Cómo construir un escáner 3d casero

Habéis leído bien. Existe la posibilidad de hacerse un escáner 3d casero. Con esta entrada inauguro una serie de post sobre cómo hacerte tu propio escáner 3d. Si no sabes lo que es un escáner 3d puede ver este post, en el que explico en qué consiste.

Escáner 3d casero

Escultura con mallas solapadas

Existen diferentes formas de hacerse uno y a lo largo de varias entradas intentaré explicaros como hacéroslo.

Para ir entrando en materia, el escáner 3d casero puede ser de dos tipos atendiendo a la forma de adquisición de los datos: de luz estructurada o láser. Vamos a empezar por ver cómo montarnos uno láser ya que su coste es relativamente bajo.

¿QUÉ NECESITAMOS?

Para hacernos un escáner 3d casero láser necesitamos: Un PC, una webcam, un láser, un panel de calibración, un software e iluminación controlada.

Webcam: Lo ideal es que sea de alta resolución como por ejemplo esta, pero para empezar a trastear vale con cualquiera que puedas tener en casa. Cuando cojas un poco de soltura puedes utilizar una de alta definición para conseguir mejores resultados. Es importante que tenga un trípode o algo para poder sujetarla y que la mantenga estable. Ya que una vez calibrada no vamos a poder moverla.

Webcam para escáner 3d

Webcam para escáner 3d casero

Webcam para escáner 3d

Webcam para escáner 3d casero

 

Láser: Pasa igual que con la webcam, si quieres obtener resultados lo suyo es que te compres un buen laser de línea horizontal. Puede ser con batería incluida o alimentado por cable y que se pueda ajustar el grosor de línea. Aunque también vale un nivel láser que puedas tener en tu casa.

Láser manual

Láser de mano

nivel-laser

Nivel láser

Panel de Calibración: Es el tercer elemento que vas a necesitar para montarte el escáner 3d casero. Consiste en unos paneles, que se fijan a 90º y que contienen una serie de marcadores.

Puedes hacértelos tu con unos contrachapados y pegando encima la hoja con los marcadores impresos. Muy importante que el panel de calibración tenga 90º.

Podéis descargar la hoja de marcadores para diferentes medidas de panel de calibración desde este post o si os descargáis el software del punto siguiente, viene incluido los tamaños más generales.

Panel de calibración David 3D

Panel de calibración David 3D

Panel de calibración casero

Panel de calibración casero

PC: Con el que tenéis en casa os vale apara empezar.

Software: Para poder usar nuestro escáner 3d casero necesitamos un software. Uno que está muy bien y preparado para usarlo con diferentes webcams es el Software David 4. Pertenece a la empresa David 3d Scanner. Podéis Descargarlo desde aquí. Una vez instalado podéis usar todo el programa, la única pega es que, sin licencia, no os dejara exportar los escaneados que hagáis en alta resolución. Lo bueno que tiene, es que la licencia, no es cara en comparación con otros softwares de este estilo.

Software David 4

Software David 4

MODO DE USO

Deberemos tener lo que yo llamo “la zona de escaneado”. Debe ser un sitio, a poder ser oscuro, en el que podamos controlar de alguna manera la iluminación. Tiene que tener espacio suficiente para poder colocar el panel de calibración, la pieza a escáner y la webcam con su suporte. Hay que tener en cuenta que la webcam debe ser capaz de tener en su campo de visión todo el objeto. Con lo que para objetos pequeños deberá estar cerca, pero para uno grande tendrá que estar más separada. Un poco apartado de todo ello tendremos que tener el ordenador.

El espacio es importante porque si vamos a escanear un objeto girándolo 360º deberemos estar rotando la pieza después de cada escaneado, con lo que tendremos que acceder a ella y girarla manualmente sin mover la webcam ni los paneles de calibración. Para ello, ayuda tener una base giratoria.

Un hándicap que tiene este modo de hacerte un escáner 3d casero, es que es manual. Esto quiere decir que tendrás que sujetar con tu mano el láser y moverlo arriba y abajo y viceversa durante varias pasadas. Esto tiene sus inconvenientes pues se necesita mucha práctica para poder conseguir escaneados buenos. Pero no os asustéis, existe la posibilidad de motorizar el escáner, pero lo veremos en otras entradas.

Escáner láser 3d manual

Esquema de como funciona el escáner 3d casero

Os recomiendo que empecéis por escanear cosas de un tamaño medio. Más o menos de unos 15 cm. Y si veis que se os da bien continuéis con objetos más grandes y más pequeños.

No os desaniméis cuando veáis que vuestros primeros escaneados son malos. Porque van a serlo. Conseguir una buena técnica de escaneado con este sistema se consigue a base de muchas horas y muchas pruebas. Como he dicho anteriormente la iluminación es muy importante, pero también lo es el material del objeto y su textura. No es lo mismo escanear un objeto de madera que una porcelana. Evitar los objetos brillantes y que produzcan reflejos.

Pieza de porcelana para escanear en 3d

Los objetos brillantes no son los más idóneos para escanear

Pieza de madera para escanear en 3d

La madera es un buen material para escanear

De momento hoy llego hasta aquí. Os dejo un tiempo para que os hagáis con una webcam, un láser y os fabriquéis un panel de calibración. La próxima entrada os enseñaré a como configurar el programa David 4 para que podáis empezar a escanear. Es bastante sencillo, por si alguien no puede esperar y se quiere poner a probar.

¡A escanear amigos!

La imagen del panel de calibración casero la he cogido de aquí

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17 Comments

  1. luis gomez

    buenisimo

  2. Luis GP

    !Gracias Luis! A ver si saco tiempo y escribo como construir uno de luz estructurada.

  3. javier

    que tal amigo, de antemano gracias por la informacion, quisiera que por favor me aclara unas dudas
    1)cual es la función del láser
    2) como se articula el láser a la cámara o computador
    agradezco su colaboración al resolver las dudas que me surgen

  4. Henry

    Excelente.

    Podrías ayudarme a encontrar un proveedor de la licencia del software David 4. Soy de El Salvador y estoy interesado en adquirir la licencia.

  5. Luis GP

    Hola Javier,

    El láser proyecta un haz de luz muy fino que recorre la pieza. Este haz de luz es lo que capta el sensor de la cámara y es capaz de “leer” la deformación del mismo y transformar esos datos en coordenadas xyz mediante software. Con este tipo de escáner, sin láser no se puede escanear.

    El láser no se articula de ninguna manera a la cámara o computador. Simplemente lo mueves con la mano arriba y abajo. No necesita conectarse a ningún aparato. Solo a la red eléctrica en caso de que no lleve batería.

    Espero que te sirva Javier.

    Un saludo.

  6. Luis GP

    Hola Henry,

    Gracias por tu comentario. Por lo que veo en El Salvador no hay distribuidor oficial. Yo me pondría en contacto con ellos directamente para que te pudieran decir algún distribuidor cercano (veo que en México y Costa rica los hay) que pudiera mandarte la licencia. Prueba a dejarles un comentario en su Facebook.

    Si no, otra solución puede ser algún distribuidor de España que este dispuesto a mandártelo.

    Yo probaría primero preguntándoles a ellos, si no consigues nada, házmelo saber y hablo con un distribuidor de España a ver si te lo pudieran enviar o no.

    Saludos

  7. JuanCa

    Hola. Muy bueno el post. Tengo algunas preguntas. 1.- el color del láser debe ser rojo o no importa y puede ser verde o infrarrojo?
    2.- el barrido debe ser vertical (arriba abajo, eje y) o puede hacerse de derecha a izquierda (eje x).
    3.- se puede montar mas de un láser para capturar mas detalles de la pieza (ejes x, y, z por ejemplo) sobre una estructura.
    Gracias

    • Luis GP

      Hola JuanCa,
      1 – El color del láser influye en el resultado final, el láser verde es mejor que el rojo para el escaneado. Las cámaras a color son el doble de sensitivas para el verde que para el rojo y tienen una menor longitud de onda que disminuye la tasa de dispersión en los bordes.

      Para la pregunta 2 y 3, Debes calibrar la cámara con un panel y el láser, el panel no se puede quitar durante el escaneado, por lo menos con el software de David. Con lo que si esa calibración esta bien hecha y el software ya sabe donde estan los puntos de referencia supongo que no habría problema en utilizar varios láser. En cuanto al barrido pienso lo mismo aunque si es verdad que se recomienda usarlo de arriba-abajo y yo los que usado siempre han sido de esta manera.

      El ejemplo lo tienes en el bq-Ciclop que usa dos láser y proyecta la linea láser como para escanear de izquierda-derecha.

      Un saludo.

  8. Fredy Paredes

    Hola un saludo!
    como reconoce la cámara la posición del láser en el objeto? y como convierte esa informacion en XYZ?

    • Luis GP

      Hola Fredy, se reconoce el láser gracias al sensor de la cámara y se convierte a coordenadas por que entre la cámara, el objeto y el láser se forma un triángulo del cual se conocen todos los lados gracias a cálculos trigonométricos del software.

      Saludos!

  9. Buenas noches, gran Blog… estoy interesado en el escáner ciclop de BQ, me podrías decir que tiene de bueno o malo, o lo podría igualar haciéndolo manualmente.

  10. buenas noches, estoy interesado en el escaneo 3 d y ví el escáner ciclop de bq, que opinión te merece, o merece la pena hacerlo casero, es para bichear e iniciarme en el tema, gracias de antemano

    • Luis GP

      Hola Juan José, Te voy a contestar a tus dos comentarios en esta misma respuesta. Como bien dices es un escáner que te puede servir para bichear e iniciarte en este mundillo. Aprender a usar los archivos de nubes de puntos o triángulos, usar los softwares para cerrar huecos, arreglar archivos, exportar e importar en otros programas para modificar su geometría, etc. Para coger soltura, ver y aprender como funciona un escáner 3d te puede valer desde luego. Además mejor con un escáner barato que no con uno que ya te dejes un dinero.

      Un punto muy importante que se olvida mucha gente es el del postprocesado. Rara vez un archivo sale del escaneado 3d terminado, normalmente hay que retocarlo, cerrar huecos, eliminar ruido, arreglar defectos en los triángulos para poder imprimir en 3d… Muchas veces el postprocesado se lleva mas tiempo que el escaneado. Para aprender todo este tema, este escáner puede venir bien porque te da el archivo “sin terminar” y vas a tener que hacerlo tú con los software y herramientas disponibles en Internet.

      Hacerte uno casero láser decente tiene miga, la mayor complejidad reside en buscarte un sistema que mueva el láser de forma autónoma. Yo he visto hacerlos con robótica de Lego e incluso con un contador de tiempo de cocina. Hay para todo. De todas las maneras si te hicieras uno láser por ti mismo vas a necesitar adquirir el software de David, que es el único que conozco que da soporte para láser casero y te va a costar mas que el Ciclop. Eso si, es un buen programa.

      Cosas buenas y malas… a nivel profesional ninguna buena. A nivel aficionado tiene plataforma rotatoria que te permite automatizar el escaneado, puede obtener el color de los objetos, no ocupa mucho espacio…

      Cosas malas por ejemplo que solo se pueden escanear objetos inferiores a 20 – 25 cm, que es láser, poca resolución…

      Espero que te sirva y si al final te lo compras o te lo montas, comparte tu experiencia con nosotros por favor!!

      Un saludo.

  11. Francisco

    Hola: te queria preguntar si puedo usar una filmadora en lugar de una webcam. Muchas gracias.

  12. carlos puentes

    amigo buen post una pregunta, sirve un lector de codigo de barras, para el laser

    • Luis GP

      Hola Carlos, pues si te digo la verdad no tengo ni idea si valdrá con un lector de código de barras. Supongo que todo sería probar! Un saludo y gracias!!

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