دروغی به نام اسکنر سه بعدی ساخت ایران !!

دروغی به نام اسکنر سه بعدی ساخت ایران !!

مطمئنا اگر در مورد اسکنر سه بعدی جست و جو کرده باشید با چند سایت روبرو شده اید که مدعی ساخت اسکنر سه بعدی ساخت ایران هستند. قصد نوشتن این مطلب را نداشتم ولی به دلیل حجم بالای تماس ها در مورد این نوع اسکنرهای سه بعدی و بخاطر روشن شدن ذهن مخاطبین در مورد این موضوع لازم است مطالبی را خدمت عزیزان بیان کنم.

مطلب را بیان این سوال آغاز میکنم که آیا صرف مونتاژ کردن چند قطعه با هم می توان مدعی ساخت یا بعضا اختراع وسیله ای شد؟!

داستان از اینجا آغاز می شود که سال ها پیش شرکتی به نام David Laserscanner نرم افزاری را معرفی کرد که با مجهز شدن یک سیستم کامپیوتری به دوربین دیجیتال یا صنعتی به همراه یک عدد ویدئو پروژکتور این امکان فراهم می شود که بتوان اقدام به ساخت اسکنر سه بعدی کرد. ورژن های مختلفی از این نرم افزار به صورت قفل شکسته در اینترت موجود هست که با یک سرچ ساده می توانید به آن دست پیدا کنید. البته چیزی که احتمالا شما برای دانلود رایگان و بدون محدودیت در اینترنت دنبال آن میگیردید و احتمالا آن را پیدا کنید ورژن های اولیه این نرم افزار هست که قابلیت های کمی دارد. البته بعدها این نرم افزار توسط شرکت HP خریداری شد و ارتقا قابل ملاحظه ای پیدا کرد ولی نکته مهم اینست که شما قادر به دریافت و کرک ورژن های جدید این نرم افزار نخواهید بود چون در واقع این نرم افزار به صورت مجزا از اسکنر سه بعدی که شرکت HP عرضه می کند بفروش نمی رسد بلکه بصورت پک کامل اسکنر هست که برای راه اندازی از قفل سخت افزاری یا دانگل کمک می گیرد و امکان شکستن آن وجود ندارد.

با این تفاسیر چیزی که احتمالا نصیب ما ایرانیان عاشق قفل شکستن می شود ورژن های اولیه و ضعیف این نرم افزار با قابلیت های پائین است. بنابراین برای ساخت این اسکنر با ورژن های اولیه این نرم افزار شاید 2 تا سه میلیون بیشتر لازم نباشد تا هزینه کنیم(یک تا دو میلیون تومن برای ویدئو پروژکتور و یک تا دومیلیون تومن هم برای دوربین). البته اگر با کسانی که مدعی حمایت از ساخت داخل هستند!! تماس بگیرید مبلغ ناچیزی! حدود 5 تا ده میلیون تومن(بسته به مقدار انصاف) از شما هزینه اسمبلی میگیرند که بخش اعظم این هزینه احتمالا شامل کشف این موضوع هست که می توان با یک نرم افزار چند مگابایتی اسکنر سه بعدی ساخت!

طی بازخوردهائی که از خریداران این نوع اسکنر گرفتم که بیشترشان برای صنایع چوب و مبلمان خرید کرده اند مسئله سختی زیاد کار با این اسکنر هست(به دلیل اینکه قبلا از این نرم افزار تست گرفته ام کاملا به این مطلب واقفم). بیشتر توضیح می دهم چرا کار با این اسکنر سخت که چه عرض کنم عذاب آور است. این اسکنر سه بعدی بعضا کیفیت قابل قبولی برای هر شات اسکن داره ولی زمانی که کاربر اقدام به مرتب سازی این شات ها می کند با مشکل جدی مواجه می شود(تفاوت اصلی اسکنر سه بعدی ارزان قیمت با مدل صنعتی). برای مرتب سازی به کمک این نرم افزار یا بایستی از روش مرتب سازی دستی استفاده کرد که بسیار پر خطاست و در انتهای کار به دلیل تعداد زیاد شات های اسکن بعضا بیشتر از 30 شات، کیفیت فایل کامل خروجی مناسب نیست یا اینکه مرتب سازی را به هوش نرم افزار بسپارید که چنگی به دل نمی زند. در واقع اگر خلاصه کنم کاربران ایرانی این اسکنر اکثرا نسبت به این مسئله شاکی هستند و مدعی هستند بعضا زمان مرتب سازی شات های اسکن تا یک روز کاری وقت آنها را گرفته و در انتها چنگی به دل نمی زند.

در واقع تفاوت اسکنر صنعتی با دست ساز هوش مصنوعی بکار رفته در نرم افزار این اسکنرهاست البته مشخصات سخت افزاری اسکنرهای سه بعدی مثل دوربین صنعتی و نوع لنز بکار رفته بی تاثیر نیست.

البته توسط تکنیک هائی چون تارگت پوئینت و یا کره می توان به مرتب سازی بهتر کمک کرد اما هیچ چیز نمی تواند جای هوش و الگوریتم بکار گرفته شده در نرم افزار را بگیرد برای تست می توانید قطعه ای بزرگ را که قابل نصب بر روی میز چرخان نیست امتحان کنید تا متوجه سختی کار بشوید.

متاسفانه این نرم افزار قابلیت استفاده از تارگت پوئینت یا همان نقاط رفرنس را ندارد بنابراین حتی برای اسکن قطعات متوسط سایز(حدود 20سانت) کارمرتب سازی بر خلاف سایر اسکنرها که به صورت خودکار با شناسائی نقاط رفرنس ظرف چند ثانیه انجام می شود، توسط این نرم افزار بسیار طولانی و پرخطا صورت میگیرد. مشکلی که عدم مرتبسازی صحیح رخ می دهد مسئله overlap شدن کناره های هر شات اسکن و ایجاد خطای شدید ابعادی و لایه لایه شدن مش می شود.

مشکل بعدی عدم استفاده از میز گردان و قابلیت اسکن اتوماتیک است.
 
البته مسئله تنها به اینجا ختم نمی شود. مشکل بزرگ بعدی بحث کالیبره کردن فضا است که به تجهیزاتی که مخترعان ایرانی برای آن ایجاد کرده اند بسیار پرخطا و پر اشکال است.

مورد بعدی ادعائی است که مخترعان داخلی در مورد کیفیت این اسکنر ارائه می کنند. طبق اظهار شرکت سازنده که آن را می توانید از اینجا بررسی کنید حداکثر دقت اسکنر با تجهیزاتی که خود شرکت سازنده ارائه می کند 0.05 میلیمتر هست ولی بعضا مخترعان داخلی ادعای دستیابی به دقت 0.005 میلیمتر یا همان 5 میکرون را دارند چیزی که حتی خود شرکت سازنده به آن دست پیدا نکرده است. دلیل اینکه سازندگان این اسکنر به تصور اینکه تنها با تغییر فاکتور رزولیشن دوربین از 1.3 به 5 مگاپیکسل یا حتی بیشتر می توان به دقت بالاتری رسید، اقدام به تهیه دوربین با رزولیشن بالاتر می کنند، غافل از اینکه دقت ابعادی ترکیبی از رزولیشن پرتاب کننده نور و دوربین است و تغییر هر کدام به تنهائی تغییری ایجاد نمی کند. برای بررسی صحت این مطلب می توانید در مورد اسکنرهای دندانسازی و جواهرسازی جست و جوئی کنید که دقت ابعاد 10 میکرون دارند در حالی که از دوربین با رزولیشن 1.3 مگاپیکسل استفاده می کنند.

یک نمونه :


نمونه دیگر:



البته برای تست اینکه میزان خطای ابر نقاط نسبت به مدل واقعی چقدر هست احتمالا از کولیس با دقت 0.02 میلیمتر یا در نهایت از یک میکرومتر با دقت 0.01 (که بهتر است از واژه رزولیشن بجای دقت استفاده شود) کمک گرفته شده است. اگر شما متوجه نحوه اندازه گیری ابعاد میکرون با وسیله صدمی شدید لطفا به بنده (مدرس چندین سال درس سیستم های اندازه گیری در دانشگاه) توضیح دهید!!

البته چون این مدل به صورت اپن سورس هست و می توان با ارتقا دوربین و لنز کیفیت بهتری ایجاد کرد ولی بحث بعد میکرون خالی بندی بیش نیست!!

برای اینکه زمینه فکری در مورد قیمت اسکنرهای صنعتی با دقت 0.01 میلیمتر داشته باشید می توانم به شرکت GOM اشاره کنم که اسکنرهایی با قیمت 100.000 دلار عرضه می کند. یا مدل دسکتاپ شرکت 3DSYSTEMS با قیمت حدود 12.000 یورو و دقت حداکثر 0.03 میلیمتر!

مسلما این سوال در ذهن شما نقش بسته که پس این تصاویر دلربا و نمونه های اسکن چی هست؟! پیشنهاد می کنم یک بار از نزدیک به یکی از این مراکز مراجعه کنید و شخصا با نمونه کاری خودتان اقدام به کار با این دستگاه های وطنی کنید به جواب سوالهایتان خواهید رسید.


ارادتمندشما

سیدی