Lab 3Dnatives: Test del escáner 3D Artec Ray

El fabricante Artec 3D, con sede en Luxemburgo, se ha especializado a lo largo de los años en el desarrollo de escáneres 3D portátiles como el Eva, el Space Spider o el Leo. Recientemente, la compañía también ha ampliado su espectro de aplicaciones al presentar escáneres 3D de otro tipo, como el Micro, un escáner 3D automatizado de escritorio para escanear piezas pequeñas, o el Ray, un escáner 3D láser de larga distancia para habitaciones grandes o escenarios interiores y exteriores, como turbinas eólicas, hélices de barcos, aviones o edificios.

Presentado por primera vez en 2018, el Artec Ray se basa en la tecnología LiDAR, acrónimo de Light Detection and Ranging. En la práctica ofrece una precisión inferior a un milímetro, un largo alcance de 110 metros asociado a un amplio campo de visión de 360º × 270º, una velocidad de adquisición de 208.000 puntos/s, e incluso una batería integrada con 4H de máxima autonomía. Características pero también un precio de venta recomendado de 56.000€ que sitúan claramente al Artec Ray en la gama de equipos profesionales. Después de los test realizados del Artec Micro y Artec Leo, 3Dnatives ha tenido la oportunidad de probar el escáner 3D Artec Ray para dar su valoración. ¿Cuáles son las posibilidades que ofrece esta solución? ¿Es fácil de manejar? ¿Qué aplicaciones se pueden realizar con el Artec Ray? Encuentra todas las respuestas en este test.

Le scanner Artec Ray livré avec ses câbles d’alimentation, un câble USB, deux batteries et leur chargeur, trois cartes SD, un adapteur pour trépied ainsi qu’une sacoche de transport

1. Desembalaje del escáner 3D Artec Ray

Visualmente, el Artec Ray se presenta como un prisma rectangular con unas dimensiones de 287 × 200 × 118 mm y un peso inferior a los 6 kg. En el centro integra un espejo giratorio así como dos cámaras de 5 megapíxeles para capturar las texturas. También cuenta con dos indicadores LED en la parte superior del escáner para obtener un estado en tiempo real (ON / OFF, listo para escanear, en proceso de escaneo…), un indicador de encendido en la base y un indicador para el modo WiFi/Autónomo. En la parte superior, Artec también ha instalado un asa para transportarlo. Por último, en el lateral, hay ranuras para la batería externa, la tarjeta SD y un botón ON/OFF. Las entradas para el cable de alimentación y el puerto USB se encuentran en la base del escáner.

En cuanto a los accesorios incluidos con el escáner, encontramos los cables de alimentación de red, así como dos baterías extraíbles Li-Ion 14V 49Wh y su cargador. También hay un cable USB de 3 metros para conectar el escáner a un ordenador, así como un adaptador de trípode, un estuche de transporte, dos tarjetas SD de 32 GB y una tarjeta SD de respaldo del sistema. En equipamiento adicional, pero no incluido con el Ray, el fabricante también ofrece un trípode, objetivos magnéticos, esferas de posicionamiento o una funda de transporte rígida.

En el centro del Ray, vemos el espejo giratorio que capta el reflejo del láser mientras las 2 cámaras recuperan la textura de la escena.

En el centro del Artec Ray encontramos la tecnología LiDAR, un proceso que calcula el tiempo entre la emisión de un pulso láser y su reflexión para determinar la distancia entre el escáner y el objeto a digitalizar, materializado por una nube de puntos. En el caso del Ray, el láser utilizado es de clase 1.

En concreto, el Ray emite un láser mientras el espejo gira sobre sí mismo para capturar el reflejo del láser en un campo vertical a 270°. Una vez que la nube de puntos se ha adquirido en primer plano, la base del Rayo gira una muesca en el sentido de las agujas del reloj para adquirir un segundo plano vertical. La operación se repite 360° hasta obtener la nube de puntos completa. Luego, el software del escáner vuelve a trabajar sobre esta nube para crear la malla final.

El Artec Ray registra una nube de puntos a 270° en el plano vertical y 360° en el plano horizontal.

2. Instalación del escáner 3D Artec Ray

Para comenzar a usar el Ray, el primer paso es montar el escáner en un trípode adecuado (no incluido) antes de conectar la fuente de alimentación a la base del escáner 3D (la parte no giratoria), luego se deberá conectar el Ray a un ordenador a través del cable USB o vía WiFi usando la aplicación Artec Remote. Ten en cuenta que en el modo WiFi, los datos escaneados se guardan en la tarjeta SD. También es posible utilizar el Artec Ray por sí solo, sin tener que utilizar un ordenador. Este modo se recomienda para modelos o escenas que son fáciles de digitalizar y requerirán tener la SD instalada para guardar los datos. El último paso es simplemente encender el Ray usando el interruptor en el panel lateral.

Otro punto a tener en cuenta son las dos baterías extraíbles del Ray. Estas proporcionan una duración máxima de 4 horas (2 horas por batería). Sin embargo, en el caso de que el usuario desee utilizar el escáner con la red eléctrica, Artec recomienda dejar la batería dentro del escáner para mantener el centro de gravedad, de lo contrario, la calidad de los datos se verá afectada.

El Ray ofrece un alcance máximo de 110 metros asociado a una velocidad de adquisición de 208.000 puntos/s.

Una vez que el escáner esté listo, deberás preparar el modelo o la escena para digitalizarla. Esta fase de preparación necesaria en todos los escáneres 3D, es clave para garantizar resultados óptimos. Y sobre todo en el Ray, que al ser un escáner óptico, tendrá dificultades para escanear superficies reflectantes, oscuras o transparentes.

En algunos casos, también se recomienda utilizar un spray matificante. Los objetos deben estar fijos, iluminados de manera uniforme y tener una geometría o textura mínima. En general, la configuración del Ray no requiere ninguna calibración en particular y sigue siendo relativamente rápida. Los únicos pasos que tomarán tiempo son la preparación de la escena y la configuración del escáner, que será concreta en cada escaneo.

Al igual que con otros escáneres de Artec, será posible realizar varios escaneos desde diferentes posiciones para capturar un objeto o escena en su totalidad y de forma más general para mejorar la calidad del escaneo. En este caso, y para poder fusionar posteriormente los diferentes escaneos entre sí, será necesario utilizar objetivos o esferas, no incluidos con el escáner, para permitir que el Ray se ubique en el espacio. Incluso si lo ideal es combinar los dos, la principal ventaja de las esferas es que son visibles desde cualquier ángulo de visión, mientras que los objetivos ofrecen una mejor calidad de escaneo según el fabricante. Para el posicionamiento de objetivos y esferas, Artec ofrece algunos consejos en la sección de Soporte en su sitio web.

3. El software Artec Studio

En términos de software, y como para los otros escáneres 3D de la empresa, se requiere el software Artec Studio. Está disponible en 15 idiomas y permite configurar el escaneo upstream, así como finalizar la nube de puntos obtenida después de la digitalización para obtener la malla final. Entre los formatos de exportación disponibles, podemos encontrar de nube de puntos – BTX, PTX, XYZ – y de maya – OBJ, PLY, WRL, STL, AOP, ASC, Disney PTEX, E57, XYZRGB.

Como mencionamos en nuestros test anteriores de los productos de la marca, Artec Studio requiere tener un ordenador potente, es decir, con una configuración mínima del tipo Intel Core i5, i7 o i9, 32 GB de RAM y GPU con 2 GB de VRAM asociada con Windows 7 , 8 o 10 (x64). Además, el software Artec Studio requiere un coste anual adicional de 800€, a menos que optes por una suscripción ilimitada de 2000€. También está disponible una versión de prueba de 30 días para aquellos que quieran probarlo.

El fabricante también ha desarrollado una aplicación específica para Android e iOS, para el Ray llamada Artec Remote. Esto permite conectar el escáner 3D a la red WiFi, controlarlo desde un smartphone o una tableta y guardar los datos en la tarjeta SD. De este modo, podemos jugar con varios parámetros de escaneo como, por ejemplo, la resolución, pero también otros más avanzados como la sensibilidad o la captura de textura. También hay disponible información interesante, como el estado del escáner, el nivel de la batería o el espacio disponible en la tarjeta SD. En general, el fabricante recomienda utilizar el software Artec Studio para proyectos complejos o para usuarios principiantes, mientras que la aplicación Artec Remote se recomienda más para usuarios avanzados o proyectos simples.

Prueba de escaneo de un automóvil: el resultado después del postprocesamiento de la escena.

4. Primeros escaneos

Al preparar un nuevo escaneo, será posible iniciar el modo de vista previa desde el software Artec Studio o la aplicación Artec Remote para obtener un mapa de contraste de la escena. Esta vista previa permite que el escáner especifique un área de escaneo más cerrado, si solo hay un área que interesa, por ejemplo, para reducir el tiempo de escaneo y el tamaño del archivo final.

Finalmente, antes de embarcarse en el proceso de digitalización, y dependiendo de la situación, será necesario adaptar varios parámetros como la densidad por grados, la sensibilidad o la textura. La densidad por grado es el número de puntos por grado. Esta elección dependerá de la resolución deseada y el tiempo de escaneo, posprocesamiento de la nube de puntos y, en última instancia, el tamaño del archivo final.

La preparación de la escena es un paso clave para digitalizar con las esferas u objetivos de posicionamiento.

En cuanto a la sensibilidad, este parámetro se evaluará en función de la distancia así como de la facilidad para escanear el objeto o el entorno (oscuro, superficie reflectante, sin geometría, etc.). El modo de alta calidad debe seleccionarse para escaneos simples a menos de 50m, mientras que el modo de alta sensibilidad será el elegido para escaneos de hasta 110m, lo que permitirá obtener mejores resultados en superficies difíciles. Finalmente, se seleccionará la opción de textura si queremos adquirir el color al resultado final.

Comparado con un escáner 3D portátil, el Ray ofrece la gran ventaja de ser autónomo y de simplificar y acelerar el escaneo de piezas grandes. Si bien algunos objetos requerirían un dominio real de un escáner portátil, el Ray permite automatizar la digitalización de este tipo de modelos, con la condición, por supuesto, de replicar la digitalización de diferentes posiciones para escanear el objeto en su totalidad. Por el contrario, la parte de posprocesamiento de los datos podría resultar más lenta en comparación con un escáner portátil, en gran parte debido al volumen de datos capturados por el Ray. A continuación podrás observar los resultados de varios escaneos realizados por nosotros y otros compartidos por el equipo de Artec.

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