Lab 3Dnatives: Test del escáner 3D Artec Leo

El fabricante Artec 3D ha destacado a lo largo de los años en el mercado de los escáneres 3D profesionales gracias al éxito de sus modelos portátiles Eva y Spider. Recientemente, Artec ha ampliado su gama de productos con la aparición de nuevos escáneres como el Leo, el Micro o el Ray, con el objetivo de cubrir un abanico cada vez más amplio de aplicaciones y sectores.

Anunciado por primera vez en el CES de Las Vegas en 2017, el escáner 3D Leo representa la última generación de escáneres 3D portátiles de Artec 3D, pero también uno de los primeros modelos inalámbricos del mercado. Al integrar una batería y una pantalla táctil, Leo es realmente autónomo, evitando así tener que recurrir a un ordenador o una tablet para usarlo. En cuanto al presupuesto, el escáner Leo se mantiene en la gama media de los escáneres 3D portátiles profesionales con un precio base de 26.700 € sin IVA.

El Artec Leo se entrega en una funda protectora que incluye cables de alimentación, una batería y el manual de usuario.

Después de probar el Artec Micro hace unos meses, ahora hemos tenido la oportunidad de tener en nuestras manos el escáner Leo 3D dentro del 3Dnatives Lab. ¿Cuáles son las fortalezas y debilidades del Artec Leo? ¿Qué tipo de piezas se pueden digitalizar con este equipo? ¿El rendimiento justifica su precio? Encuentra el test completo del escáner 3D Artec Leo a continuación.

1. Desembalaje del escáner 3D Artec Leo

El Artec Leo se entrega en una funda protectora que incluye los cables de alimentación del escáner, la batería extraíble y el manual del usuario. Lo primero que destaca al desembalarlo es su elegante diseño que es único en comparación con otros modelos del mercado. Ha sido completamente rediseñado y modernizado en comparación con sus predecesores.

Con unas dimensiones ligeramente mayores de 231 × 162 × 230 mm, en comparación con el Eva y el Spider, el peso del Leo casi se triplica a 2,6 kg (contra los 0,9 kg del Eva y 0,8 kg del Spider). El aumento de peso está directamente relacionado con la batería integrada. Visualmente, la gran diferencia está en la integración de una gran pantalla de control táctil semi-HD de 5.5 ”pulgadas en la parte frontal. Esta se puede inclinar para facilitar la lectura durante las fases de escaneo, con la posibilidad, por ejemplo, de escanear al revés si es necesario.

Cuando observamos el escáner más de cerca, podemos apreciar la presencia de dos lentes en la parte frontal. La lente de la derecha proyecta una cuadrícula sobre el objeto usando un láser, en un espectro de luz invisible, como un escáner 3D de luz estructurada. La lente izquierda está equipada con 12 LED e incluye dos cámaras, una que captura la distorsión de la cuadrícula y la otra que toma fotos en color para obtener la textura del objeto. En el lado del procesador, el escáner está equipado con la plataforma NVIDIA Jetson TX1, que incluye varios sensores (acelerómetro, giroscopio y brújula), lo que permite al Leo ubicarse en el espacio.

En la parte óptica, el escáner Leo 3D integra una cámara de adquisición 3D combinada con una cámara para obtener la textura.

Otros elementos del Leo incluyen un botón para encender y apagarlo en la parte frontal, una ranura para insertar una tarjeta microSD en el mango y un gatillo para iniciar o parar el escaneo 3D. La batería extraíble se instala en la base del dispositivo, en la que hay una toma de corriente (para recargar la batería) y un puerto Ethernet.

En cuanto al rendimiento, el Leo se presenta claramente como el sucesor del Eva en Artec, con una precisión y resolución similares (0,1 mm y 0,2 mm respectivamente), pero con un campo de visión y distancia de trabajo más amplios. Además cuenta con una resolución de textura mejorada y una velocidad de reconstrucción y adquisición de 35 millones de puntos por segundo (en comparación con los 18 millones de puntos por segundo del Eva).

Recientemente, Artec anunció una actualización de software, basada en inteligencia artificial, que duplica la resolución del Leo para llegar a 0,2 mm en el modo HD. Así, el Leo permite capturar una amplia gama de modelos a una distancia entre 35 cm y 1,2 m como un zapato, el interior de un vehículo, una hélice de barco, un cuerpo humano o un mueble.

Cabe destacar que su nuevo y más refinado diseño, así como su rendimiento, le hicieron ganar el año pasado un premio Edison en Tecnologías Aplicadas en las categorías de Experiencia de Usuario (UX) e Inteligencia Artificial.

El escáner 3D Leo ofrece un diseño limpio y modernizado en comparación con sus predecesores.

2. Instalación del escáner 3D

La instalación del Artec Leo es relativamente fácil ya que está listo para usar nada más sacarlo de la caja. Los únicos pasos necesarios durante la primera vez que se va a escanear son encender el Leo, conectarlo a Internet, aceptar la licencia de usuario y activar el producto desde la pantalla táctil. Estos pasos también se pueden realizar desde una computadora, si fuera necesario.

Y así el escáner Leo está listo para funcionar. Sin embargo, un paso importante para todos los escáneres 3D es asegurarse de que el objeto a escanear sea compatible y, si es necesario, prepararlo. Por lo tanto, este objeto debe ser estático, incluir un mínimo de geometría o textura, estar uniformemente iluminado e instalado en un espacio lo suficientemente grande como para poder escanearlo en su totalidad.

Al igual que con cualquier escáner, algunos objetos como partes oscuras, transparentes o brillantes pueden ser difíciles de escanear. La solución es utilizar un spray matificante (para piezas transparentes o brillantes) u objetivos (para piezas con falta de textura o geometría, por ejemplo). Para habitaciones oscuras, también será posible ajustar los parámetros de escaneo como el brillo de la textura.

Con el fin de limitar estos posibles problemas de digitalización, Artec 3D se ha desarrollado dentro de la tecnología Leo VCSEL (para láser emisor de superficie de cavidad vertical), lo que facilita la digitalización de texturas normalmente difíciles de escanear y permite escanear bajo la luz solar directa durante las sesiones al aire libre.

El Leo incluye una gran pantalla táctil inclinable de 5,5 pulgadas.

3. Software Artec Studio

Aunque el escáner Leo es autónomo y no requiere un ordenador para la fase de escaneo, será necesario traer el modelo de vuelta para registrar y limpiar o mejorar el archivo. Para exportar los datos escaneados una vez finalizado el escaneo, puedes conectarte a una PC a través de una conexión Ethernet (la opción más rápida), a través de una red WiFi, en vivo (tipo hotspot), o también usando la tarjeta microSD.

Artec Studio 15 es el software de procesamiento de archivos 3D asociado con Artec Leo. Está disponible en más de 15 idiomas y se basa en una suscripción anual adicional de 800€, o bien una suscripción de por vida de 2.000 €. También está disponible una versión de prueba de 30 días para aquellos que quieran únicamente probarlo.

Como ocurre con muchos programas de procesamiento 3D, Artec Studio 15 implica el uso de un ordenador lo suficientemente potente. Así, Artec recomienda ejecutarlo bajo Windows 10 x64 asociado con un procesador i5 o i7 y al menos 32 GB de RAM. El fabricante también ha desarrollado la aplicación ScanApp para que los usuarios de Mac puedan realizar algunas operaciones simples y exportar el archivo (también será posible ejecutar Artec Studio 15 usando Boot Camp si es necesario).

El software Artec Studio 15 permite retocar y finalizar modelos 3D escaneados con Leo.

Entre las características específicas de Artec Studio, encontramos el modo Autopilot, especialmente diseñado para principiantes, y que permite procesar un archivo recién escaneado de forma casi automática. Una vez que el modelo se ha importado a Artec Studio, el piloto automático lanza varias preguntas que deben responderse, como calidad de escaneo, tamaño del objeto, etc. En segundo lugar, se solicita al usuario que limpie el objeto de los datos que no forman parte del modelo final. El tercer paso es alinear los escaneos en caso de que se hayan realizado varios del mismo objeto. Por último, se deben realizar diversos postratamientos de forma automatizada. Todos estos pasos también están disponibles en modo manual para ir más allá en los parámetros de procesamiento del archivo.

4. Primeros escaneos

El paso de comenzar a escanear se hace directamente en la pantalla táctil del escáner, o usando el gatillo ubicado en el mango. El escaneo también se puede iniciar desde una PC si es necesario, con la opción de Screen Mirroring, es decir, una copia de la pantalla de Leo directamente en la computadora.

Con un primer clic se inicia el modo Vista previa, que activa el modo Distance Color Map para conocer la distancia óptima del escáner al objeto. Si este es de color verde en la pantalla del escáner, significa que te encuentras a la distancia correcta; por el contrario, si es rojo o azul, estás demasiado cerca o demasiado lejos. Este modo también se puede activar durante el proceso de escaneo. Haciendo un segundo clic en el gatillo, se lanza el Recording Mode, es decir, la grabación de la captura.

El modo Distance Color Map asegura que estás a la distancia correcta del modelo.

Test de escaneo de zapatillas: la malla de la tela y el color están fielmente representados

Antes de comenzar, hay varios parámetros disponibles para el usuario y deberán ajustarse directamente desde la pantalla táctil del Leo para optimizar la calidad o acelerar el escaneo. Entre las configuraciones disponibles se encuentra el modo “HD”, basado en inteligencia artificial que proporciona modelos muy detallados con una resolución de hasta 0,2 mm. Este modo también se puede activar para capturar superficies oscuras o brillantes con mayor precisión. El modo Texture permite mostrar o no los colores del objeto durante el escaneo. La opción Base Removal ofrece, como su nombre indica, la posibilidad de eliminar el plano horizontal o vertical sobre el que se coloca el objeto. Con el fin de obtener más detalles sobre ciertas texturas, puedes modificar el parámetro Texture Brightness para ganar luminosidad. Por último, aunque el área de escaneo del Leo está entre 0,35 m y 1,2 m, la distancia óptima según Artec es de 0,5 m. Será posible reducir este rango con la opción Scanning Range para enfocar la atención del Leo en solo una parte del objeto a escanear.

Un aspecto a tener en cuenta con respecto a la distancia es la calidad de escaneo deseada. Lógicamente, la resolución tenderá a disminuir a medida que nos alejamos del objeto. Por lo tanto, Artec recomienda escanear de cerca los objetos voluminosos, aunque esto conlleve un tiempo de escaneo más largo para mantener una resolución de escaneo óptima. Para proyectos en los que la resolución no es el criterio más importante, es conveniente alejarse del objeto para ahorrar tiempo de escaneo.

La conexión inalámbrica del Artec Leo facilita enormemente el escaneo 3D de modelos grandes.

Prueba de escaneo de una persona: a pesar de las texturas oscuras (cabello, pantalones, zapatos), el resultado es muy positivo.

Al igual que con muchos escáneres portátiles, a veces puede perder de vista el objeto que se va a escanear debido a un movimiento demasiado rápido del usuario o un patrón que es difícil de capturar. Para reanudar la captura, simplemente será necesario reposicionar el Leo en una parte del modelo ya digitalizado que luego será reconocido automáticamente por el escáner. El mensaje «Listo para escanear» aparecerá en la pantalla permitiéndote reanudar el proceso. Y aunque el problema no surgió durante nuestras pruebas, es cierto que se agradecería una batería adicional para poder seguir escaneando en caso de que se agote la batería.

La pantalla Leo permite ver la calidad del escaneo en vivo.

Prueba de escaneo de un cárter de motor: la dificultad aquí radica en adquirir las muchas cavidades del modelo.

Durante el escaneo en sí, el modo Quality Overlay permite acompañar al usuario del escáner para indicar las partes del objeto sobre las que potencialmente será necesario pasar, acercarse o pasar más tiempo para garantizar una buena calidad del modelo final. Un modo que puede desactivarse, pero que puede resultar muy útil para los principiantes en el escaneo manual.

En general, el escaneo 3D con Leo se simplifica enormemente por la pantalla táctil en la parte frontal, lo que permite enfocar el modelo a escanear. Otra gran ventaja es la conexión inalámbrica que ofrece verdadera libertad de movimiento para largos tiempos de escaneo. Las ayudas visuales del software integradas en la pantalla Leo también simplifican esta fase y limitan los posibles errores. Los resultados obtenidos requerirán reprocesamiento desde el software Artec Studio, un paso donde el modo de piloto automático será de gran ayuda (ver apartado 3. Software Artec Studio).

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