Crealidad CR

Hola, aquí Karl, hoy vamos a revisar el CR-Scan Lizard de Creality. Este dispositivo es un escáner 3D que utiliza el proceso de luz estructurada para escanear en 3D. En lugar de luz visible, utiliza luz no visible. No tengo idea de dónde entran en juego los lagartos, pero aquí estamos. Llevo bastante tiempo esperando un escáner 3D de consumo de menor coste. Intenté hacer un escáner de luz estructurada de bricolaje hace mucho tiempo, con cierto éxito… pero el tiempo que tomó fue inaceptable. Me tomó horas configurarlo perfectamente y muchas más limpiando nubes de puntos y alineando incluso para un escaneo pequeño. Llevándome a renunciar al proyecto. Busco en Internet periódicamente, pero nunca he encontrado una solución de bricolaje que funcione bien. Me alegro de que este último año hayamos empezado a ver algunos escáneres baratos y relativamente buenos.

Hay 2 modos de escaneo: giratorio y portátil. Puede escanear texturas en blanco y negro en ambos modos y el color solo está disponible en el modo giratorio.

El desempaquetado fue bien y me gusta mucho cómo al final todo terminó encajando en el estuche de transporte.

El kit básico CR-Scan Lizard incluye un escáner, una fuente de alimentación, un tocadiscos, un mini trípode y un cable Y patentado, así como un bonito estuche de transporte.

El kit que recibí incluía algunos extras y se consideró una actualización premium. La actualización es para capturar texturas con una cámara separada. La idea es utilizar un teléfono inteligente o una cámara junto con el escáner para capturar texturas de color.

El kit CR-Scan Lizard venía con una memoria USB con software e instrucciones, pero mientras investigaba descubrí que está desactualizado. Navegué al sitio web de Creality y descargué la última versión. El software está disponible para Windows y Mac. A partir del 21 de noviembre, CR Studio 2.5.4.0030 es el último software disponible y con el que probé. Windows mostró el error anterior antes de ejecutar. Una queja para mí es que el software requiere acceso de administrador cada vez que se inicia. No veo por qué necesita privilegios de administrador y creo que no deberían ser necesarios y Creality necesita solucionar este problema.

Decidí ver cómo estaba el archivo de ayuda y terminé siguiéndolo y haciendo referencia a él un par de veces para la combinación de teclado y mouse. Es una versión actualizada de la guía de inicio rápido en papel incluida. Una cosa que no esperaba es la falta de calibración. Esto es bastante fantástico. Creality calibra el escáner CR-Scan Lizard en fábrica. El primer paso después de instalar el software es importar la calibración desde la red. Encontré el archivo de calibración y es específico del número de serie de mi dispositivo. Calib.txt es el nombre del archivo. Puedo ver que esto será un problema en el futuro. He hecho una copia de seguridad de mis archivos de calibración. Hice una prueba reinstalando e importando el archivo de texto sin problemas. Lo único que vi interesante en el archivo de calibración es una referencia a la resolución de la cámara de 1280×720.

Aquí está mi primer escaneo de tocadiscos. Me emocionó mucho ver lo bien que quedó y el poco esfuerzo que requiere. Intenté escanear exactamente este objeto y pasé horas con el escáner de bricolaje sin éxito. El flujo de trabajo de Creality es bastante simple. Realice múltiples escaneos en diferentes ángulos en el plato giratorio para asegurarse de capturar todos los detalles. Luego permita que el software alinee los escaneos, a veces con un poco de ayuda. Esta exploración tardó 5 minutos y obtuvo resultados aceptables.

Fue entonces cuando las cosas empezaron a ponerse interesantes para mí. Después de encontrar los archivos de calibración, comencé a buscarlos.

Mindvision parece ser el fabricante de la cámara según los archivos que encontré en el directorio de instalación. Cuando conecté el escáner a mi máquina con Windows, solo pude ver las 2 cámaras adicionales. También lo conecté a un puerto USB de mi servidor Unraid para confirmar. Windows no es el más fácil de usar al realizar este tipo de investigación.

Esto tiene sentido cuando se mira el dispositivo físico. Dos cámaras y un “proyector”. Pude confirmar las funciones de cada orificio en el escáner accediendo a las cámaras a través de la aplicación de cámara de Windows y bloqueando cada una. Me sentí un poco confundido cuando la segunda cámara tenía LED parpadeantes encendidos mientras miraba. Más tarde descubrí que los LED parpadeantes se utilizan para capturar texturas en blanco y negro.

Aquí hay un extracto de Wikipedia que explica cómo funciona el proceso de luz estructurada.

Proyectar una banda estrecha de luz sobre una superficie con forma tridimensional produce una línea de iluminación que parece distorsionada desde otras perspectivas distintas a la del proyector, y puede usarse para la reconstrucción geométrica de la forma de la superficie (sección de luz).

Un método más rápido y versátil es la proyección de patrones formados por muchas franjas a la vez, o por franjas arbitrarias, ya que permite la adquisición de multitud de muestras simultáneamente. Visto desde diferentes puntos de vista, el patrón aparece geométricamente distorsionado debido a la forma de la superficie del objeto.

Aunque son posibles muchas otras variantes de proyección de luz estructurada, se utilizan ampliamente patrones de franjas paralelas. La imagen muestra la deformación geométrica de una sola franja proyectada sobre una simple superficie 3D. El desplazamiento de las rayas permite recuperar exactamente las coordenadas 3D de cualquier detalle de la superficie del objeto.

Aquí hay un breve vídeo que demuestra cómo se ve la proyección y lo que ve la cámara. Me sorprendió mucho que el patrón no parezca regular y las líneas no sean paralelas como he visto en otros escáneres.

Algunos otros puntos con respecto al software. Está escrito usando QT para Python con OpenCV haciendo el trabajo pesado. No tengo las habilidades, pero creo que si esto fuera de código abierto, la comunidad podría ayudar con el desarrollo.

Investigué los archivos de configuración para ver con qué cosas adicionales podía jugar. Pasé varias horas jugando con estas configuraciones. La configuración algo útil que encontré fue ScanFrameCnt. El valor predeterminado es 320, que equivale aproximadamente a 1 revolución completa del plato giratorio.

Aquí hay algunas otras configuraciones que provocaron una pérdida de mucho tiempo. scaner_settings_Lizard.ini tenía la siguiente configuración más interesante para perder el tiempo.

Arriba están las configuraciones predeterminadas en el archivo. La resolución fue la más interesante. Después de cambiar la configuración de usuario a 1, la configuración comienza a tener efecto. Creo que la resolución del escáner es .2 de forma predeterminada, alineándose con las especificaciones. Probé .1 y los archivos se hicieron grandes y pensé que mi PC se colgaba. Afecta a la nube de puntos, pero podría ser más ruido que otra cosa. La imagen de arriba muestra cuando pensé que había colgado. Tomé una instantánea rápida antes de forzar el cierre. Me emocioné un poco al ver todos los detalles adicionales, pero después de inspeccionar de cerca parecía ser solo ruido. Quizás con algún posprocesamiento adicional como el suavizado laplaciano los resultados serían mejores. Al principio, pensé que el escáner estaba captando líneas de capas. Regresé y lo intenté de nuevo y fui un poco más paciente. Quizás con algunas pruebas adicionales podamos obtener un poco más de detalle.

No encuentro ninguna especificación de PC recomendada. Tengo un AMD Ryzen 9 3900X con un RTX 3070 en una VM Unraid y tengo que esperar un tiempo considerable al realizar algunas operaciones. Una VM deja un poco sobre la mesa porque le doy 3 CPU a todos los servicios, pero debería estar a la par con un Ryzen 3700X. La GPU puede ayudar con estas tareas 3D y el software parece utilizar mi Nvidia 3070. El escaneo no parece consumir demasiado CPU, pero pude ver a alguien frustrado al usar una computadora portátil o una PC más antigua mientras genera una malla. Meshing utiliza completamente mi CPU la mayor parte del tiempo. Usted ha sido advertido. Moraleja de la historia: tenga cuidado si intenta utilizar una patata para hacer malla. Nota: Estaba imaginando una tarjeta MicroSD en el momento de la captura de pantalla que explica el uso del 100% del Disco 1.

No pude escanear mucho con el tiempo limitado. Aquí hay algunos que completé con Creality CR-Scan Lizard.

Para mi escaneo final, tomé un objeto bastante complejo. Realmente llegué a conocer el software y me siento bastante seguro al usarlo. Utilicé todas las funciones: escaneo con plataforma giratoria, escaneo a mano alzada, alineación automática, alineación manual y recorte de datos no deseados. Trabajé en esto y me tomó un par de horas en total durante 2 días. No pude escanear de una sola vez porque no tenía ningún spray para ayudar con las áreas brillantes y oscuras. El champú seco barato funciona muy bien como pintura temporal para que sea más fácil de detectar para el escáner. Pude limpiar un poco más y perdí la parte inferior del portabrocas. En general me parece muy bien.

Precisión de CR-Scan Lizard

Sobre la precisión. A continuación se muestra una tabla para mediciones de precisión. Hice 2 escaneos simples. La cinta del plomero fue de un solo escaneo. El cargador de Apple fue de 2 escaneos. Elegí estos elementos de colores claros para darles la mayor posibilidad de precisión. Luego volví al simulacro que tenía 12 escaneos y tomé algunas medidas aleatorias. Para medir el objeto 3D utilicé el constructor 3D de Microsoft a mano. Revisé los valores atípicos varias veces para intentar evitar errores humanos. En general, el delta promedio fue de 0,74125.

El plato giratorio provisto con el CR-Scan Lizard es súper básico pero efectivo. Experimenté un poco después de descubrir cómo aumentar la cantidad de fotogramas en el archivo de configuración para un escaneo del tocadiscos. La idea era que si duplicaba el número de fotogramas y la mitad de la velocidad del tocadiscos, podría capturar más puntos y obtener mejores escaneos. Sacrifiqué un cable de extensión USB barato e instalé un potenciómetro para reducir el voltaje. Llegué a triplicar los cuadros y a un tercio de la velocidad del tocadiscos... pero, lamentablemente, no pude ver ninguna diferencia apreciable y solo agregué tiempo.

Otro experimento rápido fue ver si podía escanear completamente sin ataduras. Esta configuración utiliza una Steam Deck con Windows instalado junto con un banco de energía que puede generar 12 V para el escáner. Tuve que comprar un concentrador USB-C para Steam Deck y ya tenía el banco de energía. Hice una prueba de escaneo de concepto y salió como se esperaba. El software no está realmente diseñado para una pantalla tan pequeña y tuve que ocultar automáticamente la barra de tareas para acceder completamente a todos los botones y controles deslizantes. Hice los escaneos en Steam Deck y luego moví los archivos a mi PC para crear la malla 3D. Me imaginé diseñar una carcasa impresa en 3D con hilo de ¼ 20 para el escáner y convertirlo en un escáner portátil completamente móvil.

¿Soy yo o los dispositivos USB 3 de alta velocidad son universalmente quisquillosos? Esta es mi segunda placa base AM4 cuyo USB actúa de forma extraña y aleatoria. Después de aproximadamente una semana de escaneo sin problemas, me encontré con un problema, el escáner comenzó a fallar y no pude realizar un escaneo exitoso. Después de solucionar algunos problemas, tuve que mover los dispositivos para encontrar una configuración que funcionara. Sé que nada cambió porque utilicé un cable USB largo y activo que pasaba debajo de mi escritorio hasta el otro lado que está instalado permanentemente.

Otra peculiaridad es que tuve que conectar el escáner CR-Scan Lizard en un orden específico o, de lo contrario, todos mis dispositivos USB actuarían de manera extraña y, a veces, tuve que reiniciar por completo para recuperarme. El escáner tiene un cable en Y con un USB macho tipo A y un conector cilíndrico para alimentación que va a una verruga de pared. La energía debía aplicarse primero al conector cilíndrico y luego conectarse al puerto USB. Cuando terminé tuve que hacer lo contrario, desconectar el USB y luego apagarlo. Después de darme cuenta de esto, dejé de tener este problema.

Para concluir, pude realizar una prueba final y es escanear con textura.

El uso del escáner en blanco y negro incorporado del CR-Scan Lizard transcurrió sin incidentes y solo tomó un poco más de tiempo. Solo 1 casilla de verificación para capturar texturas en blanco y negro usando la segunda cámara incorporada. Se muestra el escaneo en color.

Hice un experimento con el escaneo en blanco y negro. Puede exportar archivos STL u OBJ. Los archivos STL solo incluyen la geometría, así que tuve que exportarlos a OBJ. Los OBJ son solo la parte 3D y se puede hacer referencia a los archivos complementarios. Uno de los cuales puede incluir un archivo de textura JPG. Con este experimento, tomé la textura JPG y la pasé por un colorizador en blanco y negro en línea. Si bien esto no representa de ninguna manera los colores reales, pensé que resultó bastante interesante y estilizado. No dediqué demasiado tiempo a intentar mejorar o probar diferentes sitios web y flujos de trabajo. Quizás sea posible obtener mejores resultados con la experimentación.

Creo que fue un error no incorporar un sensor de color adicional de baja resolución ni reemplazar el blanco y negro por un color. Puede que haya una razón técnica para esto último. Comprenderás el razonamiento detrás del comentario de baja resolución en un momento.

Las texturas de color son otra cosa completamente diferente. Primero, la configuración es única y un poco torpe. No pude encontrar instrucciones escritas, así que seguí este vídeo que produjo Creality. El video muestra el software antiguo y necesita ser actualizado, pero estaba lo suficientemente cerca como para entender cómo funciona. Con el kit de color se incluye un trípode adicional más pesado con una barra de montaje que incorpora 2 ¼ 20 hilos para soportar el escáner y el peso adicional de la cámara. Un disparador remoto habilitado para USB es parte del kit para, como su nombre lo indica, activar su teléfono inteligente o cámara de forma remota.

Se agrega un paso adicional al proceso para capturar texturas de color. La configuración es similar a un escaneo normal y utilicé un Pixel 6 para capturar fotografías. Lo cual resultó ser demasiado exagerado.

El primero es el paso de vista previa. Alinea el teléfono inteligente y el escáner y obtiene la distancia correcta mientras mira la vista previa en el software. El siguiente paso escanea el plato giratorio por sí solo sin nada encima para que se pueda retirar la plataforma de los escaneos, seguido de colocar el objeto en el plato giratorio y escanear. Este sería el último paso antes del mallado, a menos que se realicen escaneos adicionales en diferentes ángulos si no se captura el color. Este paso final para texturas de color activa tu cámara cada dos segundos a través de Bluetooth. Si necesita ángeles adicionales, repita los pasos 3 y 4 hasta capturar todos los detalles.

Después de capturar, alinea los escaneos de forma automática u opcionalmente manual y luego crea la malla. Se añaden entre 30 y 40 segundos a cada escaneo para capturar datos de color. Luego copie todas las imágenes tomadas en la PC en una carpeta en su carpeta de proyecto. Luego presione mapeo de textura externo y se abre otra ventana. Dile dónde están las fotos y se abre una vista previa. Colocas un cuadro alrededor del objeto y el software recorta todas las fotos, reduciendo su tamaño y eliminando datos no deseados. Pulsa siguiente y espera una eternidad. Hay un diálogo que dice que esto podría llevar mucho tiempo y no están bromeando.

Note la memoria comprometida. Fue absolutamente ridículo y estaba golpeando mi SSD NVMe. Me detuve después de aproximadamente una hora y tomé algunas medidas para evitar que superara los 20 GB de memoria que tengo disponibles. Para conseguir menos de 20 GB, manipulé las imágenes. El primer bulto los comprimió. Pasé de unos 100 MB de imágenes a 13 MB ejecutándolas a través de un procesador de imágenes masivas en línea. Comencé de nuevo el mapeo de texturas y resultó que esto no fue suficiente. La resolución parecía ser la culpable. Las imágenes sin comprimir del píxel tienen una resolución de 4080×3072 y aproximadamente 1,5 MB cada una. La compresión lo redujo a aproximadamente 200 KB por imagen. Luego los pasé por otra herramienta para reducir la resolución. Después de algunas pruebas y errores, los bajé a 1020×768. Y después de recortar en el software, terminaron en 858×482. Todavía me tomó 2 horas pero al menos no estaba desgastando mi SSD NVMe. Seguramente se podría haber incorporado una cámara de bajo coste para capturar datos de color.

En retrospectiva, podría haber hecho algunas cosas de otra manera. Primero hice zoom en la aplicación de mi cámara para intentar capturar la mayor cantidad de datos posible cuando estaba configurando la cámara. Debería haber intentado mantenerlo pequeño. Potencialmente orientando la cámara detrás del escáner. Sin embargo, no estoy seguro de que esto funcione. La cámara debe estar lo más cerca posible de la cámara del escáner para evitar errores de paralaje. También podría reducir el tamaño del archivo de salida reduciendo la calidad de la aplicación de cámara de mi teléfono.

Yo diría que tuve alrededor de un 80% de éxito en el escaneo del tocadiscos. Lo que significa que tuve que eliminar cada quinto escaneo y rehacerlo. No tuve que reorientar el escaneo, simplemente comenzarlo de nuevo. El escaneo manual no tuvo tanto éxito en algunos objetos. Si no había suficientes puntos de seguimiento superpuestos únicos en el campo de visión, se perdía el seguimiento con bastante facilidad o un patrón repetido causaría problemas. Perdía el seguimiento y obtenía escaneos extraños y era difícil recuperarlos.

La alineación automática también funcionó 4 de cada 5 veces. Sólo unas pocas veces tuve que alinear manualmente. El resto del tiempo me hice cargo de la alineación automática. La forma en que esto funciona es que eliges 2 escaneos que se superpongan más. Asigne 1 que no se mueva y alinee automáticamente el segundo con el estático. Avance a través de los escaneos hasta que todos estén alineados. El éxito de la alineación automática se reducía al orden de operación. Me impresionó mucho lo poco que tuve que volver a escanear y alinear. Me costó mucho realizar estas tareas con la solución de bricolaje.

Me gusta. No me importan las texturas y por eso las hice al final. En mi caso, voy a utilizar el escáner CR-Scan Lizard para ingeniería inversa y el modelo base es lo que elegiría. Es decir, escanear el objeto, luego incorporarlo a Fusion 360 como referencia y crear el objeto digitalmente. Esta es una herramienta realmente poderosa en mi opinión. Puedo aceptar algunas imprecisiones y corregir cualquier cosa crítica tomando medidas del mundo real.

Me decepcionó el rendimiento al escanear una PCB porque fue una de las primeras cosas en las que pensé cuando me pidieron que las revisara... pero no son tan difíciles de medir y el ahorro de tiempo real se produce cuando se necesitan mediciones/referencias para objetos complejos. . Si está buscando un escáner y se topa con uno de esos escáneres 3D con línea de puntero láser giratorio. Ni siquiera consideraría uno de ellos. Es un juguete caro. Me enviaron uno hace mucho tiempo y nunca publiqué una reseña porque funcionó muy mal.

Ahora veo por qué me pidieron que completara la revisión el viernes pasado. Creality tiene el modelo base a la venta por $493 frente al precio normal de $617 en su tienda. Está disponible para los próximos días (Nada como sensación de urgencia). Los lectores europeos también pueden comprarlo por 607,20 euros y si la promoción termina utilice el código de cupón.LizBlog con un 15% de descuento. Alternativamente, el modelo base CR-Scan Lizard está actualmente disponible en Amazon por $674.

Karl es un entusiasta de la tecnología que contribuye con reseñas de decodificadores de TV, impresoras 3D y otros dispositivos para fabricantes.

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