Quét vật thể đời thực và chuyển thành bản vẽ 3D trong tích tắc với camera Intel RealSense

RealSense là hệ thống camera chiều sâu của Intel, nó có thể nhận biết được các hình khối trong không gian ba chiều. Tận dụng đặc điểm này, chúng ta có thể xài RealSense để quét các vật thể ngoài đời thực rồi chuyển thành một mô hình 3D trên máy tính, từ đó chuyển tiếp thẳng ra máy in 3D luôn hoặc đem đi chỉnh sửa thêm thắt chi tiết. Nhờ có RealSense mà quá trình dựng prototype của anh em làm kĩ thuật trở nên đơn giản hơn, tiết kiệm thời gian hơn khá nhiều. Ngoài ra, chúng ta cũng có thể "copy" một vật thể nào đó ra thành 2 bản nếu thích (tất nhiên khi đó sẽ phải mua thêm máy in rồi).


Hệ thống RealSense mà mình cho các bạn xem trong bài này sử dụng 3 cảm biến, bao gồm 1 camera thông thường, 1 camera hồng ngoại và 1 bộ phát hồng ngoại. Tất cả được tích hợp gọn gàng trên viền màn hình của cái máy Lenovo IdeaPad 500 (sắp bán ở Việt Nam). Phần mềm dùng để quét vật thể do Intel cung cấp và nó đã được cài sẵn vào máy.

Trước khi bắt đầu, còn một thứ nữa mà bạn cần chuẩn bị đó là cái bàn xoay. Mục đích của bàn này là để xoay vật thể 360 độ, như vậy thì camera RealSense mới thấy được hết mọi góc cạnh của sản phẩm mà dựng ra mô hình chính xác. Bạn cũng có thể cầm tay, tuy nhiên do tay chúng ta thì hay bị rung nên việc nhận diện sẽ kém hơn rất nhiều. Bàn xoay này mình nghe nói là có thể đi ra các tiệm điện mua với giá chỉ khoảng 300.000 đồng thôi, loại đẹp đẽ, chuyên nghiệp hơn thì sẽ đắt hơn.

Trên bàn xoay có dán một tấm kí tự đặc biệt. Tấm này dùng cho khúc đầu với mục đích xác định trục 3D để việc quét có thể diễn ra chính xác hơn. Sau khi đã xác định xong thì bạn đặt vật thể cần quét lên bàn rồi cứ để cho bàn tự xoay và camera RealSense tự nhận diện. Tốc độ xoay thì do bạn tùy chỉnh, bản demo Intel cho mình xem có tốc độ quay vừa phải chứ không quá nhanh cũng không quá chậm, vì nhanh quá thì mất nét, còn quay chậm thì mất thời gian hơn.



Mình thử nghiệm quét tượng một con ngựa bằng đá với nền phía sau khá rối, người ta đi qua đi lại liên tục nhưng RealSense vẫn có thể nhận ra chính xác vật thể của mình và không quét những người đi ngang. Chờ khoảng độ 2 phút là hình thù cơ bản đã xong, chờ thêm chừng 1 phút nữa để độ chi tiết tăng lên cao là dừng lại. Mô hình 3D ngay lập tức sẽ được xây dựng và cho phép bạn chuyển thẳng ra máy in hoặc save thành file CAD để chỉnh sửa về sau. Có thể là ghép thêm hình Thánh gióng lên con ngựa chẳng hạn 😁



Nói về máy in 3D, mình có thấy một cái máy được kết nối với chiếc Lenovo IdeaPad 500, có điều nó đang in một mẫu khác và phải mất rất nhiều thời gian mới xong nên mình không chuyển thẳng con ngựa của mình ra cho in thử được. Mà có in thì cũng phải đợi cả tiếng đồng hồ, nên anh em nào muốn tìm hiểu thêm về cách hoạt động của máy tin 3D thì có thể xem bài viết: [IFA 2014] Máy in 3D nhỏ gọn dùng trong hộ gia đình hoặc công ty nhỏ giá 1200 Euro. Mẫu mình được xem thì do Hong Kong làm, giá chỉ khoảng 500$ đến 600$ mà thôi.



Về khả năng áp dụng vào cuộc sống hằng ngày, tất nhiên không phải ai cũng có nhu cầu quét vật thể như kiểu mà mình mô tả trong bài. Những người sẽ xài đến chức năng này nhiều là những anh em làm thiết kế công nghiệp, kiến trúc, làm mô phỏng cơ khí hoặc làm nghiên cứu sáng tạo cần nhanh chóng thể hiện ý tưởng của mình thông qua giải pháp in 3D. Những mô hình sau khi quét có thể được chỉnh sửa, thêm thắt chi tiết nên sẽ cho ra thành phẩm nhanh hơn so với việc phải tự vẽ lại mô hình đó từ đầu. Ngược lại, quá trình mô hình hóa một nguyên mẫu thực tế thành bản vẽ số 3D cũng được trơn tru, dễ dàng hơn.

RealSense hỗ trợ quét nhiều loại vật thể với nhiều kích thước khác nhau, chỉ cần bạn có một cái bàn xoay đủ lớn và một góc nhìn đủ rộng để camera bao phủ được hết vật thể là được. Mình nghe nói Intel đang thử quét cả một người thật luôn rồi cho in 3D ra xem sao, cái này thì mất thời gian lắm nên khi nào có thử thì sẽ chia sẻ với anh em sau.