【レビュー】REVOPOINT POP3 3D スキャナ


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当ブログでも何度かレビューさせていただいた Revopoint 3Dスキャナ の新製品が発売されました。

Revopoint POP 3

カラーやトラッキング精度が上がっているとのことです。
今回も機会を頂きましたので、レビューしていきます。


【こちらの記事はRevopoint社から商品の提供を受けて投稿しています】







Revopoint シリーズ

Revopointはスキャン対称物のサイズによって、シリーズが展開されています。
今回紹介する POP3 は、当ブログでも最初にレビューした POP2 のバージョンアップ機種になります。

revopoint_pop3_002.jpg


各機種のレビューはこちら
Revopoint POP 2
Revopoint MINI
Revopoint RANGE




POP 3 と POP 2 の比較

POP 3 には RGBカメラの上下LEDライト
左右に2つあるDepthカメラの上下赤外線補助照明が追加されています。
revopoint_pop3_004.jpg


LEDライトは白色の光が点滅してることが目で確認できます。設定で消すこともできます。
赤外線補助照明は目には見えません。
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光はエフェクトではなく少々設定して撮影したらこうなりましたw


背面です。
USB端子はType-Cに、ボタンはタッチパネルに変更され、
露出調整のパネルが追加されています。
revopoint_pop3_005.jpg


更に、見えないところですが、ジャイロスコープが追加され、
トラッキングが容易となっています。






スキャンと流れ

こちらのレンガをスキャンしてみます。
サイズは約21cmです。
revopoint_pop3_008.jpg

Revopoint の3Dスキャナは、シリーズを通して、
スキャン物をターンテーブルに乗せて3Dスキャナ固定や、
スキャン物を固定3Dスキャナ手持ち
スキャン物をターンテーブルに乗せたうえで3Dスキャナ手持ち
等のスキャン方法があります。

ターンテーブルに乗るものであれば、
スキャン物をターンテーブルに乗せたうえで3Dスキャナ手持ちが一番効率が良いように自分は思えていますので、
この方法でスキャンします。
revopoint_pop3_007.jpg
また、3Dスキャナは黒色のスキャンが弱いというのを利用し、
黒いテーブルを使用すると、テーブルまでスキャンしなくて済みます。


今回PCに接続してスキャンしますが、ソフトは前回までのレビューとは違う新しいソフト、Revo Scan 5 を使用しました。

ターンテーブルを回しながら、
手持ちの3Dスキャナを上下させてスキャンしていきます。
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※早送り
POP2の時よりも、スキャン物体を見失ってエラーになる率が明らかに低くなってると感じます。

見えているところがすべてスキャンできたら、一時停止させ、
revopoint_pop3_013.jpg

レンガをひっくり返します。
revopoint_pop3_007.gif

再開すると、今までスキャンした形状と同一形状を自動判別して、スキャンモデルもひっくり返してくれます。
(判別する形状情報が少ないと失敗することもあります。)
revopoint_pop3_012.jpg

先ほどスキャンできなかった部分をスキャンして、レンガ全体をスキャンできてることを確認し、完了します。
revopoint_pop3_008.gif
動画は一部10倍速にしてますが、ここまで3分弱です。


スキャン自体は完了しましたが、この時点ではまだ他のソフトでは使えないデータなので、
・点群の融合
・メッシュ化
・テクスチャ作成

を行います。
revopoint_pop3_009.jpg


自動で全部行うこともできますが、精度を求めたり、途中穴埋めや余計なパーツを削除したい場合、手動で行います。
revopoint_pop3_030.jpg


手動でも、ほとんど数値を確認しながら順番にボタンを押していくだけです。
点群数とマシンスペックによると思いますが、今回は10分弱でテクスチャ作成まで行うことができました。
revopoint_pop3_010.jpg

スキャンした結果です。
色、形状ともにかなり綺麗にスキャンできました!
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ポリゴン数は400万を超えていましが、ソフト内で削減などもできるようです。
今回は精度優先でこのままにしてます。
※この回転表示はUnityで行っています。

出力テクスチャサイズは4096×4096pixで、
この程度近づいて、拡大しても結構シャープにスキャンできていると思います。※クリックで拡大します
revopoint_pop3_014.jpg

テクスチャ自体はこんな感じ。
revopoint_pop3_029.jpg


LEDライトを使用しない場合

LEDライトを使用しない場合、
陰影ができてしまったり、ライトが当たった時の明るい色と当たらなかった時の暗い色が混合されてしまったりして、綺麗にカラーをスキャンできませんでした。
revopoint_pop3_011.jpg

このようにLEDなしでは、照明を工夫しないとテクスチャをきれいにスキャンするのは難しそうですが、
POP3に追加されたLEDライトを使用すると、常にカメラ方向から光を照射するので、ライト環境をほぼ気にすることなくカラーが均等にスキャンできました。






ゲームモデル作成

今回も、このスキャンしたデータを利用して、ゲーム内で使用できるモデルを作成したいと思います。
スキャンしたモデルは400万ポリゴンを超えており、このままでは負荷がかかりすぎてゲームモデルには使用できないので、ローポリンゴンを作成してそちらに情報を転送します。
以前のレビューでは、形状(法線)の情報しか転送していませんでしたが、今回はカラー転送も行います。
revopoint_pop3_018.jpg


詳細は省略しますが、今回はMayaのマップ転写(Transfer Maps)機能を使用し、下記の要領で行いました。

まず、スキャンモデルの表面に沿うようにローポリゴンを作成、UV展開します。
revopoint_pop3_025.jpg
ローポリゴンモデルはもう少しよい形状もあると思いますが、今回はわかりやすくこの形状にしています。

マップ転写(Transfer Maps)を開き...
revopoint_pop3_023.jpg

カラーと法線を転送する設定などをして、実行すると...
revopoint_pop3_024.jpg

カラーマップとノーマルマップが生成されます。
revopoint_pop3_026.jpg

これら生成されたテクスチャを、ゲームエンジンなどでLowモデルにアサインすると...
revopoint_pop3_027.jpg

処理負荷が軽い、高クウォリティのモデル表示となります。
revopoint_pop3_009.gif
ノーマルマップのおかげで凹凸もしっかり表現されています。

処理負荷の軽いモデルとなりましたので、これらをゲーム背景として使用できる状態になりました。
このように複数コピーして並べたりもできます。
revopoint_pop3_017.jpg
さすがに1個をコピー回転して使いまわしているので、同じ形状であることはバレますが、
同じ要領でいくつかレンガをスキャンしローモデルに転送すれば解消できいると思います。

ワイヤーフレーム表示するとこんな感じです。
revopoint_pop3_016.jpg
ローポリゴンだということがわかると思います。





色々スキャン

その他色々スキャンを試してみましたので、結果と感想を書いていきます。
今回は、カラーと形状両方に注目したいので、
ある程度スキャンしやすそうで、且つ凹凸ディティールの多いものを選んでいます。


■サザエ貝殻

大体7cm四方。
サイズも質感もスキャンするのにはもってこいの素材でした。
レンガと同じように表側をスキャンした後、ひっくり返し裏側もスキャンしました。
revopoint_pop3_shell_003.jpg

スキャン結果です。
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解像度確認用の静止画です。
ここまで拡大してしまうと多少ボケても見えますが、実用には充分かと思います。※クリックで拡大します。
revopoint_pop3_shell_004.jpg

ライティングのせいもあり、ちょっと色合いが違って見えますが、生成されたテクスチャはこんな感じです。
revopoint_pop3_shell_006.jpg


テクスチャ無しのモデル状態です。
表面の凹凸がかなりスキャンできています。
revopoint_pop3_shell_005.jpg

2つのDepthカメラが同時にとらえられなければならないようで、貝内部の奥まではスキャンできなかったところもあります。
それでも薄い形状が破綻することなく表裏スキャンできてます。
revopoint_pop3_shell_007.jpg




■タコ足

サイズ測り忘れましたが、この状態の直径が10cmくらいだと思います。
貝と違いやわらかいものなので、形状が変わってしまうため途中でひっくり返すことができません
できる限り全方向をスキャンしたいため、このように串にさしたスキャン方法になりました。
revopoint_pop3_octopus_004.jpg
今思えば、黒い串やバーベキューに使うような鉄の串であれば、
黒や反射物をスキャンできないというスキャナの特性を逆に利用して、
串をスキャンから除外しタコだけスキャンできたのではないかと思っています。


スキャン結果です。
revopoint_pop3_tako_001.gif revopoint_pop3_tako_002.gif

解像度確認用の静止画です。
よく見てしまえばボケもわかりますが、それほど細かい模様もないので気にならないレベルだと思います。
revopoint_pop3_octopus_005.jpg revopoint_pop3_octopus_007.jpg

テクスチャ無しのモデルディティールです。
吸盤の形状がしっかりスキャンできています。
revopoint_pop3_octopus_006.jpg
こうして観察してみるとタコの吸盤て、先端に行くほどホントキレイに少しずつ小さくなってくんですね。




■オレンジ

直径約8cmのオレンジです。
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スキャン結果です。
revopoint_pop3_orenge_001.gif revopoint_pop3_orenge_002.gif

LEDライトで正面から光を当てても、球体のため、正面と側面でとらえたときで明暗に差ができてしまったせいか、
わずかに黒い帯が出てしまいました。
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形状としては、細かい凹凸までしっかりとれていて問題ないと思います。
revopoint_pop3_orenge_006.jpg




■石

小さめのもので約5cm石です。
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実は毎回スキャンしています。

スキャン結果です。
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さすがに被写体が小さいので、テクスチャがボケてしまうようですが、
遠目で見る分には問題ないようにも思えます。
revopoint_pop3_rock_005.jpg revopoint_pop3_rock_007.jpg

形状も問題なくスキャンできています。
revopoint_pop3_rock_006.jpg




■蝋燭台

ディティールの細かい蝋燭台をスキャンしてみました。
少し大きめで高さ30cmくらいあります。
revopoint_pop3_candlestand_004.jpg

多少光沢がありましたが、スキャン自体は大丈夫でした。
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ただし、光沢を色としてテクスチャに焼き付けてしまい、ところどころ白い部分が出てしまいました。
revopoint_pop3_candlestand_005.jpg revopoint_pop3_candlestand_007.jpg
実用する際、シーンのライトとの整合性を無視して、近づかないオブジェクトであればまだ問題ないと思いますが、
しっかりライトに影響する光沢のあるオブジェクトにするためには、テクスチャの加工かスキャン時の照明を工夫する必要がありそうです。

形状は、少し潰れてしまっているところもありますが、結構細かいところまでスキャンできています。
revopoint_pop3_candlestand_006.jpg




■スキャンしにくいもの

Revopointに限らず多くの3Dスキャナは、
・直射日光など強い光のある屋外に弱い
・透明、黒、反射物がスキャンできない
・特徴形状がない平面などに弱い

という弱点があるようです。
そのあたりの解決策などは、前回の製品でレビューしましたので、こちらの記事を参照ください。

REVOPOINT RANGE 3D - 3Dスキャナの問題点




まとめ

POP 2 では、ライティングや解像度の問題で、実用的なカラーをスキャンするのは厳しいことが多かったため、形状のみのスキャンを主に使用していましたが、
POP 3 では、均等な明るさで比較的高解像度なカラーをスキャンできるようになっていたので、カラーのスキャンも積極的に使用していきたいと思えました。
また、トラッキングにおいても、エラーの形状を勝手にスキャンし続けてしまうことも少なくなり、停止して戻す回数も減ったので、スキャン時のストレスも軽減されていました。

しかしながら、3Dスキャナ全般に言えると思いますが、決して何も考えず適当に撮影してよい形状がスキャンできる状態ではありません。
ブレを抑えたり対象物をとらえ続けたり気を付ける点はいくつかあるので、スキャン時の基本テクニックは必要ではありまが、
それを理解したうえで、モデルの形状とカラーもスキャンしたい場合はお勧めだと思いました。



購入ページ


Revopoint POP 3 はこちらのリンクから購入できます。
Revopoint POP 3 商品ページ


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対象商品:
Revopoint POP 3 3Dスキャナー
Revopoint RANGE 3Dスキャナー
Revopoint MINI
POP 2プレミアムセット
POP 2スタンダードセット


テーマ : 3DCG
ジャンル : コンピュータ

tag : レビュー,

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