LEAPX设计过程揭秘—GALOIS激光VR扫描仪

177|16评论|14482人气|158收藏|2022-03-15 15:56:38


GALOIS激光VR扫描仪是贝壳如视在2020年推出的新一代专业级激光VR采集设备,能够高效、精准地扫描、测量以及渲染整个房屋,用户不需要亲身到场就可以在手机上或者VR中评估、体验其所扫描的空间。它采用精密LiDAR(激光雷达)传感器和M4/3传感器高清相机,并能自动 360° 旋转,简化了捕获过程并以高细节呈现空间。


自从面世以来,GALOIS已经扫描了上百万个房源,给用户在疫情期间的远程看房提供了极大的便利,也荣幸获得了REDDOT产品设计奖、日本GOOD DESIGN奖与中国红星奖。

今天我们以这个项目为案例,给大家揭秘LEAPX的设计过程,看看LEAPX是如何与如视研发团队紧密合作,从0到1打造出这款创新设计的。在文末还有LEAPX办公室的VR全景扫描结果,感兴趣的同学不要错过。

数字化正在无声入侵各个行业,房地产也无不例外。随着远程看房的需求日益增加,线上用户对图像品质和体验要求也越来越高。而目前的设备在使用体验和采集效果上都不够令人满意,为此,如视联系了LEAPX团队,想要一起打造全新一代的3D全景扫描设备。

在与如视探讨了他们的项目需求和技术背景之后,为了取得现场经验和理解实际用户,我们随同如视内部专业扫描人员到住宅小区一起进行了一次实地的房屋扫描采集工作,体验了扫描采集一个房源的全过程。期间我们观察用户的使用方式,倾听用户的抱怨,并动手上机体验了一番,切实感受用户需求。

我们了解到:工作人员平均一天可以扫描15套房屋,每天需要携带采集设备频繁前往不同小区的不同楼房。而在室内扫描过程中,采集点平均相隔3m,需要在室内频繁移动设备,期间用户还需手持iPad或其他控制终端。而目前设备体积大,重量重,是使用过程中最大的负担。

从用户背包的破损程度也许就可以想象到设备的沉重。因此我们决定,将小型化,轻量化作为这次设计的重点。


但别忘了还有另一个用户群体,即网上浏览房源的买家或租客,他们的核心需求是高清真实的全景照片、高精度的3D模型。为此,如视团队选配了4/3英寸CMOS的鱼眼相机和高精度LiDAR,这两个核心器件,相对上一代产品反而会更大。


核心器件更强更大了,但是最终产品却需要更小更轻?如何平衡性能与便携两者的关系?这将是这个项目成功的关键这个挑战与我们以前设计Mavic无人机时如出一辙,我们有信心攻克。




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 阶段一 设计探索 



我们直面难题,考虑关键器件的限制条件,进行头脑风暴 , 对产品定义、功能、体验、造型进一步发散性探索,快速尝试了多种方向。

设计师们大脑在快速运转,手也没有闲着,快速制作实物草模帮助我们迅速直观理解产品的大形、体积和握持方式,同时也在思考各方案后续造型细化的潜力。


这里快速跟大家介绍一下各关键器件和其工程要求:

LiDAR负责扫描空间3D数据,需要一个大角度的扇形无遮挡区域。

鱼眼摄像头负责拍摄高清照片,需要一个大角度的接近方锥的无遮挡区域。

底部电机带动产品360旋转,获取全屋数据。旋转轴若经过镜头光心,可避免全景照片上产生拼接缝,效果最好。

LiDAR与鱼眼相机朝向一致也有助于降低算法和标定难度。

根据这些要求,我们尝试了近10种不同方向的产品架构,其中有些是为了最小化体积,有些是为了最大化传感器FOV,有些为了方便握持,有些则是为了新颖美观的造型。

然而经过思考,我们认为,这个项目最终服务的还是网上浏览房源的买家或租客,核心需求是高清真实的全景照片、高精度的3D模型。因此,产品性能不能妥协。其次是实际使用产品的摄影师,因此在保证性能的前提下,重量体积应该尽量做到最小。而由于这个产品主要是在三脚架上使用,只需要短时间握持即可。最后,由于这是专业设备,本身并不直接面向一般消费者,外观应该是在满足上面的要求后,再做到最优,不应该为了外观的要求而妥协性能和便携性。




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 阶段二 概念设计 


根据上面的原则,我们剔除掉了大部分的方向,选择了其中四个,优化融合成两个架构方向进行下一步概念设计,对用户体验和造型进一步深化

第一个设计方向拥有足够的空间,内部堆叠结构强度能够做得更加稳定,相机和LiDAR朝向一致。背部的独立把手可以帮助用户更好地握持产品。但相对的,整体体积也较大。

而第二个设计方向则将产品体积做到了最小,为此,相机和LiDAR朝向有90度夹角,增加了研发和生产难度;镜头光心经过旋转轴,因此镜头内陷,对于造型是个挺大的挑战。


在与如视共同开会探讨后,我们一致决定应该往第二个最小化体积的方向走。至于90度夹角导致的额外困难,如视研发团队主动提出有信心可以克服,并在快速做了工程验证后,明确了这个可行性。



大方向定下来后,我们又继续在一些局部发散出两个不同的设计:

一个是尝试在保持体积不变的情况下,提出弹出式把手的设计,在几乎不增加体积的情况下,提升握持体验。但是这会进一步增加成本和实现难度。

另一个则是去掉独立把手,在产品本体上结合橡胶纹,提供短时间的握持。为此我们进行了重量验证模型的制作:我们选用了尼龙材料3D打印以保证强度要求,并仿真计算出最终产品的重心位置,在模型内部添加了一块2.5kg的配重钢材以模拟重量验证握持手感。我们发现重量控制在2.5kg左右时则完全可以单手握持。

两个方向在一些造型细节上也有所不同。最终权衡,我们认为独立把手不是那么重要,在项目时间紧张的情况下,可以舍弃。因此选择了没有把手的方案A,同时结合一些方案B的造型优点,让设计进入下一个阶段。



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 阶段三 概念落地

 

概念基本定型,到了这个阶段,我们主要的工作就是根据如视的反馈和我们内部的意见,对概念设计进行更为实用合理的修改和调整,优化造型和使用体验,加强细节和CMF的处理,并重建3D模型。这个阶段也会和如视的工程团队紧密沟通,让产品尺寸,空间尽可能满足研发团队的要求,降低生产难度/成本。

经过了迭代,设计细节达到我们满意的结果,开始启动外观手板的制作。

为模拟最真实的产品效果,我们在手板内部放置了选配的鱼眼相机,并采用CNC金属制作外壳,确保足够的强度包裹住内部的贵重器件。

如视研发团队根据我们的方案完善了内部结构设计

值得一提的是内部高强度的镁合金支架,将LiDAR、鱼眼、电机三个重要器件牢牢锁死,实现精准对位;此外侧边大平面则为PCB板提供了足够的空间。

设计锁定之后,如视与我们签订了阶段4的后续服务,让我们持续跟进量产,解决许多生产过程遇到的问题,让量产机的最终效果尽量符合我们的设计。



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 产品展示 



相比如视所使用的上一代扫描仪黎曼,新的架构设计让Galois减少了60%的体积,减轻了30%的重量,同时扫描精度和拍摄效果还有了质的提升,造型质感也明显提升了一个档次。Galois各方面的升级让黎曼目前已经惨遭淘汰。




最后我们来介绍Galois最终版本的一些设计细节。

镜头的光学中心位于电机旋转轴正上方,避免全景照片合成时产生接缝,让拍摄效果更好。

前方相机深陷,可以保护镜头,且可以避免相机周围的光源导致的镜头眩光。

LiDAR的绝对扫描精度达到2cm,设计上很好地被包裹保护在一侧。

底部和侧面有通风口,为内部的运算单元提供散热通道。

得益于我们在每一处细节都较真,坚持轻量化的设计理念,最终产品仅2.3kg!

这里还有我们一个设计小巧思,LiDAR盖可以通过磁吸收纳在产品机身上。

如今,扫描人员可以轻松携带3D 扫描所需的设备,再也没有过多的负担,大大提高了扫描效率。

经过LEAPX与如视两个团队近一年的努力,产品终于在贝壳新居住大会正式发表亮相。项目成果得到如视团队和奖项评委的高度认可。



LEAPX团队虽然暂时规模不大,但是给我的印象十分专业。从用户体验调研到产品多方案呈现再至最后产品落地,LEAPX体现出对用户行为的深刻洞察力,能够有效地在用户体验、美学、技术等多方面达到最佳均衡,给出令人眼前一亮的设计。"

—施文博,如视视觉智能部负责人


    " This powerful laser scanner impresses with its contemporary features which are staged in a stylish manner."

—Reddot Award Jury



近水楼台先得月,我们使用了Galois扫描仪对LEAPX办公室进行了全方位的扫描拍摄,效果如临实境。欢迎大家转至下方链接在线体验参观我们的办公室。


Design Credits | LEAPX Design Team

Product Manager | Yumian Deng

Design Director | Siyoon Kim

Designer | Kaihuang Chen

Design AssistantHai wu


Client | KE Holdings Inc

R&D Team | Wenbo Shi, Fanhua Meng, Xuanyun Yue




-End-



About_

LEAPX是由前DJI Mavic「御」系列无人机的主创人员创业成立的设计工作室,我们的目标是在国内这个浮躁的环境里沉下心来设计精品,在其他行业设计出像Mavic一样具有突破性的产品,成为国际顶级的设计公司。


Career_

如果你认同我们的目标,欢迎加入我们或者和我们合作!希望你热爱设计,能用英语沟通。如果特别合适,有机会成为合伙人,和LEAPX共同发展。


Opportunity_

我们也在积极寻求对设计有追求的公司进行项目合作,如果你有产品需要突破性的设计,我们翘首以待。


 Contact_

contact@leapx.design






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    三部产线工人 2022-07-19
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    就说有股dji的味 原来就是设计师

    Fisker 2022-07-02
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    邓雨眠牛子

    胖头鱼 2022-06-28
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    这个,就叫做专业。

    葩葩 2022-06-14
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    葩葩 2022-06-14
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    真希望有这样的设计机会

    Book斗良 2022-04-14
    举报 回复

    有逻辑,我看行

    🆔我是傻仔👺🤏 2022-04-13
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    高科技

    JIASHUAI CUI 2022-03-16
    举报 回复 2

    完整且严谨的设计过程

    怪带劲 2022-03-16
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    挖掘机司机 2022-03-16
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    很棒

    混世大魔王 2022-03-16
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    良心设计

    高级颜狗 2022-03-16
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    从头到尾学习了一遍

    秋野 2022-03-16
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    Excellent!!

    蓝莓果奶 2022-03-16
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    学习了

    热了太卡 2022-03-16
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    设计经典!分享也很精彩

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