3D スキャナーの購入: 最適な選び方

あなたがあなたに印刷したい部分の幾何学をあなた自身で設計することができることに加えてプリンタ3D ソフトウェアを使用すると、既存のオブジェクトを非常に正確にコピーできる、もうXNUMXつの簡単な可能性もあります。それは 3Dスキャナー、必要なオブジェクトの表面をスキャンしてデジタル形式に変換し、レタッチまたはそのまま印刷してレプリカを作成できるようにします。

このガイドでは、それらが何であるかを確認します。 最高の3Dスキャナーと最適なスキャナーの選び方 あなたのニーズに応じて。

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最高の3Dスキャナー

有名なドイツのツァイス、シャイニング3D、アルテック、ポリガ、ピール3D、フィズ3Dスキャナーなど、多くの著名なブランドがあり、選択がさらに難しくなっています。どの3Dスキャナーを購入するかについて疑問がある場合は、ここにいくつかあります。 最高のモデル 適切な購入をお勧めするもの：

輝く3DEINSCAN-SP

この あなたが何か専門的なものを探しているなら、白色光技術を備えた3Dスキャナーは最高のXNUMXつです。その解像度は最大0.05mmで、細部まで捉えることができます。 30x30x30mmから200x200x200mm（ターンテーブル付き）までのフィギュアと、1200x1200x1200mmの大きなフィギュア（手動または三脚を使用した場合）をスキャンできます。さらに、それは良いスキャン速度、にエクスポートする能力を持っています OBJ、STL、ASC、PLY、自動キャリブレーションシステム、およびUSBコネクタ。 Windowsと互換性があります。

輝く3D宇野缶

この一流ブランドの他のモデルは、前のモデルよりもいくらか安価ですが、プロ用のものを探している場合にも良いオプションです。また使用 解像度0.1mmの白色技術 30x30x30mmから200x200x200mm（ターンテーブル上）のフィギュアをスキャンする能力。ただし、手動または三脚で最大700x700x700mmのフィギュアを使用することもできます。スキャン速度が速く、USB経由で接続し、前のものと同様にOBJ、STL、ASC、およびPLYファイル形式で動作します。 Windowsと互換性があります。

Creality3DCR-スキャン

この他の素晴らしいブランドは、3Dモデリング用のスキャナーを作成しました とても使いやすい、自動調整付き、キャリブレーションやマークの使用なし。 USB経由で接続し、Windows、Android、macOSと互換性があります。また、最大0.1mm、分解能0.5mmの高精度で、その機能と品質により、業務用にも最適です。スキャン寸法はかなり大きく、大きな部分をスキャンします。

BQ シクロップ

スペインのブランドBQのこの3Dスキャナーは、探している場合のもうXNUMXつの優れたオプションです。 DIYに手頃な価格の何か。高品質のLogitechC0.5HDカメラ、270つのクラス1リニアレーザー、USBコネクタ、ネマステッピングモーター、ZUMドライバー、GコードおよびPLYにエクスポート可能で、LinuxおよびWindowsオペレーティングシステムと互換性があります。

インセン POP 3D リボポイント

以前のものに代わる別の方法。を備えた3Dスキャナー 0.3mm精度、デュアル赤外線センサー（Eye Safe）、深度カメラ、高速スキャン、テクスチャキャプチャ用RGBカメラ、OBJ、STL、およびPLYエクスポートのサポート、有線またはワイヤレス機能、5つのモードの異なるスキャン方法、Android、iOS、macOSとの互換性およびWindowsオペレーティングシステム。

3Dスキャナーとは

Un 3Dスキャナーは、オブジェクトまたはシーンを分析できるデバイスです。 形状、テクスチャ、場合によっては色に関するデータを取得します。その情報は処理され、3次元デジタルモデルに変換されます。このモデルを使用して、ソフトウェアから情報を変更したり、XNUMXDプリンターで印刷して、オブジェクトやシーンの正確なコピーを作成したりできます。

これらのスキャナーの動作は通常光学的であり、正確なジオメトリを推定するために、オブジェクトの表面の周りに参照ポイントのクラウドを生成します。したがって、3Dスキャナー 従来のカメラとは異なります円錐形の視野を持っていますが、カメラは視野内の表面から色情報をキャプチャし、3Dスキャナーは位置情報とXNUMX次元空間をキャプチャします。

一部のスキャナーは、XNUMX回のスキャンで完全なモデルを提供しませんが、代わりに、パーツのさまざまなセクションを取得し、ソフトウェアを使用してそれをつなぎ合わせるために複数のショットが必要です。それにもかかわらず、それはまだです はるかに正確で快適で高速なオプション パーツの形状を取得し、印刷を開始できるようにします。

3Dスキャナーの仕組み

3Dスキャナーは通常、放射物として放出される放射線によって機能します。 光、IR、またはレーザービーム これは、放出オブジェクトとオブジェクトの間の距離を計算し、ローカル参照ポイントと、コピーするパーツの表面上の一連のポイントを、それぞれの座標でマークします。ミラーのシステムを使用して、表面をスイープし、さまざまな座標またはポイントを取得して、XNUMX次元レプリカを実現します。

オブジェクトまでの距離、必要な精度、およびオブジェクトのサイズや複雑さによっては、必要になる場合があります XNUMXつまたは複数のテイク.

種類

2があります 3Dスキャナーの種類 基本的に、スキャン方法によって異なります。

連絡先：これらのタイプの3Dスキャナーは、オブジェクトの表面でトレーサー（通常は焼入れ鋼またはサファイアチップ）と呼ばれる部品をサポートする必要があります。このように、一部の内部センサーは、図を再現するためにプローブの空間位置を決定します。それらは、製造プロセスの制御のために、0.01mmの精度で業界で広く使用されています。ただし、先端やスタイラスが表面を変更したり損傷したりする可能性があるため、繊細で価値のある（歴史的な彫刻など）、または柔らかいオブジェクトには適していません。つまり、破壊的なスキャンになります。
接触無し：それらは最も普及していて見つけやすいです。それらは接触を必要とせず、したがって部品を損傷したり、部品を変更したりしないため、このように呼ばれます。プローブの代わりに、超音波、IR波、光、X線などの信号または放射線の放出を使用します。それらは最も普及していて、見つけるのが最も簡単です。これらの中には、XNUMXつの大きな家族があります。
- 資産：これらのデバイスは、オブジェクトの形状と、場合によっては色を分析します。これは、表面を直接測定し、極座標、角度、距離を測定して3次元の幾何学的情報を収集することによって行われます。ある種の電磁ビーム（超音波、X線、レーザーなど）を放射することによって測定され、再構築およびエクスポートのためにポリゴンに変換される、接続されていないポイントのクラウドを生成するという事実のおかげです。 XNUMXDCADモデル。。これらの中には、次のようないくつかのサブタイプがあります。
  - 飛行時間：レーザーを使用し、地層や建物などの大きな表面をスキャンするために広く使用されているタイプの3Dスキャナー。それはに基づいています ToF。それらは精度が低く、安価です。
  - 三角測量：また、三角測量にレーザーを使用し、ビームがオブジェクトに当たって、レーザーポイントと距離を特定するカメラを使用します。これらのスキャナーは高精度です。
  - 位相差：放射光と受信光の位相差を測定し、この測定値を使用して物体までの距離を推定します。この意味での精度は、前のXNUMXつの中間であり、ToFより少し高く、三角測量より少し低くなります。
  - コノスコピックホログラフィー：は、表面から反射されたビームが複屈折結晶、つまり、XNUMXつは通常と固定、もうXNUMXつは異常のXNUMXつの屈折率を持つ結晶を通過する干渉法です。これは入射角の関数です。ガラスの表面に光線を当てます。その結果、シリンドリカルレンズを使用して干渉させるXNUMXつの平行光線が得られます。この干渉は、フリンジのパターンを取得する従来のカメラのセンサーによってキャプチャされます。この干渉の周波数によって、オブジェクトの距離が決まります。
  - 構造化照明：オブジェクトに光のパターンを投影し、シーンのジオメトリによって引き起こされるパターンの変形を分析します。
  - 変調光：それらは、オブジェクト内で連続的に変化する光（通常、教会会議形式の振幅のサイクルを持っています）を放出します。カメラはこれをキャプチャして距離を決定します。
- 負債：このタイプのスキャナーは、放射線を使用して距離情報を取得します。彼らは通常、シーンに向けられた一対の別々のカメラを使用して、キャプチャされたさまざまな画像を分析することによって3次元情報を取得します。これにより、各ポイントまでの距離が分析され、XNUMXDを形成するための座標が提供されます。この場合、スキャンされたオブジェクトの表面テクスチャをキャプチャすることが重要であると同時に、より安価である場合に、より良い結果を得ることができます。アクティブなものとの違いは、電磁放射のタイプが放出されないことですが、オブジェクトに反射された可視光など、環境にすでに存在する放出をキャプチャすることに限定されます。次のようないくつかのバリエーションもあります。
  - 立体視：写真測量と同じ原理を使用して、画像内の各ピクセルの距離を決定します。これを行うために、彼は通常、同じシーンを指すXNUMXつの別々のビデオカメラを使用します。各カメラで撮影された画像を分析することで、これらの距離を決定することができます。
  - シルエット：XNUMX次元オブジェクトの周りの一連の写真から作成されたスケッチを使用してそれらを交差させ、オブジェクトの視覚的な近似を形成します。この方法は、内部をキャプチャしないため、中空のオブジェクトには問題があります。
  - 画像ベースのモデリング：写真測量に基づく他のユーザー支援方法があります。

モバイル3Dスキャナー

多くのユーザーは、あなたができるかどうかをよく尋ねます まるで3Dスキャナーのようにスマートフォンを使用する。真実は、いくつかのアプリのおかげで、新しい携帯電話はメインのカメラセンサーを使用して3Dフィギュアをキャプチャできるということです。明らかに、専用の3Dスキャナーと同じ精度とプロフェッショナルな結果は得られませんが、DIYには役立ちます。

いくつか良い モバイルデバイス用のアプリ ダウンロードして試すことができるiOS/iPadOSおよびAndroidは次のとおりです。

ホーム3Dスキャナー

彼らはまたあなたができるかどうか尋ねます 自家製の3Dスキャナーを作る。そして真実は、この点であなたを大いに助けることができるメーカーのためのプロジェクトがあります、例えばオープンスキャン。また、Arduinoに基づいたいくつかのプロジェクトがあり、それらを印刷して自分で組み立てることができますこのような、そしてあなたも見つけることができます xboxkinectを3Dスキャナーに変える方法。明らかに、彼らはDIYプロジェクトとして、そして学習のために問題ありませんが、あなたは専門家と同じ結果を達成することはできません。

3Dスキャナーアプリケーション

として 3Dスキャナーアプリケーション、想像以上に多くの用途に使用できます。

産業用アプリケーション：製造された部品が必要な公差を満たしているかどうかを確認するために、品質または寸法管理に使用できます。
リバースエンジニアリング：オブジェクトを研究して再現するために、オブジェクトの正確なデジタルモデルを取得するのに非常に役立ちます。
作成時のドキュメント：プロジェクトやメンテナンスなどを実施するために、施設や建設の状況の正確なモデルを取得できます。たとえば、モデルを分析することで、動きや変形などを検出できます。
デジタルエンターテインメント：映画やビデオゲームで使用するオブジェクトや人物をスキャンするために使用できます。たとえば、実際のサッカー選手をスキャンし、3Dモデルを作成してアニメーション化すると、ビデオゲームでよりリアルになります。
文化的および歴史的遺産の分析と保存：分析、文書化、デジタル記録の作成に使用でき、文化的および歴史的遺産の保存と維持に役立ちます。たとえば、彫刻、考古学、ミイラ、芸術作品などを分析します。正確なレプリカを作成して、それらを公開し、元のレプリカが損傷しないようにすることもできます。
シナリオのデジタルモデルを生成する：シナリオまたは環境を分析して、地形の標高を決定したり、トラックや風景をデジタル3D形式に変換したり、3Dマップを作成したりできます。画像は、3Dレーザースキャナー、レーダー、衛星画像などでキャプチャできます。

3Dスキャナーの選び方

時 適切な3Dスキャナーを選択してください、複数のモデル間で躊躇している場合は、一連の特性を分析して、ニーズと投資に利用できる予算に最適なモデルを見つける必要があります。覚えておくべきポイントは次のとおりです。

予算：3Dスキャナーにどれだけ投資できるかを判断することが重要です。 200ユーロまたは300ユーロから、数千ユーロ相当のものまであります。これは、投資する価値があまりない家庭用か、投資が報われる産業用または専門用かによっても異なります。
精度：は最も重要な機能の3つです。精度が高いほど、より良い結果を得ることができます。ホームアプリケーションの場合は低精度で十分かもしれませんが、プロのアプリケーションの場合は、0.1Dモデルの細部を非常に正確に取得することが重要です。多くの市販のスキャナーは、精度が低いものから精度が高いものまで、それぞれ0.01mmからXNUMXmmの間にある傾向があります。
分解能：取得される3Dモデルの品質もそれに依存しますが、精度と混同しないでください。精度とはデバイスの絶対的な正確さの程度を指しますが、解像度は3Dモデル内のXNUMX点間に存在できる最小距離です。通常、ミリメートルまたはミクロンで測定され、小さいほど良い結果が得られます。
スキャン速度：スキャンの実行にかかる時間です。使用するテクノロジーに応じて、3Dスキャナーは何らかの方法で測定できます。たとえば、構造化光ベースのスキャナーは、FPSまたはXNUMX秒あたりのフレーム数で測定されます。その他は、XNUMX秒あたりのポイント数などで測定できます。
使いやすさ：3Dスキャナーを選択する際に考慮すべきもうXNUMXつの重要なポイントです。多くはすでに使いやすく、ユーザーの入力をあまり必要とせずに仕事をこなすのに十分なほど高度ですが、他のものよりも複雑なものもあります。
パーツサイズ：3Dプリンターに寸法制限があるのと同じように、3Dスキャナーにも寸法制限があります。小さなオブジェクトをデジタル化する必要があるユーザーのニーズは、大きなオブジェクトにそれを使用したいユーザーのニーズと同じではありません。多くの場合、これらはさまざまなサイズのオブジェクトをスキャンするために使用されるため、使用する最小範囲と最大範囲の点で適合している必要があります。
移植性：撮影する予定の場所や、持ち運びやさまざまな場所のシーンをキャプチャするために軽量である必要があるかどうかを判断することが重要です。途切れることなくキャプチャできるバッテリー駆動のものもあります。
互換性：プラットフォームと互換性のある3Dスキャナーを選択することが重要です。一部はクロスプラットフォームであり、さまざまなオペレーティングシステムと互換性がありますが、すべてではありません。
ソフトウェア：これが3Dスキャナーを実際に駆動するものであり、これらのデバイスのメーカーは通常、独自のソリューションを実装しています。通常、分析やモデリングなどの追加機能を備えているものもあれば、より単純なものもあります。ただし、これらのプログラムのいくつかは非常に強力であり、コンピューター（GPU、CPU、RAM）からの最小要件が必要なため、注意してください。また、開発者が優れたサポートと頻繁な更新を提供することも良いことです。
メンテナンス：キャプチャデバイスが可能な限り迅速かつ簡単に保守されることもポジティブです。 3Dスキャナーの中には、さらにチェック（光学系のクリーニングなど）が必要なものや、手動キャリブレーションが必要なもの、自動的に行うものなどがあります。
培地：3Dモデルのキャプチャ中にどのような状態になるかを判断することが重要です。それらのいくつかは、いくつかのデバイスやテクノロジーに影響を与える可能性があります。たとえば、光の量、湿度、温度など。メーカーは通常、モデルが適切に機能する範囲を示しており、探している条件に適合するものを選択する必要があります。

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3Dスキャナーを購入する：最適なものを選択する方法