Projet

Général

Profil

Wiki » Historique » Version 14

Baptiste Pelouas, 03/01/2015 14:00

1 1 Baptiste Pelouas
Wiki
2
====
3
4
Présentation
5
============
6
7 14 Baptiste Pelouas
Le projet **MakerScanner** ( http://www.makerscanner.com ), qui est la base de ce projet:
8
Il permet d'obtenir un nuage de point coloré(.ply) d'un coté d'un objet. Il faut tourner manuellement le laser pour balayer l'objet.
9
La présence d'un plan vertical derrière l'objet permet de déduire l'angle entre le faisceau laser et la base (axe de rotation & centre optique de la webcam).
10
Si l'on veut un scan complet, il faut donc faire plusieurs fois le processus en faisant tourner un peu l'objet a chaque fois, puis assembler les fichier avec un logiciel (par exemple **meshlab ** http://meshlab.sourceforge.net )... C'est compliqué et très vite fastidieux. De plus une calibration précise est nécessaire (optique et mécanique).
11 1 Baptiste Pelouas
12 14 Baptiste Pelouas
Le concept du présent projet est :
13
 *  d'automatiser les rotations de l'objet et de retenir l'angle de rotation effectué par ce dernier.
14
 *  d'automatiser l'assemblage des fichiers dans un logiciel.
15
 *  d'automatiser la rotation du laser et retenir l'angle).
16
 *  si possible, automatiser la calibration d'un maximum de paramètres.
17
18
Le principe de base géométrique
19
-------------------------------
20
21
Un peu de géométrie (niveau collège/lycée): la triangulation..."Deux angles et le côté commun"
22 6 Baptiste Pelouas
[cf. http://fr.wikipedia.org/wiki/Résolution_d'un_triangle]
23
24 11 Baptiste Pelouas
<img src="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/43/Resolve_triangle_with_c_alpha_beta.png" title="Deux angles et le côté commun" alt="Deux angles et le côté commun">
25 1 Baptiste Pelouas
26 13 Baptiste Pelouas
Vue de dessus, soit A l'axe de rotation du faisceau laser, B le point focal de la webcam, C le point de l'objet éclairé par le faisceau.
27 1 Baptiste Pelouas
28 13 Baptiste Pelouas
On considère donc un triangle dont un côté c et les deux angles α et β qui le bordent sont connus. Le dernier angle s'obtient par complément à π et les deux autres côtés par la loi des sinus :
29
30
* <img src="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/46/calc_C.png" title="calc_C.png" alt="calc_C.png">
31
* <img src="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/44/calc_a.png" title="calc_a.png" alt="calc_a.png">
32
* <img src="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/45/calc_b.png" title="calc_b.png" alt="calc_b.png">
33
34
Il faudra ensuite convertir ces données en coordonées cartésiennes et donc choisir un référentiel. L'axe de rotation (A) aura les coordonnées {x=0,y=0} et le point focal (B) {x=0,y=c}. Donc le point éclairé (C) aura pour coordonnées {x=b*cos(α),y=b*sin(α)}...
35
36
C'est très bien mais ça reste de la 2D !
37 4 Baptiste Pelouas
Voici un dessin (sans les formules) qui permet d'extrapoler en 3d le système vu ci-dessus.
38
<img src="http://redmine.acolab.fr/attachments/download/47/2d_TO_3d.png" title="2d_TO_3d.png" alt="2d_TO_3d.png">
39
40 3 Baptiste Pelouas
41
Le résultat escompté
42 1 Baptiste Pelouas
--------------------
43
44 3 Baptiste Pelouas
* un **nuage de points 3D coloré** (format .ply)
45
* ? un maillage 3D (coloré)? (format .stl)
46
47
Les composants
48
--------------
49
50 14 Baptiste Pelouas
On cherche a rester le moins onéreux évidement... Donc, mode récupération activé!
51
52 1 Baptiste Pelouas
* un **plateau circulaire** ou l'on pose l'objet a scanner, dont on pilote l'angle de rotation.
53
* un **laser** (rouge classe 1 voir 2) plan vertical, dont on pilote l'angle de rotation.
54 3 Baptiste Pelouas
* une **webcam** pour visualiser le trait(rouge) déformé émis par le laser sur l'objet.
55
* un arduino Uno (actuellement: un YABBAS), et divers composants électroniques pour piloter les objets ci-dessus, et faire la liaison avec le logiciel de traitement.
56 1 Baptiste Pelouas
* une alimentation de pc ( 5 Volt principalement utilisé)
57 2 Baptiste Pelouas
* un **logiciel** de traitement pour effectuer les calculs ( et calibrations ), et fournir le résultat. Écrit en JAVA (au vu de mes compétences en programmation et de l'espoir d'une portabilité accru).
58 14 Baptiste Pelouas
59
60
La dimension maximum devrait permettre d'avoir un système facilement transportable.
61
J'ai donc choisi de regrouper l'hardware dans une **platine vynile**** (trouver dans une casse) et d'utilisé son plateau a priori fait pour tourné rond. On aurrai aussi partir d'un micro-onde ayant un plateau tournant, mais ils ne sont pas conçus pour une rotation stable (a discuter).