Aplikace pro 3D skenování

Autor: Ing. Vladimír Nepor
Publikováno na

Applikace pro sken s použitím LiDAR senzoru na Apple iPhone Pro a iPad pro.

Trh aplikací pro 3D skenování

3D skenování spočívá v sejmutí fyzického předmětu / prostoru vhodnou metodou snímání a následným zpracováním sejmutých dat do 3D modelu.

Proces snímání je typicky řízen obslužnou aplikací. U uzavřených systémů, jako je například Matterport, je k dispozici pouze jedna aplikace, a tedy veškeré možnosti jsou plně v rukou jednoho vývojáře. Oproti tomu, otevřené systémy umožňují použití libovolného 3D skeneru s libovolnou aplikací.

3D skenovací aplikace

Aplikace využívající Apple LiDAR:

Apple je systém otevřený externím aplikacím, které si mohou žádat o uživatelský přístup ke komponentě lidaru i fotoaparátu. Dále, Apple vyvinul a vyvíjí řadu APIs a SDKs, které vývojářům usnadňují použití těchto komponent co možná nejefektivnějším způsobem. To vede k jednomu výsledku - velkému množství aplikací k výběru.

Na AppStore lze najít desítky aplikací pro “3D skenování a měření”. Aplikace se liší využívanou technologií snímání - LiDAR / Fotogrammetrie, vesměs však, umožňuje-li to hardware, pracují s LiDARem a fotoaparátem v kombinaci.

Veškeré aplikace tedy vždy ten samý základ - Hardware zařízení (LiDAR, fotoaparát, CPU…) - Aplikace tedy obdrží shodný vstup a rovněž mají přístup ke shodným nástrojům (SDKs a APIs poskytované Applem) - jedíné, v čem se tedy mohou lišit, je mimo nepodstatné UI prostředí hlavně softwarová optimalizace, práce se vstupními daty, zpracování dat do 3D modelu v Cloudu, a možnosti výstupu modelů - exportu do dalších softwarů.

Otevřený vstup bez barikád přináší konkurenčnost - 3D skenovací aplikace u Apple se staly komoditou - nedává vůbec žádný smysl cokoli v tomto směru vyvíjet, nejsou-li unikátní požadavky na funkčnost. Namísto toho je vhodné pouze provést následující analýzu:

  • Na základě jakého konkrétního způsobu snímání daná aplikace model produkuje?
  • S jakou přesností?
  • V jakých formátech je možné model vyexportovat?
  • Jaké jsou náklady na používání

Je pravděpodobné, že funkčnost jednotlivých aplikací se bude v čase sjednocovat. Možnosti přidávání dodatečných funkcí a zvyšování přesnosti jsou omezené, v průběhu času se bude bojovat často cenou - dokud se trh nekonsoliduje, benefituje z toho uživatel ve formě možnosti používat aplikaci s nízkým předplatným.

Zařízení s Apple LiDARem

Napříč různými aplikacemi:

  • Přesnost rozměrů mezi různými aplikacemi se příliš neliší a je vysoká
  • Automatické generování půdorysu a měřící funkce jsou standardem ve většině aplikací
  • Zrcadla způsobují chyby - je třeba s nimi kalkulovat a skeny následně ručně opravit

Aplikací níže slouží k funkci 3D skenování.

MagicPlan

Aplikace použitelná pro 3D sken, manuální tvorbu modelů i dokumentaci. Disponuje rovněž BLE kompatibilitou pro propojení s dalšími zařízeními - laserovými dálkoměry, 360° i termálními kamerami.

V rámci aplikace se tvoří již hotové modely a půdorysy, exportovatelné do řady formátů, včetně .dxf (Autodesk Autocad).

Jednotlivé funkce, přesnosti měření a úskalí používání jsou popsány na samostatné stránce MagicPlan aplikace.

Polycam

Polycam nabízí iOS aplikaci Polycam 3D Scanner, LiDAR, 360 pro 3D skenování s pomoci LiDARu i fotogrammetrie. Aplikace současně umožňuje vytváření 360° fotografie. Aplikace má integrovanou řadu populárních funkcí, její běh je stabilní a ovládání uživatelsky přívětivé. Exporty jsou možné v surových datech i kompatibilním formátu pro velké množství grafických a konstrukčních programů, herní enginy Unreal a Unity a podobně.

Prostřednictvím webu https://poly.cam/ je dále možná použít řadu webových nástrojů pro generování modelů prostřednictvím fotogrammetrie, 3D Gaussian Splatting a AI příkazů.

Polycam lze používat v omezené verzi zdarma. Pro plnou funkcionalitu je nezbytné pořídit placenou licenci s měsíční předplatným za $17.99, případně výhodnější roční předplatné za $99.99.

Jednotlivé funkce, přesnosti měření a úskalí používání jsou popsány na samostatné stránce Polycam aplikace.

SiteScape: LiDAR Scanner & CAD

SiteScape je designována pro použití v architektuře, inženýrství a stavebnictví. Umožňuje záchyt 3D skenů pořízených pomocí Apple LiDAR s přesností v rámci +/- 2.5 centimetru.

  • Technologie snímání: LiDAR
  • Multi-Scans funkcionalita, podporující skenování plochy až 500m² v přesnosti srovnatelné se skenem menšího prostoru (provádí se až 10 menších skenů, které následně sjednoceny).
  • Podpora foto anotací v průběhu 3D skenu.
  • Podpora .rcp exportu (point cloud file) - lze přímo importovat do softwarů Revit, AutoCAD, ArchiCAD, Sketchup, Navisworks, Revizto a dalších.
  • Placená služba na převod do BIM formátů s následujícími výstupy:

    Rychlost zpracování BIM modelů je následující:

    • Plocha do 46.5 m²: 24 - 96 hodin
    • Plocha do 93 m²: 48 - 96 hodin
    • Plocha do 279 m²: 72 - 120 hodin

    SiteScape udává, že dodávky jsou modelovány na úrovni vývoje (LOD) 200. Při dodržení Best practices, BIM bude zrcadlit přesnost mračna bodů a v nejlepším případě se dosáhne BIM s přesností 2,54 - 10,16 cm vzhledem ke skutečným podmínkám na místě. Řada faktorů však může způsobit větší míru nepřesnosti oproti skutečným podmínkám na místě a SiteScape neposkytuje žádné záruky ani ujištění týkající se přesnosti Informačního modelu budovy (BIM).

    Cenu převodu (jde o cenu nad rámce předplatného) SiteScape uvádí až při objednávce. V případě zájmu doporučují zaslat dotaz.

  • Měsíční předplatné za $49.99. Při roční platbě vychází cena za měsíc na $37.5.
  • Best practices pro provádění 3D skenu s danou aplikací zde.

Odkazy

Řešení je oproti PolyCam dražší, s možností méně exportů, bez Room Mode funkce. Naproti tomu, výhodou je placená služba převodu do BIM / CAD modelu.

Canvas: LiDAR 3D Measurements

Canvas je optimalizován pro skenování obytných prostředí, která obvykle nepřesahují 464 m².

Konkrétní limit velikosti prostoru 464 m² není striktní, lze skenovat i více. Je-li potřeba, nebo je to pohodlnější, je možné rozdělit skeny podle místnosti nebo podlaží. Canvas disponuje službou pro převod skenů do CAD formátů - v rámci služeb tyto díly sloučí dohromady (u SiteScape je nezbytné je skládat vlastnoručně před odesláním do služby).

Canvas obvykle poskytne tolerance přesnosti v rozmezí ~1–2 % (záležitost přesnosti LiDARu). U projektů vyžadujících vyšší úroveň přesnosti lze spolu s objednávkou na CAD odeslat kritické rozměry poznamenané ručně - ty budou při tvorbě CAD aplikovány namísto odměřených rozměrů ve skenu.

  • Best practices pro skenován s Canvas aplikací zde.
  • Ukázka Reportu z měření zde.
  • Skeny jsou bez textur

Cena používání Canvas

Canvas je zdarma ke stažení, skenování a měření. Umožňuje zdarma skenovat prostory, což automaticky zachytí všechny rozměry. Jediným výstupem, který je zdarma, je .obj formát.

Monetizace canvas je založena na nákupu hotových modelů a výkresů:

  • Generování AutoCAD Půdorysů vyjde na $1.5 /m² ($0.14 / 0.0929). Dodání je do 2 dnů.
    • Více o Scan to CAD službě zde.

Více k cenotvorbě Canvas zde.

Odkazy

OpalAi - ScanTo3D & Floorplan

OpenAi přichází (dle webu) s napojením AI do procesu tvorby modelů. Přesto, získání modelů trvá dva dny.

Cena 2D půdorysu je v rozmezí ( $0.02 až 0.04 / 0.0929), tedy $ 0.215 až $0.5 za m², to je 3,5 až 7x levnější oproti Canvas. 3D Bim modely vyjdou na $0.5 až 0,75 za m².

V Opal AI:

  • Úspěšně provedli skenování projektů o velikosti 9290 m² za pouhou hodinu.
  • Velké prostory lze zachytit pomocí 1 skenu nebo několika skenů, které se spojí dohromady.
  • Podporováno velké množství export formátů, viz link.

Odkazy

Matterport

Řešení specializované na převod nemovitostí. Podrobný popis technologie v článku 3D scan nemovitostí s Matterport.

Odkazy

3D Scanner App

Odkazy

KIRI engine

Odkazy

Metascan

Odkazy

Scaniverse - 3D Scanner

  • Technologie snímání: LiDAR, Capture From Motion

Odkazy

RealityScan - 3D Scanning App

Odkazy

Luma AI

  • Technologie snímání: NeRF

Odkazy

Modelar - 3D LiDAR scanner

Odkazy

Srovnání aplikací využívajících Fotogrammetrii

KIRI Engine Polycam RealityScan Magicplan
iOS & Android support ✓ ✓ ✓ ✓
Sken složitých textur a tvarů ✓ ✓ ✓ ?
Sken jednoduchých textur a tvarů ✓ X X ?
Skenování spodní strany předmětů ✓ ✓ X ?
Export PBR materiálů ✓ ✓ X ?
Generování síťového modelu ✓ ✓ X ?
Generování vysokých počtu polygonů (200k+) ✓ X ✓ ?
RoomPlan API ? ✓ ? ✓

Pomůžeme Vám s 3D skeny

Zkonzultujeme potřeby, najdeme nejvhodnější řešení & zařízení, vše vysvětlíme.
Otevřít ukázkový report.

Rezervovat schůzku