Introduction

Aujourd’hui, nous passons en revue le tout nouveau EinScan HX de Shining 3D. Ce scanner 3D portable est hybride, offrant à la fois la technologie à lumière structurée et la technologie de triangulation laser. Il peut ainsi combiner le meilleur des deux mondes : vitesse, polyvalence et précision.

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Sélection
Par Shining 3D Partenaire certifié
PaysChina
CatégorieHandheld
TechnologieHybride
Prix
Prix indicatifs basés sur les données publiques et/ou fournies par nos partenaires. Ces prix peuvent évoluer dans le temps et excluent les produits et services supplémentaires (installation, formation, accessoires, taxes, …).
12 000 €

Grâce à cette technologie hybride, le Shining 3D EinScan HX est capable de répondre aux cas d’utilisation exigeants en métrologie et ingénierie. Il est également équipé d’une caméra couleur afin de réaliser des scans 3D texturés.

Test Shining 3D EinScan HX avis
Le Shining 3D HX et ses accessoires.

À titre de référence, il s’agit là de notre quatrième test de scanner Shining 3D. Nous connaissons donc bien la marque et sommes en mesure d’évaluer l’évolution de l’entreprise et de sa gamme de produits au fil des ans.

Nous avons testé le EinScan Pro 2X Plus en 2019, le EinScan-SP en 2017, et le EinScan-Pro en 2016.

The complete Shining 3D EinScan 3D scanner lineup from 2015 to 2020 before the H series
La gamme EinScan de 2015 à 2020 (avant la série H).

L’EinScan HX est le neuvième produit de la famille EinScan, cette série H étant la première à proposer une technologie de scan 3D hybride. Les deux scanners de la gamme – le H et le HX – sont portables et doivent être reliés par câble à un ordinateur pour fonctionner, tout en offrant une grande liberté de mouvement aux utilisateurs.

Aperçu rapide du EinScan H

L’EinScan H, plus abordable que le HX, est également un scanner 3D hybride. Cependant, sa technologie secondaire repose sur la lumière IR (infrarouge) au lieu de lignes laser.

Il combine ainsi les avantages des scanners 3D à lumière structurée (vitesse et rapport coût/efficacité) avec la possibilité de réaliser des scans 3D corporels plus aisément, et sans éblouir les patients ou clients.

EinScan H vs HX side by side
L’EinScan H (gauche) et l’EinScan HX (droite).

Il est également équipé de ce que Shining 3D appelle un « algorithme avancé du corps humain », qui permettrait une acquisition plus fluide et autorise de légers mouvements du corps du sujet (pour respirer, par exemple).

L’un de ses principaux compromis concerne la précision : le H offre une précision volumétrique de 0,3 mm, tandis que celle du HX s’affine jusqu’à 0,06 mm.

Nous avons procédé à nos tests comme d’habitude, en passant en revue le matériel et son logiciel, et nous avons accordé une attention particulière aux trois caractéristiques phares mises en avant par Shining 3D :

  • Sources de lumière hybrides
  • Possibilité de scanner des objets de grande taille
  • Capacité à capturer les surfaces sombres et réfléchissantes

Nous avons testé l’EinScan HX sur plusieurs sujets, dont les compartiments moteurs de deux voitures. C’est le cas d’utilisation idéal pour tester les performances du EinScan HX, dépeint par Shining 3D comme particulièrement adapté aux applications automobiles.

Pour le challenge, nous avons également testé un scan 3D corporel, ce qui nous a permis en même temps d’évaluer ses capacités d’acquisition des couleurs. En effet, la texture de la peau est connue pour être plus nuancée et difficile à acquérir que des revêtements de produits industriels.

En avant-goût, voici un récapitulatif des points forts et limites du EinScan HX :

Avantages

  • Deux scanners 3D en un !
  • Logiciel très intuitif
  • Excellent rapport qualité/prix
  • Calibration rapide, facilité d’utilisation
  • Qualité du matériel (ergonomie, toucher, équilibre, …)

Inconvénients

  • Le mode laser n’acquiert pas la couleur
  • Actuellement impossible de fusionner des scans de deux modes différents

Zoom sur la technologie hybride LED/laser

L’EinScan HX est le premier scanner de Shining 3D à proposer deux technologies complémentaires, la lumière structurée et la triangulation laser, dans un seul appareil. Chaque technologie est accessible par un mode spécifique que l’utilisateur choisit avant de débuter un scan.

Le mode Rapide repose sur la lumière structurée, tandis que le mode Laser utilise la technologie de triangulation laser.

Lumière structurée

La lumière structurée, qui est aujourd’hui l’une des technologies de numérisation 3D les plus populaires, est devenue une référence dans le secteur pour de nombreux utilisateurs. Les scanners 3D à lumière structurée sont rapides et offrent un très bon rapport qualité-prix grâce à la simplicité (relative) de leurs composants.

La plupart des dernières améliorations des performances sont basées sur la partie logicielle, mais le matériel a également évolué grâce à des résolutions de caméra plus élevées et à de meilleurs vidéo-projecteurs. De plus, toutes ces pièces essentielles sont de plus en plus abordables chaque année.

Par rapport aux scanners 3D à laser, un autre avantage des scanners 3D à lumière structurée est lié à leur champ de vision plus large, bien qu’au prix d’une résolution plus faible.

Comme toute technologie, la lumière structurée aussi ses inconvénients :

  • Ne fonctionne pas à l’extérieur (la lumière du soleil, même indirecte, interfère avec la lumière des projecteurs)
  • Très sensible aux surfaces noires (qui absorbent la lumière)
  • Perturbée par les surfaces réfléchissantes et brillantes (la lumière est réfléchie dans tous les sens)
Shining 3D EinScan HX anatomy
Anatomie du Shining 3D EinScan HX.

Pour en revenir au EinScan HX, son capteur de lumière structurée a été conçu pour capturer rapidement de grandes quantités de données (rappelons que ce mode est appelé « mode Rapide ») et convient donc aux objets de taille moyenne à grande.

Puisque chaque scanner est conçu pour un cas d’utilisation spécifique et donc un champ de vision déterminé, cela signifie que le mode lumière structurée du EinScan HX ne sera pas performant sur de petits objets ou sur des détails complexes. C’est là que le capteur laser bleu du scanner devient indispensable.

Note : Le mode de scan 3D à lumière structurée permet également de capturer la texture (couleur) de l’objet.

Scan 3D laser

Intégré dans la partie supérieure du EinScan HX, le capteur laser bleu permet de scanner en 3D des pièces qui auraient été trop difficiles à numériser avec de la lumière structurée. Et ce, avec une grande précision, une grande résolution et avec un haut niveau de détail.

Les 7 croix laser bleues du Shining 3D EinScan HX sont capables de capturer les surfaces noires et réfléchissantes. Cependant, il est nécessaire de travailler avec des marqueurs (autocollants/cibles) afin d’aligner les différents scans entre eux.

Il y a trois règles fondamentales à respecter lors de l’utilisation de ce mode :

  • La caméra doit toujours avoir au moins 3 marqueurs dans son champ de vision ;
  • Les marqueurs doivent être placés de manière aléatoire et non linéaire ;
  • Les marqueurs doivent être collés sur des surfaces planes (pas pliés dans des coins, par exemple).
Lexus car grille with markers
Nous avons placé des marqueurs partout sur la calandre.

Le scan laser 3D est certes lent avec un champ de vision restreint, mais il permet d’obtenir de bons résultats là où la lumière structurée ne fonctionne tout simplement pas.

Note : Ce mode requiert l’utilisation obligatoire de marqueurs et ne capture pas les couleurs.

Acquisition des couleurs

L’option couleur ne fonctionne qu’avec le mode rapide à lumière structurée.

Les textures (couleurs) peuvent être utilisées pour aligner différents balayages, ce qui peut être très utile lors de la numérisation 3D de grands objets présentant des motifs géométriques répétitifs (comme un radiateur ou une calandre de voiture) ou de pièces ne présentant aucun motif géométrique (comme une peinture, plate avec uniquement des informations colorées).

Unboxing

L’EinScan HX est livré dans une mallette de transport robuste dotée de deux poignées et de roulettes. Elle inclut tout le nécessaire pour faire fonctionner le HX :

  • Pack de marqueurs autocollants
  • Plaque de calibration
  • Adaptateur secteur
  • Câble d’alimentation et câble USB 3.0
  • Clé USB avec la notice du EinScan HX et sa licence de calibration
Clever cable management with the two-in-one power and USB tether.
Une gestion intelligente des câbles grâce à un cordon deux en un (alimentation et USB pour les données).

Logiciels et configuration PC

L’offre EinScan HX RED (« Reverse Engineering and Design ») de Shining 3D comprend trois logiciels :

  • EinScan Software, qui fait fonctionner le scanner 3D et génère des mesh à partir des données d’acquisition (nuages de points) ;
  • Solid Edge 2021 Shining 3D Edition, construit sur la base du célèbre logiciel de CAO Solid Edge de Siemens ;
  • et Geomagic Essentials, une version allégée du logiciel Geomagic Wrap de 3D Systems.

Le pack « Inspect » est également disponible, dans lequel le logiciel Geomagic Essentials est remplacé par le logiciel Control X Essentials. Durant nos tests du Shining 3D EinScan HX, nous n’avons testé que le logiciel EinScan.

Il est intéressant de souligner que de nombreux outils de post-édition qui n’étaient auparavant disponibles que dans le module de métrologie payant (notamment pour les propriétaires du scanner 3D Freescan) sont maintenant inclus gratuitement avec le HX.

Pour que tous les logiciels fonctionnent correctement, Shining 3D recommande cette configuration PC minimale :

  • Système d’exploitation : Windows 10, 64-bit
  • Carte graphique : ≥NVIDIA GTX1080
  • Mémoire vidéo : ≥4Gb
  • Processeur : ≥I7-8700
  • RAM : ≥32Gb

Shining 3D nous a prêté un PC encore plus puissant avec les spécifications suivantes :

  • Système d’exploitation : Windows 10, 64-bit
  • Carte graphique : NVIDIA RTX 2060
  • Mémoire vidéo: 6Gb
  • Processeur : I7-8750
  • RAM : 64Gb

Calibration du EinScan HX

La calibration du EinScan HX est un jeu d’enfant. Le processus est simple et intuitif, et l’utilisateur est guidé pas à pas à l’aide d’animations directement dans le logiciel EinScan.

Nous avons commencé par appairer le scanner 3D et sa plaque de calibration grâce à un fichier de configuration (également appelé fichier d’identification ou licence). Ce dernier peut être téléchargé sur le site de Shining 3D ou extrait de la clé USB fournie. Le fichier garantit que le logiciel EinScan enregistre bien les spécificités de la plaque de calibration.

Note : Chaque scanner 3D EinScan possède sa propre et unique plaque de calibration et numéro de licence. Ainsi, un scanner HX ne pourra pas fonctionner correctement avec la plaque de calibration d’un autre HX. Cependant, une licence peut être activée sur autant de PC que nécessaire.

Ensuite, scanner 3D en main, nous avons effectué la calibration en numérisant la plaque. Le processus ne prend que quelques minutes et calibre successivement le capteur de lumière structurée puis celui des lasers, et règle enfin la balance des blancs de la caméra couleur.

Calibration plate Shining 3D EinScan HX review
La plaque de calibration, le scanner 3D, et l’ordinateur.

Ce processus d’étalonnage a été notre première occasion de prendre l’EinScan HX en main et d’évaluer son ergonomie. Nous avons constaté que le scanner est étonnamment léger (seulement 710g !) tout en étant très compact. Il semble robuste et solide.

Tous les boutons sont facilement accessibles et la poignée antidérapante le rend très confortable à tenir d’une seule main.

The Shining 3D EinScan HX 3D scanner
Son design permet une bonne prise en main.

Mise en route et expérience

Une fois le scanner 3D calibré, le logiciel EinScan invite l’utilisateur à choisir un mode de numérisation 3D.

  • Mode Rapide : Ce mode exploite la lumière structurée bleue et la caméra couleur de l’EinScan HX. Il est possible d’acquérir des couleurs et de numériser sans marqueurs à une vitesse plutôt rapide. Le logiciel peut se repérer grâce aux textures et/ou géométries, mais il est aussi possible d’utiliser des marqueurs.
  • Mode Laser : Ce mode exploite le côté laser du scanner 3D. Il permet de numériser des surfaces réfléchissantes et sombres ou noires une fois les marqueurs placés.

Les deux modes sont très complémentaires et permettent à l’EinScan HX de couvrir un grand nombre de cas d’utilisation, de tailles de pièces, de couleurs et de surfaces différentes.

Nous avons toutefois constaté un bémol ; il n’est pas possible de fusionner des scans de deux modes différents. Selon l’équipe Shining 3D à Stuttgart, c’est un projet sur lequel la marque travaille actuellement.

Le processus de numérisation 3D est facilité grâce à deux caractéristiques remarquables de l’EinScan HX : l’une liée au logiciel, avec l’alignement automatique, l’autre au matériel, avec ses boutons pratiques et ergonomiques.

Un alignement automatique efficient

Nous avons trouvé que la fonction d’alignement automatique du balayage du logiciel EinScan était extrêmement rapide et efficace. Même après une interruption, le scanner 3D est presque instantanément capable de détecter sa nouvelle orientation/position et de fusionner les nouvelles données avec les données existantes.

Par conséquent, si vous commencez à numériser un objet et devez vous arrêter pour le retourner afin de numériser l’une de ses autres faces, l’EinScan HX fusionne immédiatement et précisément les deux ensembles de données.

Des boutons bien placés

L’EinScan HX est équipé de boutons intuitifs sur sa face arrière, offrant un accès rapide aux fonctions les plus courantes.

Scan buttons and interface EinScan HX
Zoom sur les différents boutons du HX.

Il est également doté d’un astucieux indicateur LED de distance (une fonctionnalité que nous avons vue pour la première fois sur le Creaform HandySCAN BLACK ) qui permet de savoir si l’on se trouve à la bonne distance de la pièce à numériser.

La lumière devient rouge lorsque le scanner est trop près de l’objet, verte lorsque la distance est optimale et bleue si le scanner est trop loin. Cette fonctionnalité offre une réelle valeur ajoutée car elle évite à l’utilisateur de devoir regarder sans cesse l’écran de l’ordinateur.

Résultats des scans 3D

Mallette de transport

Nous avons effectué notre premier test sur la mallette de transport du scanner. Entièrement noire avec des parties mates et réfléchissantes, c’était un excellent choix pour commencer à tester les performances du capteur et la capacité du logiciel à reconstituer plusieurs captures sous différents angles.

Nous avons utilisé le mode rapide et réalisé 3 captures de la mallette de transport sous différents angles pour obtenir un modèle 3D couleur dit « étanche » (sans trous).

Watertight mesh EinScan HX transportation case
Nous avons obtenu un beau maillage texturé.

Tête/visage

Ensuite, nous avons scanné en 3D le visage d’un collègue. Le scan 3D corporel est un cas d’utilisation intéressant pour deux raisons ; la vitesse d’acquisition est essentielle (car tout individu bouge toujours un minimum, ne serait-ce qu’en respirant) et la fidélité des couleurs est très importante.

Ce cas d’utilisation n’est pas le domaine d’expertise du EinScan HX, ce qui en fait un joli défi.

Color 3D scan Arthur
Arthur assis à côté de sa tête numérisée en 3D.

Nous avons utilisé le mode Rapide, et en moins de 5 secondes, avons obtenu un maillage bien détaillé avec de belles textures. Comme on pouvait s’y attendre d’un scanner 3D à lumière structurée, le HX n’a pas réussi à capturer les cheveux d’Arthur.

Pour le scan 3D corporel, il est recommandé d’utiliser l’EinScan H qui comporte un capteur infrarouge, et qui est ainsi spécialement conçu pour la numérisation 3D des cheveux.

Human head 3D scan
Le résultat sur ordinateur.

Compartiments moteurs

Prochaine étape de cette revue du Shining 3D EinScan HX : deux compartiments moteurs. Nous avons testé le scanner sur une Lexus IS 300h équipée d’un moteur hybride essence-électrique, et sur une Aston Martin Vantage, une voiture réputée pour son gros moteur (V8 de 4,7 litres).

Dans les deux cas, nous avons utilisé le mode de balayage rapide et avons obtenu des résultats plutôt satisfaisants en moins de 10 minutes. Les scans 3D qui en résultent offrent beaucoup d’informations et de détails malgré la complexité des compartiments moteurs et l’occultation naturelle des éléments entre eux.

Compartiment moteur de la Lexus sans texture.
Lexus car bay mesh with texture
Compartiment moteur de la Lexus avec texture.

Calandres

La calandre de la Lexus est noire, complexe, alvéolée et réfléchissante – une combinaison redoutable des pires propriétés possibles pour un scanner 3D.

Pour ce cas d’utilisation difficile, nous avons utilisé le mode laser du scanner. Nous avons commencé par coller suffisamment de marqueurs sur la grille, puis nous sommes passés au processus de numérisation 3D.

Il nous a fallu environ 10 minutes pour obtenir un maillage complet de la face avant de la calandre. Le résultat n’est pas parfait et nous aurions pu y consacrer un peu plus de temps, mais étant donné la complexité de la pièce et le temps investi (pour un scan), nous avons trouvé le résultat assez impressionnant.

Lexus car grille mesh
Le mesh de la calandre.

Becs de saxophone

En numérisant ces deux pièces, nous avons mis l’EinScan HX à l’épreuve vis-à-vis du meilleur scanner 3D laser portable de sa catégorie, le Creaform HandySCAN BLACK. Nous avions déjà scanné en 3D un bec de saxophone en résine noire avec ce dernier, c’est donc une bonne base de comparaison pour l’EinScan HX. Et, pour un avis complet, nous avons également scanné en 3D un bec de saxophone en métal (surface réfléchissante).

Pour ces deux scans 3D particulièrement difficiles, nous n’avons utilisé aucun équipement supplémentaire (comme une table tournante) et nous nous sommes contentés d’utiliser les marqueurs autocollants fournis. Dans les deux cas, nous avons obtenu de très bons résultats.

Saxophone mouthpiece 3D scan
Le bec de saxophone métallique et son scan 3D.

L’alignement des scans 3D pendant le processus et le réglage des paramètres nous ont pris une douzaine de minutes par pièce, mais au final, nous avons obtenu des modèles 3D d’une grande qualité avec beaucoup de détails, même de l’intérieur des becs.

Les résultats sont toutefois moins détaillés que ceux obtenus avec le HandySCAN BLACK. De plus, certaines zones sont manquantes, comme les bords délicats des embouts et certaines de leurs surfaces internes. Le logiciel EinScan de Shining 3D offre également des options limitées pour nettoyer les maillages générés par rapport à la suite logicielle VXElements de Creaform.

Conclusion

L’EinScan HX est un produit puissant et polyvalent, capable de numériser en 3D des pièces aux propriétés diverses (tailles, couleurs, textures). C’est un produit très bien fini doté de matériaux agréables, il est de plus confortable à prendre en main. Son poids est également bien réparti et offre une bonne ergonomie.

Notre expérience a été très fluide du début à la fin, sans accrocs. Le HX est l’un des scanners 3D les plus faciles d’utilisation que nous ayons eu l’opportunité de tester.

Son logiciel est tout aussi intuitif et, tandis qu’il peut s’avérer limité en matière de fonctionnalités pour les utilisateurs les plus exigeants, il répondra aux besoins de la plupart des professionnels.

L’intégration directe d’un service de rétroingénierie (Shining 3D vous renvoie un modèle CAO de votre objet) dans l’EinScan HX est également un atout pour les utilisateurs qui cherchent à externaliser cette étape chronophage du processus de conception.

Dans cette gamme de prix et à ce degré de performance, l’EinScan HX est sans égal. Nous ne pouvons penser qu’à une poignée de produits pouvant offrir une meilleure performance pour des cas d’utilisation spécifiques, mais ils coûtent sensiblement plus cher. Pour ce qui est des alternatives moins coûteuses, nous opterions pour un autre scanner 3D Shining, l’EinScan H.

En ce qui concerne Shining 3D dans son ensemble, nous avons constaté une réelle évolution de leurs produits au fil des dernières années. Leurs scanners 3D – ou du moins ceux que nous avons testés – ont toujours proposé un excellent rapport qualité-prix, et maintenant plus que jamais avec l’EinScan HX. Nous avons remarqué de nettes améliorations sur tous les fronts : matériel, logiciel et polyvalence.

Alors que les marques chinoises peuvent parfois être méprisées ou stéréotypées comme peu qualitatives, nous pouvons confirmer que ce n’est pas le cas de ce côté de l’industrie, à l’image du marché des smartphones avec Huawei ou Xiaomi contre Apple, par exemple. Shining 3D concurrence sérieusement les marques européennes ou nord-américaines traditionnellement en tête du marché.