Introduction

Dans un contexte de confinement mondial, nous avons eu l’occasion de tester le Creaform Go!SCAN SPARK virtuellement grâce à des outils de vidéoconférence. Il s’agit de notre sixième test officiel de produits Creaform, nous connaissons donc bien la marque et son offre en matière de qualité.

Le scanner 3D Creaform SPARK est la dernière évolution du Go!SCAN 20 et du Go!SCAN 50, que nous avions également testé. Il est intéressant de noter que le Go!SCAN 20 a été conçu pour les petites pièces aux détails complexes (volume de scan de 143 x 108 mm avec résolution de 0.100 mm), tandis que le Go!SCAN 50 était dédié aux objets de taille moyenne à grande (de 0,3 mètres à 3 mètres).

Avec le Go!SCAN SPARK, Creaform a réussi à améliorer considérablement la performance de la gamme Go!SCAN et à élargir son champ de vision. Le SPARK est en effet capable de numériser des pièces allant de 0,1 mètres à 4 mètres, faisant plus qu’englober les deux versions Go!SCAN précédentes.

	Précision	Précision volumétrique	Vitesse de scan
Go!SCAN 20 et 50	0,100 mm	0,300 mmm	550 000 points/seconde
Go!SCAN SPARK	0,050 mm	0,050 mm + 0,150 mm/m	1 500 000 points/seconde

Le Go!SCAN SPARK utilise principalement la technologie de lumière structurée pour acquérir les géométries, avec la projection de 99 bandes lumineuses. Son apparence révèle son fonctionnement ; sur les cinq éléments circulaires empilés sur sa face avant, l’un correspond au projecteur de lumière, l’un à la caméra couleur (jusqu’à 200 DPI), et les trois autres aux caméras de lumière.

Les spécifications techniques du SPARK en font le scanner 3D portable le plus rapide et facile d’utilisation de toute la gamme Creaform actuelle.

Packaging

Tout le matériel nécessaire à cette démonstration était contenu en une mallette transport, mis à part l’ordinateur portable. Ce dernier doit être transporté séparément.

Dans tous les cas, l’ordinateur, le scanner et les accessoires pèsent ensemble moins de 10 kg et peuvent facilement être transportés par une seule personne.

Unboxing

N’étant pas physiquement présents, nous n’avons pas pu faire de unboxing, mais la photo ci-dessous donne une bonne idée de la façon dont le Go!SCAN SPARK et ses accessoires sont présentés et sécurisés au sein de la mallette de transport.

Accessoires

Le Go!SCAN SPARK est livré avec tout ce qui est nécessaire à son utilisation :

• Un câble avec deux embouts : un pour la connexion USB 3.0 à l’ordinateur, l’autre pour l’alimentation
• Un câble d’alimentation avec un convertisseur AC/DC
• Une plaque de calibration
• Deux paquets de marqueurs autocollants
• Une clé USB contenant le logiciel VXElements

Configuration PC

Afin de bénéficier d’une expérience fluide et de profiter pleinement du logiciel VXElements, Il est nécessaire de disposer d’un ordinateur ultra performant. Creaform recommande la gamme la plus puissante de HP, Zbook Mobile Workstation.

Le HP Zbook G5 Mobile Workstation que nous avons utilisé, et dont le prix est fixé à plus de 4500 €, possède les caractéristiques suivantes :

• Écran : 17.3’’ LED FHD
• Processeur : Intel Core TM i7 8850H
• Mémoire vive : 64 GB
• Disque dur : 1 TB SSD
• Carte graphique : NVIDIA Quadro P5200
• Système d’exploitation : Windows 10 Pro x64

Pendant toute la durée de la démonstration, le logiciel a tourné sans encombres ni ralentissements, même en faisant fonctionner simultanément les deux outils de vidéoconférence (pour le partage d’écran et le stream par webcam).

Installation et mise en route

Comme indiqué auparavant, cette démonstration a eu lieu pendant ce que l’OMS appelle « le grand confinement ». Ainsi, nous étions chacun chez soi en home office.

Pour communiquer, nous avons fait un partage d’écran via Zoom et disposions d’un outil supplémentaire pour qu’Olivier, représentant Creaform, partage sa webcam. Cela nous a permis de visualiser le scanner 3D en action ainsi que le logiciel en simultané.

Logiciel

Le PC portable utilisé par Olivier pour la démonstration avait déjà VXElements d’installé en version 7.0.

VXElements, développé par Creaform, est compatible avec tous les principaux logiciels de métrologie, de CAO et de graphisme en ce qui concerne l’export de nuages de points et de maillages. Voici quelques unes des suites logicielles les plus populaires avec lesquelles VXElements est compatible :

• 3D Systems (Geomagic® Solutions)
• InnovMetric Software (PolyWorks)
• Metrologic Group (Metrolog X4)
• New River Kinematics (Spatial Analyzer)
• Verisurf
• Dassault Systèmes (CATIA V5, SOLIDWORKS)
• PTC (Creo)
• Siemens (NX, Solid Edge)
• Autodesk (Inventor, PowerINSPECT)

Matériel

L’installation du Go!SCAN SPARK se fait rapidement et sans prise de tête. Il y a un câble principal en USB 3.0 qui relie le scanner 3D à l’ordinateur pour l’envoi des données. Un embout pour l’alimentation sort de ce même câble USB, ne laissant qu’un seul câble entre le scanner et l’ordinateur. Pratique !

Afin d’optimiser davantage l’expérience utilisateur, Creaform a également pensé à inclure une petite pièce qui permet de garder le câble bien attaché et sécurisé à l’ordinateur. De ce fait, même si l’utilisateur fait un mouvement brusque ou s’éloigne du PC, la câble ne se débranche pas.

Du côté du scanner, la partie USB 3.0 du câble est légèrement plus long que celui de l’alimentation, qui est fixé en place. Cela ajoute une autre barrière de sécurité et empêche le câble USB d’être déconnecté.

Le Go!SCAN SPARK a des airs futuristes et, tout comme son frère le HandySCAN BLACK, a reçu un prix RedDot Design. Il présente un design épuré et élégant, fabriqué avec des matériaux de qualité industrielle qui laissent présager une excellente qualité. Même les unités de refroidissement du scanner ont été optimisées et conçues en tenant compte de l’esthétique.

Avec sa forme de parallélépipède, le SPARK peut être posé verticalement ou horizontalement. Chaque point de contact est recouvert de plastique souple antidérapant qui absorbe les chocs.

Le Go!SCAN SPARK possède plusieurs certifications, notamment au niveau de la conformité CE (compatibilité électromagnétique, basse tension), ainsi qu’en matière de compatibilité avec les batteries rechargeables, IP50, et WEEE.

Mise en route

Nous avions testé le Go!SCAN SPARK officieusement il y a quelques mois via l’un de nos partenaires. Ne vous laissez pas tromper par son look industriel et branché : une fois en main, le SPARK est léger et ergonomique. Il ne pèse que 1.25 kg, ce qui est peu pour un scanner 3D portable, et il est relativement petit avec des dimensions de 89 x 114 x 346 mm.

Ce scanner 3D est facile à manipuler d’une seule main et n’est pas fatiguant à utiliser, même en effectuant des mouvements complexes. Il est réellement léger et portable, et conçu de manière à ce qu’il soit aussi confortable pour les droitiers que pour les gauchers (jusqu’aux boutons). Le Creaform SPARK est également équipé d’une dragonne, bien qu’elle soit surtout là pour la tranquillité d’esprit : Olivier ne l’a pas utilisée pendant sa démonstration.

Le processus de calibration est très intuitif, avec une vidéo pas-à-pas directement affichée via le logiciel, qui explique précisément comment tenir le scanner et dans quelle direction le pointer. Il s’agit de scanner la plaque de calibration sous différents angles et à différentes distances. Des lumières colorées sont intégrées aux bords du scanner, servant de repères quant à la distance adéquate entre le scanner et la plaque.

Le logiciel effectue la procédure de calibrage, un processus quasi instantané, et signale qu’il est possible de débuter un nouveau scan 3D. D’une pierre deux coups, la calibration comprend également l’ajustement des couleurs.

Expérience

Logiciel

La suite logicielle de Creaform offre une expérience complète, depuis les premières étapes de numérisation jusqu’à de puissantes capacités de rétro ingénierie. VXElements est livré par défaut avec le Go!SCAN SPARK, mais pour obtenir les fonctionnalités de rétro ingénierie, il faut se procurer le module complémentaire VXModel.

VXModel est entièrement dédié aux applications d’ingénierie inversée et est compatible avec les meilleurs outils de CAO. Pendant la démonstration, nous n’avons pas eu recours à VXModel, mais nous l’avions déjà essayé en cas d’utilisation complet lors de notre test du HandySCAN BLACK Elite.

Quoiqu’il en soit, nous avons apprécié la possibilité d’obtenir un mesh (maillage) propre directement dans VXElements, ainsi que la possibilité d’ajuster sa résolution après coup. Le logiciel permet également d’effectuer le remplissage des trous, entre autres fonctionnalités, et de choisir de garder ou non les textures capturées. Cela promet un flux de travail efficace, faisant gagner beaucoup de temps et d’espace sur le disque dur.

Pour les scans 3D corporels, le Go!SCAN SPARK offre un mode spécifique appelé « objet semi rigide » dans le logiciel. Avec ce mode, VXElements reconnaît le fait que la personne puisse légèrement être déformée (déplacée) lors de la numérisation, et optimise le traitement des données en conséquence. Il n’est ainsi plus nécessaire de retenir sa respiration pendant un scan corporel. Cela est plus confortable pour la personne en train d’être numérisée mais aussi pour l’opérateur, qui n’a pas à se presser.

En conclusion, il convient de dire que l’expérience de l’utilisation du SPARK et de son logiciel a été excellente. Chaque option est clairement expliquée et simple à utiliser. Des fonctionnalités avancées sont disponibles en extra mais pas forcément indispensables à chaque cas d’usage.

Scan 3D

Comme tout scanner à lumière structurée, le Go!SCAN SPARK ne fonctionne pas sous la lumière directe du soleil et fonctionne mieux à l’intérieur. En dehors de ces recommandations, aucune condition d’éclairage particulière n’est requise. Une fois le scanner branché et le logiciel en route, il est possible d’immédiatement lancer la numérisation 3D.

Le Creaform SPARK repose sur une technologie de positionnement hybride combinant trois méthodes de scan 3D : à partir de la texture, de la géométrie et/ou des marqueurs autocollants. Les marqueurs, ou cibles, sont de petits autocollants noirs et blancs qui aident le scanner à se positionner. Ce mode permet de scanner dans des conditions difficiles (lumière excessive, transparence de l’objet, …), au prix d’une mise en route plus longue.

Par défaut, ce sont les cibles et les géométries qui sont utilisées. Il est possible de configurer différentes combinaisons ainsi que de capturer la texture ou couleur des objets.

Encore une fois, l’appareil est léger, et son interface et ergonomie sont très bien pensées. Il est possible d’effectuer presque toutes les manipulations requises depuis le scanner lui-même sans avoir à jongler entre l’appareil et l’ordinateur.

Les indicateurs LED sont aussi appréciables, changeant de couleur pour indiquer si la distance entre le scanner et l’objet est optimale ou non. Ces lumières deviennent rouges si l’objet est trop près, vertes lorsque la distance est bonne, et bleues lorsque l’on s’éloigne trop de l’objet.

Maillages et modèles 3D

Habituellement, les scanners 3D produisent un nuage de points qui est ensuite simplifié et transformé en maillage (mesh), qui est essentiellement constitué de milliers de triangles reliés par leurs bords et points. Les points sont effectivement de petites coordonnées tridimensionnelles.

Le nuage de points source est d’une grande importance, car chaque point n’est acquis qu’une seule fois, et les triangles sont créés selon leur quantité et résolution.

La technologie de Creaform permet de prendre plusieurs fois le même point tridimensionnel, aussi appelé voxel. À chaque fois qu’un voxel est acquis, sa position est recalculée, ce qui augmente la précision du scanner.

Cette technique ne pose pas de problème de saturation et permet au contraire de rapidement– voire instantanément– générer une surface à partir de données brutes. Les artefacts (données de surfaces environnantes non désirées) sont également réduits au minimum grâce à ce procédé.

La génération du maillage en temps réel offre un véritable gain de temps, évitant de longs moments à attendre que l’ordinateur calcule le mesh. Pour quelqu’un d’habitué aux processus de scan 3D classiques, c’est une immense aubaine.

Résultats de scan

Pour cette évaluation, nous avons comparé la performance du produit par rapport à des scanners 3D similaires que nous avions précédemment testés. Puisqu’il s’agissait d’une démonstration par vidéo et non d’un test en personne à cause de la distanciation imposée par le Covid, nous nous sommes concentrés sur les aspects suivants :

• Vitesse d’acquisition : Combien de temps faut-il pour numériser un objet en 3D, du début à la fin ?
• Qualité des scans : Quelles sont la résolution et la précision du scan ? Sont-elles affectées par le type d’objet numérisé ?

1. Échantillon

Cette pièce est un classique dans le monde du scan 3D. Elle est assez facile à numériser en 3D car elle ne possède pas de géométries complexes, et son matériau plastique gris en font un bon choix pour démontrer les capacités d’un scanner 3D. La pièce a été munie de marqueurs, facilitant d’autant plus la capture 3D et l’alignement des données.

Nous avions déjà numérisé cette pièce avec d’autres scanners 3D Creaform : le Go!SCAN 50, le HandySCAN 700 (autrefois le meilleur scanner 3D à laser rouge de sa catégorie) et le HandySCAN BLACK Elite (actuellement le meilleur scanner 3D à laser rouge).

Le Go!SCAN SPARK a fait du très bon travail. En moins de deux minutes, la face supérieure de la pièce était numérisée. En examinant le résultat final de plus près, nous avons réalisé que le SPARK était tout aussi performant qu’un HandySCAN 700.

2. Statue de phrénologie

Cette statue de phrénologie de LN Fowler mesure environ 150 x 150 x 200 mm. Elle est faite de céramique légèrement brillante/vernie et comporte des écritures noires, petites et fines.

Le processus de scan en entier a pris moins de cinq minutes, et le résultat sans retouches était directement de bonne qualité.

Après avoir réalisé quelques ajustements nous avons obtenu un maillage encore mieux, avec une superbe résolution de texture. Les couleurs sont légèrement ternes car nous avions peu touché aux réglages liés à cela, mais comparé à d’autres scanners 3D elles restent néanmoins impressionnantes. Les écritures sont largement lisibles, et même les minuscules fissures de la céramique ont été correctement acquises.

3. Meuble en bois sculpté

La zone scannée en 3D mesurait environ 50 cm de long et 25 cm de haut, et les motifs sculptés avaient environ 2 cm de profondeur.

C’était intéressant à scanner car le meuble ne pouvait pas être (facilement) déplacé ; Olivier a donc du incliner le Go!SCAN SPARK sous différents angles afin de correctement capturer les géométries. Le meuble possédait des détails et géométries complexes qui sont généralement difficiles à numériser.

Le processus a pris moins de trois minutes à compléter.

Olivier nous a démontré que le scanner est capable de reprendre un scan en cas d’interruption. Le logiciel affiche des signaux visuels intelligemment indiqués afin que l’utilisateur puisse retrouver la position parfaite pour reprendre la numérisation.

Nous avons également vu qu’il est possible de générer un premier mesh instantané en basse résolution, pour ensuite réaliser une deuxième numérisation haute résolution pour compléter le tout. Le remplissage des trous a également pu se faire en quelques minutes à peine.

Rapport qualité/prix

Le Go!SCAN SPARK est un excellent produit pour les personnes recherchant un scanner 3D puissant et polyvalent. C’est l’un des meilleurs scanners 3D à lumière structurée du marché, et sa performance ne peut être dépassée que par celle d’un scanner 3D laser, un type de scanner qui est loin d’offrir la même flexibilité et simplicité.

La possibilité d’acquérir les couleurs constitue aussi un avantage de taille et peut faire du SPARK un outil idéal pour les musées ou les cabinets d’architecture et de design.

Sa facilité d’utilisation et sa vitesse de scan, autres points forts du Creaform SPARK, font également de lui un outil idéal pour toutes les applications liées au développement de produits ou même de métrologie 3D selon les exigences de précision et de tolérances. Il est capable de scanner une carrosserie de voiture entière en seulement quelques minutes, un exploit intéressant.

Le logiciel VXElements place la barre aussi haute que celle du matériel. Il est bien optimisé, tourne de manière fluide, et offre de nombreuses fonctionnalités tout en restant relativement intuitif à manier.

Comme c’est généralement le cas avec les produits Creaform, le Go!SCAN SPARK fournit une performance plus qu’admirable. C’est le meilleur scanner 3D portable à lumière structurée que nous ayons testé, et potentiellement le meilleur tout court.

Toutefois, sont prix élevé le rendent accessible qu’à une fraction des entreprises du marché. Les organisations moins aisées devront se contenter d’un produit moins puissant.

Avis Creaform SPARK : conclusion

Le Go!SCAN SPARK est un excellent scanner 3D. Creaform a réussi à créer un scanner 3D à lumière structurée pouvant presque atteindre la même performance que leur précédent scanner 3D laser phare, le HandySCAN 700. Et ce en offrant la possibilité de capturer les couleurs et avec une vitesse de scan de 1 500 000 points/seconde.

Sur le papier, le Go!SCAN SPARK n’a pratiquement aucun concurrent. Une meilleure performance impliquerait un prix plus élevé, et opter pour une alternative moins chère impliquerait une baisse significative en matière de puissance.

Sa suite logicielle complète et modulaire placent également la barre haute, faisant du SPARK le meilleur choix de produit si vous n’êtes pas limité par votre budget. À notre connaissance, ce scanner 3D portable à lumière structurée reste pour le moment inégalé.

Si le prix du SPARK est trop élevé pour votre organisation, n’hésitez pas à jeter un oeil à la gamme peel3d (Peel 1 et Peel 2).