DIY 3D-skannausratkaisujen vertailu
Kekkinen, Miika (2016)
Kekkinen, Miika
Haaga-Helia ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605249611
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605249611
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena on tutustua 3D-skannaukseen, erilaisten 3D-skannausratkaisujen soveltuvuuteen DIY (do it yourself) tyyppisiin ratkaisuihin ja toteuttaa Haaga-Helian 3D- ja robotiikka laboratorioon toimivia edullisia 3D-skannereita vertailua varte. Projektissa suoritetussa vertailussa keskitytään pääasiallisesti skannereiden skannaustulosten tarkkuuteen sekä skannereiden käytettävyyteen. Toteutetut 3D-skannerit perustuvat valmiisiin DIY tyyppisiin ratkaisuihin ja toimivat valmiilla ilmaisilla skannausohjelmistoilla.
Työn teoriaosuudessa käydään yleisesti läpi 3D-skannausmenetelmiä ja niiden teoriaa. Samalla pohditaan erilaisten menetelmien soveltuvuutta DIY tyyppisiin skannausratkaisuihin.
Projektin käytännön osiossa vertaillaan fotogrammetrisia ja laser-kolmiomittaukseen perustuvia menetelmiä, jotka valittiin toteutettaviksi 3D-skannausratkaisuiksi teoriaosuuden aikana. Fotogrammetrinen skanneri oli prototyyppitasolla jo olemassa työn alkaessa. Yksi työn tavoitteista oli parantaa kyseisen prototyypin toimintaa ennen vertailua. Fotogrammetrisella skannerilla testataan kolmea erilaista skannausohjelmistoa (123Dcatch, Memento ja VisualSFM). Laser skannerilla puolestaan vain yhtä ohjelmistoa (Horus).
3D-skannereiden vertailussa käytettiin kolmea toisistaan monimutkaisuudeltaan eriävää skannauskohdetta, jotka aiheuttivat yllättävän paljon ongelmia käytetyille skannausratkaisuille. Ongelmat johtuivat pääosin käytettyjen skannauskohteiden ominaisuuksista. Heijastavat pinnat ja monimutkaiset pinnat tuottivat eniten ongelmia. Molemmat ratkaisut kuitenkin tuottivat lopulta vaikeuksista huolimatta suhteellisen hyviä tuloksia vertailua varten.
Työn liitteissä on myös runsaasti skannereiden käyttöön liittyvää dokumentaatiota, jotta skannereiden käyttö ja jatkokehitys olisi laboratoriossa mahdollista.
Työn teoriaosuudessa käydään yleisesti läpi 3D-skannausmenetelmiä ja niiden teoriaa. Samalla pohditaan erilaisten menetelmien soveltuvuutta DIY tyyppisiin skannausratkaisuihin.
Projektin käytännön osiossa vertaillaan fotogrammetrisia ja laser-kolmiomittaukseen perustuvia menetelmiä, jotka valittiin toteutettaviksi 3D-skannausratkaisuiksi teoriaosuuden aikana. Fotogrammetrinen skanneri oli prototyyppitasolla jo olemassa työn alkaessa. Yksi työn tavoitteista oli parantaa kyseisen prototyypin toimintaa ennen vertailua. Fotogrammetrisella skannerilla testataan kolmea erilaista skannausohjelmistoa (123Dcatch, Memento ja VisualSFM). Laser skannerilla puolestaan vain yhtä ohjelmistoa (Horus).
3D-skannereiden vertailussa käytettiin kolmea toisistaan monimutkaisuudeltaan eriävää skannauskohdetta, jotka aiheuttivat yllättävän paljon ongelmia käytetyille skannausratkaisuille. Ongelmat johtuivat pääosin käytettyjen skannauskohteiden ominaisuuksista. Heijastavat pinnat ja monimutkaiset pinnat tuottivat eniten ongelmia. Molemmat ratkaisut kuitenkin tuottivat lopulta vaikeuksista huolimatta suhteellisen hyviä tuloksia vertailua varten.
Työn liitteissä on myös runsaasti skannereiden käyttöön liittyvää dokumentaatiota, jotta skannereiden käyttö ja jatkokehitys olisi laboratoriossa mahdollista.