Scanner 3D : construction de la structure

Envoyé par le 5 Mai 2015

Voici un petit point d’avancement sur la construction du scanner 3D à taille humaine. Nous avons reçu tout le matériel nécessaire, ce qui nous a permis de faire 2 choses :

  • tester la capture de photos sur les 48 webcams depuis un seul PC : cette partie est encore en cours, j’en parlerai donc dans un futur article (spoiler : ça marche mais c’est un peu lent) ;
  • construire la structure qui supporte les webcams : c’est de cette partie que je vais parler ici.

Objectifs

Il nous faut une structure solide, et simple à monter et démonter pour pouvoir la déplacer selon les évènements. Le coût doit être le plus réduit possible puisque le scanner complet doit rester en dessous de 1000€.

Nous sommes partis sur une structure circulaire, en supposant que la personne à scanner est à peu près contenue dans un cylindre de 70cm de diamètre. Nous avons pris une distance de 70cm entre les webcams et la personne pour avoir suffisamment de recul. Les caméras sont donc montées sur un cylindre de de 210cm de diamètre. Il y a 12 poteaux disposés autour de ce cylindre, et 4 caméras sur chaque poteau. Les poteaux font 2m10 pour permettre aux caméras du haut de voir au-dessus de la tête de la personne scannée.

Voici à quoi ça ressemble :

Scanner 3D : structure

 

Réalisation mécanique

Le matériel que nous avons utilisé se trouve dans tous les magasins de bricolage :

  • 20 tubes IRL (pour passer des fils électriques) diamètre 20mm pour les poteaux et les liens horizontaux en haut ;
  • 30 clips pour IRL à visser pour les fixations ;
  • 2 panneaux OSB3 de 9mm d’épaisseur de 2440x1220mm pour découper l’anneau qui sert de support ;
  • 10 tasseaux de 2m de 20mmx30mm pour placer sour le socle et solidifier la fixation des poteaux ;
  • 8 grandes équerres pour fixer les poteaux au support.

L’anneau de support est découpé à la scie sauteuse en quatre quarts, ce qui permettra de déplacer le scanner plus simplement. Les  équerres sont fixées au support grâce à des vis qui se fixent dans des bouts de tasseaux sous le socle, car les panneaux OSB3 sont trop fragiles pour la fixation.

La fixation des poteaux se fait uniquement par des clips à visser. 3 clips sont vissés sur chaque équerre pour la fixation au support. Un clip est aussi vissé à l’extrémité de chaque bout de tube utilisé comme lien vertical. Ceci permet de monter ou démonter le scanner facilement, sans outils.

Nous avons ajouté deux bouts de tasseaux sous le support entre chaque poteau pour solidifier le panneau d’OSB. Sinon une personne montant sur la structure risquerait de la casser. Les bouts de tasseaux sont collés à la colle à bois sour le support.

Connexion des webcams

Les webcams sont simplement fixées grâce à la pince avec lesquelles elles ont été fournies. Elles sont orientées à la verticale car le sujet à capturer est plutôt vertical, et il y a 12 caméras pour capturer tout le tour du sujet, et seulement 4 pour la hauteur.

Les webcams sont des caméras USB bas de gamme capturant du 640×480 pixels. Ce genre de caméras se trouvent à 3€ en commandant en grande quantité directement en Chine.

Les 4 caméras d’un poteau sont connectées ensemble par un petit hub 4 ports non alimenté. Ensuite, les poteaux sont regroupés par 3 et connectées à un hub 10 ports avec une alimentation 4A. Cette alimentation est indispensable pour pouvoir faire fonctionner les 12 caméras. Tous les poteaux ne sont pas connectés sur le même hub pour ne pas surcharger l’alimentation. On se retrouve ainsi avec 4 ports USB, que l’on peut connecter directement au PC, ou chaîner sur l’un des hubs pour n’obtenir qu’une seule prise pour toutes les caméras. Des rallonges USB sont utilisées au niveau de chaque poteau car les fils des hubs sont trop courts.

À améliorer

Il existe différents points qui pourraient être améliorés :

  • il aurait été préférable d’utiliser un support plus épais, pour pouvoir visser directement les équerres dedans, et éviter d’utiliser des tasseaux en dessous ;
  • la fixation des webcams par leur pince n’est pas très fiable. Il sera peut-être préférable de refaire cette fixation.

Il y a aussi des choses qui restent à faire :

  • la luminosité doit être maîtrisée pour obtenir de bonnes images. J’ai des rubans à LEDs blancs à fixer sur les poteaux ;
  • la partie logicielle est commencée mais pas terminée, mais ça sera pour un prochain article.

Laisser une réponse

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *