Comprar escáner 3D: cómo elegir el mejor

escáner 3d

Además de poder diseñar tú mismo la geometría de la pieza que quieres imprimir en tu impresora 3D mediante software, también hay otra posibilidad más sencilla y que puede copiar objetos ya existentes con mucha precisión. Se trata del escáner 3D, que se encargará de escanear la superficie del objeto que quieras y pasarla a formato digital para que puedas retocarla o imprimirla tal cual para sacar réplicas.

En esta guía podrás conocer cuáles son los mejores escáneres 3D y cómo puedes elegir el más adecuado según tus necesidades.

Mejores escáneres 3D

Existen muchas marcas destacadas, como la prestigiosa alemana Zeiss, Shining 3D, Artec, Polyga, Peel 3D, Phiz 3D Scanner, etc., por lo que es aún más complicado elegir. Si tienes dudas sobre cuál escáner 3D comprar, aquí tienes algunas de los mejores modelos que te recomendamos para acertar en la compra:

Shining 3D EINSCAN-SP

Este escáner 3D con tecnología de luz blanca está entre los mejores si buscas algo profesional. Su resolución es de hasta 0.05 mm, capturando hasta el más mínimo detalle. Puede escanear figuras desde 30x30x30 mm hasta 200x200x200 mm (con plato giratorio) y también algunas de mayor tamaño de 1200x1200x1200 mm (si se usa manualmente o con trípode). Además, cuenta con una buena velocidad de escaneo, capacidad para exportar a OBJ, STL, ASC y PLY, sistema de calibración automática, y conector USB. Compatible con Windows.

Shining 3D Uno Can

Este otro modelo de esta prestigiosa marca es algo más barato que el anterior, pero también puede ser una buena opción si buscas algo para uso profesional. También usa tecnología de color blanca, con resoluciones de 0.1 mm y capacidad para escanear figuras desde 30x30x30 mm hasta 200x200x200 mm (en el plato giratorio), aunque también podrás usarlo manualmente o en su trípode para figuras de un máximo de 700x700x700 mm. Posee una buena velocidad de escaneo, se conecta por USB, y puede trabajar con formatos de archivos OBJ, STL, ASC y PLY como el anterior. Compatible con Windows.

Creality 3D CR-Scan

Esta otra gran marca ha creado un escáner para modelado 3D muy fácil de usar, con ajuste automático, sin necesidad de calibración ni de usar marcas. Se conecta por USB y es compatible con Windows, Android y macOS. Además, posee una alta precisión con de hasta 0.1 mm y resolución de 0.5 mm, y puede ser perfecto también para uso profesional por sus prestaciones y calidad. En cuanto a las dimensiones de escaneo, son bastante amplias, para escanear piezas grandes.

BQ Ciclop

Este escáner 3D de la marca española BQ es otra buena opción si buscas algo asequible para DIY. Un escáner con precisión de 0.5 mm, rápido, con cámara Logitech C270 HD de calidad, dos láseres lineales Clase 1, conector USB, motores paso a paso Nema, controlador ZUM, capaz de exportar a G-Code y PLY, y compatible con los sistemas operativos Linux y Windows.

Inncen POP 3D Revopoint

Otra alternativa a los anteriores. Un escáner 3D con una precisión de 0.3 mm, dos sensores infrarrojos (segura para los ojos), con cámaras de profundidad, rapidez de escaneo, cámara RGB para capturar la textura, compatibilidad para exportar a OBJ, STL y PLY, con posibilidad de conexión por cable o de forma inalámbrica, 5 modos de escaneo diferentes, y compatible con sistemas operativos Android, iOS, macOS y Windows.

Qué es un escáner 3D

escáner 3d figuras escaneadas

Un escáner 3D es un dispositivo capaz de analizar un objeto o escena para obtener datos de la forma, textura y, algunas veces, también del color. Esa información se procesa y se convierte en modelos digitales tridimensionales que se pueden usar para modificarlos desde un software o para imprimirlos en tu impresora 3D y hacer copias exactas del objeto o escena.

La forma de trabajar de estos escáneres suele ser óptica, generando una nube de puntos de referencia alrededor de la superficie del objeto para así extrapolar la geometría exacta. Por tanto, los escáneres 3D son diferentes de las cámaras convencionales, aunque tengan un campo de visión en forma de cono, las cámaras captan información del color de las superficies dentro del campo de visión, mientras un escáner 3D capta información de la posición y espacio tridimensional.

Algunos escáneres no dan un modelo completo con un solo escaneo, sino que necesitan varias tomas para conseguir diferentes secciones de la pieza y luego unirla mediante el software. A pesar de eso, sigue siendo una opción mucho más precisa, cómoda y rápida para conseguir la geometría de una pieza y poder comenzar a imprimirla.

Escáner 3D cómo funciona

El escáner 3D funciona generalmente mediante alguna radiación emitida como una luz, IR, o un haz láser que calculará la distancia entre el objeto emisor hasta el objeto, marcando un punto de referencia local y una serie de puntos sobre la superficie de la pieza a copiar, con coordenadas para cada uno. Mediante un sistema de espejos irá barriendo la superficie y obteniendo las distintas coordenadas o puntos para conseguir la réplica tridimensional.

Dependiendo de la distancia del objeto, la precisión que se desee, y el tamaño o complejidad del objeto, se puede necesitar una toma o más de una.

Tipos

Existen 2 tipos de escáner 3D fundamentales, según la forma de escanear que tienen:

  • De contacto: este tipo de escáneres 3D necesitan apoyar una pieza llamada palpador (suele ser una punta de acero endurecido o de zafiro) sobre la superficie del objeto. De esta forma, unos sensores internos irán determinando la posición espacial del palpador para recrear la figura. Son muy usados en la industria para el control de procesos de fabricación y  con precisiones de 0.01 mm. Sin embargo, no es una buena opción para objetos delicados, valiosos (p.e.: esculturas históricas), o blandos, ya que la punta o palpador podría modificar o dañar la superficie. Es decir, sería un escaneo destructivo.
  • Sin contacto: son de los más extendidos y fáciles de encontrar. Se llaman así porque no necesitan de contacto y, por tanto, no dañarán la pieza ni la alterarán de ningún modo. En vez de un palpador usarán emisión de alguna señal o radiación como pueden ser los ultrasonidos, ondas IR, luz, rayos X, etc. Son los más extendidos y fáciles de encontrar. Dentro de estos a su vez existen dos grandes familias:
    • Activos: estos dispositivos analizan la forma del objeto y, en algunos casos, el color. Se hace mediante medición directa de la superficie, midiendo coordenadas polares, ángulos y distancias para reunir información geométrica tridimensional. Todo gracias a que genera una nube de puntos inconexos a los que irá midiendo mediante la emisión de algún tipo de haz electromagnético (ultrasonidos, rayos X, láser,…), y que transformará en polígonos para su reconstrucción y exportación en un modelo CAD 3D. Dentro de estos encontrarás algunos subtipos como:
      • Time of flight (Tiempo de vuelo): un tipo de escáner 3D que usa láser y muy usado para escanear grandes superficies, como formaciones geológicas, edificios, etc. Se basa en ToF. Son menos precisos y baratos.
      • Triangulación: también emplea un láser para la triangulación, incidiendo el haz sobre el objeto y con una cámara que ubica el punto láser y la distancia. Estos escáneres tienen una alta precisión.
      • Diferencia de fase: mide la diferencia de fase entre la luz emitida y la que se recibe, utiliza dicha medida para estimar la distancia al objeto. La precisión en este sentido es intermedia entre los dos anteriores, un poco superior al ToF y un poco inferior a la de triangulación.
      • Holografía conoscópica: es una técnica interferométrica por la que un haz reflejado en una superficie atraviesa un cristal birrefringente, es decir, un cristal que posee dos índices de refracción, uno ordinario y fijo y otro extraordinadio que es función del ángulo de incidencia del rayo en la superficie del cristal. Como resultado se obtienen dos rayos paralelos que se hacen interferir usando una lente cilíndrica, esta interferencia es capturada por el sensor de una cámara convencional obteniendo un patrón de franjas. La frecuencia de esta interferencia determina la distancia del objeto.
      • Luz estructurada: proyectan un patrón de luz en el objeto y analizan la deformación del patrón producida por la geometría de la escena.
      • Luz modulada: emiten una luz (suele tener ciclos de amplitud en forma sinodal) continuamente cambiante en el objeto. La cámara captará ésta para determinar la distancia.
    • Pasivos: este tipo de escáner también proporcionará información de la distancia usando alguna radiación para su captura. Suelen emplear un par de cámaras separadas y dirigidas hacia la escena para conseguir la información tridimensional analizando las distintas imágenes capturadas. Así analizará la distancia a cada punto y proporcionará unas coordenadas para formar el 3D. En este caso, pueden obtenerse mejores resultados cuando sea importante capturar la textura superficial del objeto escaneado, además de ser más baratos. La diferencia con los activos es que no se emite ningún tipo de radiación electromagnética, sino que simplemente se limitan a captar las emisiones ya presentes en el ambiente, como la luz visible reflejada en el objeto. También existen algunas variantes como:
      • Estereoscópicos: usan el mismo principio que la fotogrametría, determinando la distancia de cada pixel de la imagen. Para ello, emplea generalmente dos cámaras de video separadas y apuntando a la misma escena. Analizando las imágenes captadas por cada cámara, es posible determinar dichas distancias.
      • Silueta: usan bosquejos creados a partir de una sucesión de fotografías alrededor del objeto tridimensional para cruzarlas y formar así una aproximación visual del objeto. Este método tiene una problemática para objetos huecos, ya que no captará los interiores.
      • Modelado basado en imagen: existen otros métodos con ayuda del usuario basados en la fotogrametría.

Escáner 3D móvil

Muchos usuarios suelen preguntar si se puede usar un smartphone como si fuese un escáner 3D. Lo cierto es que los móviles nuevos pueden usar sus sensores de la cámara principal para poder capturar figuras en 3D gracias a algunas apps. Evidentemente no van a tener la misma precisión y resultados profesionales como un escáner 3D dedicado, pero pueden ser útiles para DIY.

Algunas buenas apps para dispositivos móviles iOS/iPadOS y Android que puedes descargar y probar son:

  1. Sketchfab
  2. Qlone
  3. Trnio
  4. Scandy Pro
  5. ItSeez3D

Escáner 3D casero

También suelen preguntar si se puede fabricar un escáner 3D casero. Y lo cierto es que existen proyectos para makers que te pueden ayudar mucho en este sentido, como OpenScan. También encontrarás algunos proyectos basados en Arduino y que se pueden imprimir para montarlos tú mismo como este, e incluso podrás encontrar cómo convertir un Kinect de Xbox en un escáner 3D. Evidentemente, están bien como proyectos DIY y para aprendizaje, pero no podrás conseguir los mismos resultados que los profesionales.

Aplicaciones del escáner 3D

En cuanto a las aplicaciones del escáner 3D, puede servir para muchas más utilidades de las que puedes imaginar:

  • Aplicaciones industriales: se puede emplear para el control de calidad o de dimensiones, para ver si las piezas fabricadas cumplen con las tolerancias necesarias.
  • Ingeniería inversa: son muy útiles para obtener un modelo digital preciso de un objeto para poder estudiarlo, y reproducirlo.
  • Documentación «as built»: se pueden obtener modelos precisos de la situación de una instalación o construcción para realizar proyectos, mantenimiento, etc. Por ejemplo, se podrían detectar movimientos, deformaciones, etc., analizando los modelos.
  • Entretenimiento digital: se pueden usar para escanear objetos o personas para usarlos en películas y videojuegos. Por ejemplo, se puede escanear a un futbolista real y crear un modelo 3D para animarlo y que así sea más real en el videojuego.
  • Análisis y conservación del patrimonio cultural e histórico: se puede usar para analizar, documentar, crear registros digitales, y ayudar en la conservación y mantenimiento del patrimonio cultural e histórico. Por ejemplo, para analizar esculturas, arqueología, momias, obras de arte, etc. También se pueden crear réplicas exactas para exponerlas y que no se dañen las originales.
  • Generar modelos digitales de escenarios: se pueden analizar escenarios o entornos para determinar elevaciones de terreno, pasar pistas o paisajes a un formato 3D digital, crear mapas 3D, etc. Las imágenes pueden capturarse por escáneres 3D láser, mediante RADAR, por imágenes de satélite, etc.

Cómo elegir un escáner 3D

escáner 3D

A la hora de elegir un escáner 3D apropiado, si estás dudando entre varios modelos, deberías analizar una serie de características para conseguir el que mejor se adapte a tus necesidades y el presupuesto que tengas disponible para invertir. Los puntos a tener en cuenta son:

  • Presupuesto: es importante determinar cuánto puedes invertir en tu escáner 3D. Los hay desde los 200 o 300€ hasta los que valen miles de euros. Esto también dependerá de si va a ser para uso doméstico, donde no merece la pena invertir demasiado, o para uso industrial o profesional donde la inversión se amortizará.
  • Precisión: es una de las características más importantes. Mientras mejor sea la precisión, mejores resultados puede obtener. Para aplicaciones domésticas con una precisión baja podría ser suficiente, pero para las aplicaciones profesionales es importante que sea muy preciso para obtener el mínimo detalle del modelo 3D. Muchos escáneres comerciales suelen estar entre los 0.1 mm a los 0.01 mm, de menor precisión a mayor precisión respectivamente.
  • Resolución: no hay que confundirla con la precisión, aunque de ella también dependerá la calidad del modelo 3D obtenido. Mientras la precisión se refiere al grado de corrección absoluta del dispositivo, la resolución es la distancia mínima que puede haber entre dos puntos dentro del modelo 3D. Generalmente se mide en milímetros o micras, y mientras más pequeño, mejores serán los resultados.
  • Velocidad de escaneo: es el tiempo que tarda en realizar el escaneo. Según la tecnología que use el escáner 3D puede medirse de una u otra forma. Por ejemplo, los escáneres basados en luz estructurada se miden en FPS o fotogramas por segundo. Otros se pueden medir en puntos por segundo, etc.
  • Facilidad de uso: es otro punto importante a considerar a la hora de elegir un escáner 3D. Aunque muchos ya son bastante fáciles de usar y avanzados para que la tarea se haga sin tanta intervención del usuario, también encontrarás algunos más complejos que otros.
  • Tamaño de la pieza: al igual que las impresoras 3D tienen unos límites dimensionales, los escáneres 3D también lo tienen. No es lo mismo las necesidades de un usuario que necesite digitalizar pequeños objetos, a uno que desee usarlo para objetos de gran tamaño. En muchos casos se usan para escanear objetos de diferentes tamaños, por lo que deberían encajar en cuanto en el rango mínimo y máximo con los que juegas.
  • Portabilidad: importante determinar dónde se planean hacer las capturas, y si debe ser ligero para transportarlo y capturar escenas en distintos lugares, etc. También los hay con batería para poder realizar capturas de forma ininterrumpida.
  • Compatibilidad: es importante elegir los escáneres 3D compatibles con tu plataforma. Algunos son multiplataforma, siendo compatibles con distintos sistemas operativos, pero no todos.
  • Software: es lo que realmente impulsa al escáner 3D, los fabricantes de estos dispositivos suelen implementar sus propias soluciones. Algunos suelen tener funciones extra para el análisis, modelado, etc., otros son más sencillos. Pero ojo, porque algunos de estos programas son realmente potentes, y necesitan de unos requisitos mínimos de tu equipo (GPU, CPU, RAM). Además, es bueno que el desarrollador ofrezca un buen soporte y actualizaciones frecuentes.
  • Mantenimiento: también es positivo que el dispositivo de captura tenga un mantenimiento lo más rápido y sencillo posible. Algunos escáneres 3D necesitan de más revisiones (limpieza de las óptica,…), o necesitan calibración manual, otros lo hacen de forma automática, etc.
  • Medio: es importante determinar cuáles serán las condiciones que habrá durante la captura del modelo 3D. Algunas de ellas pueden afectar a algunos dispositivos y tecnologías. Por ejemplo, la cantidad de luz, la humedad, temperatura, etc. Los fabricantes suelen indicar los rangos bajo los que sus modelos trabajan bien, y es necesario que elijas uno que encaje con las condiciones que buscas.

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