購買 3D 掃描儀:如何選擇最好的

3D掃描儀

除了能夠自己設計要打印在您的作品上的幾何形狀 打印機3D 使用軟件,還有另一種更簡單的可能性,可以非常精確地複制現有對象。 是關於 3D掃描儀,它將負責掃描您想要的對象的表面並將其轉換為數字格式,以便您可以對其進行修飾或打印以製作複製品。

在本指南中,您將了解它們是什麼。 最好的 3D 掃描儀以及如何選擇最合適的掃描儀 根據您的需要。

最好的 3D 掃描儀

知名品牌眾多,如久負盛名的德國蔡司、Shining 3D、Artec、Polyga、Peel 3D、Phiz 3D Scanner等,讓選擇更加困難。 如果您對購買哪種 3D 掃描儀有疑問,這裡有一些。 最好的模型 我們建議正確購買:

閃亮的 3D EINSCAN-SP

如果您正在尋找專業的東西,採用白光技術的 3D 掃描儀是最好的. 它的分辨率高達 0.05 毫米,即使是最小的細節也能捕捉到。 它可以掃描從 30x30x30 毫米到 200x200x200 毫米(帶轉盤)的圖形,也可以掃描 1200x1200x1200 毫米的一些較大的圖形(如果手動使用或使用三腳架)。 此外,它具有良好的掃描速度,能夠導出到 OBJ、STL、ASC 和 PLY、自動校準系統和 USB 連接器。 與 Windows 兼容。

閃亮的 3D Uno Can

這個著名品牌的其他型號比以前的型號便宜一些,但如果您正在尋找專業用途的東西,它也是一個不錯的選擇。 也使用 白色技術,分辨率為 0.1 毫米 並且能夠掃描從 30x30x30 毫米到 200x200x200 毫米的圖形(在轉盤上),儘管您也可以手動或在三腳架上使用它來掃描最大 700x700x700 毫米的圖形。 它具有良好的掃描速度,通過 USB 連接,並且可以像上一個一樣處理 OBJ、STL、ASC 和 PLY 文件格式。 與 Windows 兼容。

創意 3D CR 掃描

這個另一個偉大的品牌創造了一個用於 3D 建模的掃描儀 很好用,具有自動調整功能,無需校准或使用標記。 它通過 USB 連接,兼容 Windows、Android 和 macOS。 此外,它具有高達 0.1 毫米的高精度和 0.5 毫米的分辨率,並且由於其特性和質量,也可以完美地用於專業用途。 至於掃描尺寸,它們相當大,可以掃描大型零件。

BQ 蜈蚣

如果您正在尋找這款來自西班牙品牌 BQ 的 3D 掃描儀,則是另一個不錯的選擇 DIY負擔得起的東西. 快速 0.5 毫米精密掃描儀,配備優質羅技 C270 高清攝像頭、兩個 1 類線性激光器、USB 連接器、 尼瑪步進電機, ZUM 驅動,可導出為 G-Code 和 PLY,兼容 Linux 和 Windows 操作系統。

Inncen POP 3D Revopoint

以前的另一種選擇。 一個 3D 掃描儀 0.3mm精度, 雙紅外傳感器(眼睛安全),帶深度攝像頭,快速掃描,RGB 攝像頭用於紋理捕捉,支持 OBJ、STL 和 PLY 導出,有線或無線能力,5 種模式不同的掃描方法,兼容 Android、iOS、macOS和 Windows 操作系統。

什麼是 3D 掃描儀

3D掃描儀掃描的人物

Un 3D掃描儀是一種能夠分析物體或場景的設備 獲取有關形狀、紋理,有時還包括顏色的數據。 該信息被處理並轉換為 3D 數字模型,可用於從軟件修改它們或在 XNUMXD 打印機上打印它們並製作對像或場景的精確副本。

這些掃描儀的工作方式通常是光學的,在物體表面周圍生成參考點雲,以推斷出精確的幾何形狀。 因此,3D 掃描儀 不同於傳統相機儘管它們具有錐形視野,但相機從視野內的表面捕獲顏色信息,而 3D 掃描儀捕獲位置信息和 XNUMXD 空間。

一些掃描儀不會通過單次掃描給出完整的模型,而是需要多次拍攝以獲得零件的不同部分,然後使用軟件將其縫合在一起。 儘管如此,它仍然是一個 更精確、舒適和快速的選擇 獲取零件的幾何形狀並能夠開始打印它。

3D掃描儀工作原理

3D 掃描儀通常通過發射的一些輻射作為 光、紅外線或激光束 它將計算發射物體和物體之間的距離,標記一個局部參考點和要復制的零件表面上的一系列點,每個點都有坐標。 使用鏡子系統,它會掃描表面並獲得不同的坐標或點,以實現三維複製。

根據與物體的距離、所需的精度以及物體的大小或複雜性,您可能需要 一拍或多拍.

類型

有2 3D掃描儀的類型 基本的,取決於他們掃描的方式:

  • 接觸:這些類型的 3D 掃描儀需要在物體表面支撐一個稱為示踪劑的部件(通常是硬化鋼或藍寶石尖端)。 這樣,一些內部傳感器將確定探頭的空間位置以重新創建圖形。 它們在工業中廣泛用於製造過程的控制,精度為0.01 mm。 但是,對於精緻的、有價值的(例如歷史雕塑)或柔軟的物體,它不是一個好的選擇,因為尖端或觸控筆可能會修改或損壞表面。 也就是說,這將是破壞性掃描。
  • 正接觸器: 它們是最普遍和最容易找到的。 之所以這樣稱呼它們是因為它們不需要接觸,因此不會損壞零件或以任何方式改變零件。 他們將使用一些信號或輻射的發射來代替探頭,例如超聲波、紅外波、光、X 射線等。 它們是最廣泛和最容易找到的。 在這些之中,依次有兩個大家族:
    • 資產:這些設備分析物體的形狀,在某些情況下,分析顏色。 它是通過直接測量表面、測量極坐標、角度和距離來收集三維幾何信息來完成的。 這一切都歸功於它生成了一個未連接點雲,它將通過發射某種類型的電磁束(超聲波、X 射線、激光……)來測量這些點,並將其轉換為多邊形以進行重建和導出一個3D CAD模型。。 在這些中,您會發現一些子類型,例如:
      • 飛行時間:一種使用激光的3D掃描儀,廣泛用於掃描大表面,如地質構造、建築物等。 它基於 飛行時間. 它們不太準確且更便宜。
      • 三角測量:它還使用激光進行三角測量,光束撞擊物體並使用相機定位激光點和距離。 這些掃描儀具有很高的精度。
      • 相位差:測量發射光和接收光之間的相位差,使用此測量值來估計到物體的距離。 這個意義上的精度介於前兩者之間,比ToF高一點,比三角測量低一點。
      • 錐光全息術:是一種干涉技術,通過該技術,從表面反射的光束通過雙折射晶體,即具有兩種折射率的晶體,一個是普通的,一個是固定的,另一個是非尋常的,它是入射角的函數晶體表面的射線。 結果,獲得了使用柱面透鏡進行干涉的兩條平行光線,該干涉由獲得條紋圖案的傳統相機的傳感器捕獲。 這種干擾的頻率決定了物體的距離。
      • 結構光:在物體上投射燈光圖案,分析場景幾何造成的圖案變形。
      • 調製光:它們發出光(它通常具有節距形式的振幅週期)在物體中不斷變化。 相機將捕捉到這一點以確定距離。
    • 負債:這種類型的掃描儀還將提供距離信息,使用一些輻射來捕獲它。 他們通常使用一對單獨的相機指向場景,通過分析不同的捕獲圖像來獲取三維信息。 這將分析到每個點的距離並提供一些坐標以形成 3D。 在這種情況下,當捕獲被掃描對象的表面紋理很重要時,可以獲得更好的結果,並且更便宜。 與主動式的不同之處在於不發射任何類型的電磁輻射,但它們只是將自身限制為捕獲環境中已經存在的發射,例如物體上反射的可見光。 還有一些變體,例如:
      • 立體:他們使用與攝影測量相同的原理,確定圖像中每個像素的距離。 為此,他通常使用兩個獨立的攝像機指向同一個場景。 分析每個攝像機捕獲的圖像,可以確定這些距離。
      • 西魯埃塔:使用從三維對象周圍的一系列照片創建的草圖將它們交叉以形成對象的視覺近似。 這種方法對空心物體有一個問題,因為它不會捕捉到內部。
      • 基於圖像的建模: 還有其他基於攝影測量的用戶輔助方法。

移動3D掃描儀

很多用戶經常問能不能 像使用 3D 掃描儀一樣使用智能手機. 事實是,由於某些應用程序,新手機可以使用其主攝像頭傳感器來捕捉 3D 人物。 顯然,它們不會像專用 3D 掃描儀那樣具有相同的精度和專業效果,但它們對於 DIY 很有用。

一些好的 移動設備應用程序 您可以下載和試用的 iOS/iPadOS 和 Android 有:

  1. Sketchfab
  2. 科龍
  3. 特尼奧
  4. 斯堪迪臨
  5. ItSeez3D

家用3d掃描儀

他們還經常問你是否可以 自製 3D 掃描儀. 事實上,有些創客項目可以在這方面為您提供很多幫助,例如 開放式掃描. 您還會發現一些基於 Arduino 的項目,可以打印出來自行組裝 像這樣,你甚至可以找到 如何將 Xbox kinect 變成 3D 掃描儀. 顯然,它們可以作為 DIY 項目和學習,但您將無法獲得與專業人士相同的結果。

3D掃描儀應用

由於 3D掃描儀應用,它可以用於比你想像的更多的用途:

  • 工業應用:可用於質量或尺寸控制,查看製造的零件是否符合必要的公差。
  • 逆向工程:它們對於獲得物體的精確數字模型以研究和復制它非常有用。
  • 竣工文件:可以獲得設施或建築狀況的精確模型,以進行項目、維護等。 例如,可以通過分析模型來檢測運動、變形等。
  • 數字娛樂:可用於掃描物體或人物以用於電影和視頻遊戲。 例如,您可以掃描一個真實的足球運動員並創建一個 3D 模型以對其進行動畫處理,使其在視頻遊戲中更加逼真。
  • 文化和歷史遺產的分析和保護:可用於分析、記錄、創建數字記錄,並幫助保護和維護文化和歷史遺產。 例如,分析雕塑、考古、木乃伊、藝術品等。 也可以創建精確的複製品以暴露它們並且原件不會損壞。
  • 生成場景的數字模型:可以分析場景或環境以確定地形海拔、將軌道或景觀轉換為數字 3D 格式、創建 3D 地圖等。 圖像可以通過 3D 激光掃描儀、雷達、衛星圖像等捕獲。

如何選擇 3D 掃描儀

3D掃描儀

何時 選擇合適的 3D 掃描儀,如果您在幾個模型之間猶豫不決,您應該分析一系列特徵,以找到最適合您的需求和您可以投資的預算的一個。 要記住的要點是:

  • 預算:確定您可以在 3D 掃描儀上投資多少非常重要。 從 200 歐元或 300 歐元到價值數千歐元的不等。 這還取決於它是用於家庭用途,不值得過多投資,還是用於工業或專業用途,投資將獲得回報。
  • 精確: 是最重要的功能之一。 準確性越高,您可以獲得的結果就越好。 對於家庭應用來說,低精度可能就足夠了,但對於專業應用來說,獲得 3D 模型的最小細節非常重要。 許多商業掃描儀往往在 0.1 毫米和 0.01 毫米之間,分別從不太精確到更精確。
  • 決議:它不應該與精度混淆,儘管獲得的 3D 模型的質量也取決於它。 精度是指設備的絕對正確程度,而分辨率是 3D 模型中兩點之間可以存在的最小距離。 它通常以毫米或微米為單位,越小效果越好。
  • 掃描速度: 是執行掃描所需的時間。 根據所使用的技術,可以以一種或另一種方式測量 3D 掃描儀。 例如,基於結構光的掃描儀以 FPS 或每秒幀數為單位進行測量。 其他的可以以每秒點數來衡量,等等。
  • 易用性: 選擇 3D 掃描儀時要考慮的另一個重要點。 雖然許多已經足夠容易使用並且足夠先進,無需太多用戶輸入即可完成工作,但您也會發現一些比其他更複雜。
  • 零件尺寸:正如 3D 打印機有尺寸限制一樣,3D 掃描儀也有。 需要數字化小物體的用戶的需求與想要將其用於大物體的用戶的需求不同。 在許多情況下,它們用於掃描不同大小的對象,因此它們應該適合您使用的最小和最大範圍。
  • 可移植性:重要的是要確定計劃在哪裡拍攝,以及是否需要輕便隨身攜帶和捕捉不同地方的場景等。 還有一些電池供電的可以不間斷地捕捉。
  • 兼容性:選擇與您的平台兼容的 3D 掃描儀很重要。 有些是跨平台的,與不同的操作系統兼容,但不是全部。
  • 軟體:這才是真正驅動 3D 掃描儀的動力,這些設備的製造商通常會實施自己的解決方案。 有些通常具有額外的分析、建模等功能,有些則更簡單。 但要小心,因為其中一些程序非常強大,它們需要您的計算機(GPU、CPU、RAM)的一些最低要求。 此外,開發人員提供良好的支持和頻繁的更新也很好。
  • 保養: 捕獲設備的維護盡可能快速和容易也是積極的。 一些 3D 掃描儀需要更多檢查(清潔光學元件,……),或者他們需要手動校準,其​​他的則自動校準,等等。
  • 手段:重要的是要確定捕獲 3D 模型期間的條件。 其中一些可能會影響某些設備和技術。 例如光照量、濕度、溫度等。 製造商通常會標明他們的模型運行良好的範圍,您需要選擇適合您正在尋找的條件的模型。

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