんでした。 確かに、カラー データをキャプチャするために低コストのカメラを組み込むこともできたはずです。

後から考えると、別の方法でいくつかのことを行うことができたかもしれません。 まず、カメラをセットアップするときに、カメラ アプリをズームインして、できるだけ多くのデータをキャプチャしようとしました。 小さく保つように努めるべきでした。 カメラをスキャナーの後ろに向けている可能性があります。 ただし、これがうまくいくかどうかはわかりません。 視差エラーを回避するには、カメラをスキャナのカメラにできるだけ近づける必要があります。 携帯電話のカメラ アプリの品質を下げることで、出力ファイルのサイズを減らすこともできます。

ターンテーブル スキャンの成功率は約 80% だったと思います。 つまり、5回ごとにスキャンを削除してやり直す必要がありました。 スキャンの向きを変える必要はなく、最初からやり直すだけでした。 ハンド スキャンは、一部のオブジェクトではそれほど成功しませんでした。 視野内に重複する固有のトラッキング ポイントが十分にない場合は、簡単にトラッキングを失うか、繰り返しパターンによって問題が発生します。 追跡ができなくなり、スキャンがおかしくなり、回復するのが困難でした。

自動調整も5回中4回は機能しました。 手動で位置を調整する必要があったのは数回だけです。 残りの時間は自動調整を引き継ぎました。 これが機能する方法は、最も重なり合う 2 つのスキャンを選択することです。 移動しない 1 を割り当て、2 番目を静的なものに自動位置合わせします。 すべての位置が揃うまでスキャンを進めます。 自動調整が成功するかどうかは、結局は操作の順序にあります。 再スキャンと位置合わせがほとんど必要なかったことに本当に感銘を受けました。 DIY ソリューションではこれらの作業に非常に苦労しました。

私はそれが好きです。 私はテクスチャには興味がないので、最後に仕上げました。 私の場合、リバース エンジニアリングには CR-Scan Lizard スキャナを使用するつもりで、ベース モデルを使用します。 つまり、オブジェクトをスキャンして、参照のために Fusion 360 に取り込み、オブジェクトをデジタル的に作成します。 私の意見では、これは本当に強力なツールです。 多少の不正確さは許容し、実際の測定を行うことで重要な点は修正できます。

PCB をスキャンする際のパフォーマンスにはがっかりしました。レビューを求められたときに最初に思いついたことの 1 つだったからです…しかし、測定するだけならそれほど難しいことではなく、複雑なオブジェクトの測定/参照が必要な場合にリアルタイムで節約できます。 。 スキャナーの市場にいて、ターンテーブル レーザー ポインター ライン 3D スキャナーのいずれかに出会った場合。 私ならそのどれか一つも考えません。 高価なおもちゃです。 ずっと前に送られてきたのですが、パフォーマンスが非常に悪かったため、レビューを投稿していませんでした。

先週の金曜日にレビューを完了するよう求められた理由がわかりました。 Creality の基本モデルは、店頭での通常価格 617 ドルに対して 493 ドルで販売されています。 今後数日間は利用可能になります (それほど緊急性はありません)。 ヨーロッパの読者も 607.20 ユーロで購入でき、プロモーションが終了した場合はクーポン コードを使用してください。リズブログ 15％割引です。 あるいは、CR-Scan Lizard の基本モデルは現在 Amazon で 674 ドルで入手できます。

Karl はテクノロジー愛好家であり、メーカー向けに TV ボックス、3D プリンター、その他のガジェットのレビューを寄稿しています。

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