Выбрать 3D-сканер: виды, преимущества, решаемые задачи

3D-сканеры

Основы 3D

Реверс-инжиниринг

Контроль геометрии

Цифровая архивация

Лучшее по темам

Автоматизация контроля качества

Автор: Семен Попадюк

Автор: Семен Попадюк

Преимущества 3D-сканеров | Какие задачи решает 3D-сканирование | Критерии выбора 3D-сканера | Профессиональное 3D-сканирование для быстрого и эффективного решения производственных задач

Современные 3D-сканеры обладают обширным спектром возможностей и разнообразным функционалом. Они используются повсеместно – в производстве, строительстве, образовании, индустрии развлечений и находят применение даже в повседневной жизни. Чтобы выбрать сканер, отвечающий вашим потребностям, необходимо учитывать ряд аспектов, о которых мы поговорим в этой статье.

---

Закажите бесплатное тестовое 3D-сканирование с использованием оборудования ведущих мировых производителей:

Оставить заявку

---

Преимущества 3D-сканеров

Что такое 3D-сканер? Это устройство, предназначенное для быстрого анализа физического объекта и создания его точной компьютерной 3D-модели. Принцип его работы основан на вычислении расстояния до объекта при помощи двух камер. В дополнение к камерам используется подсветка – светодиодная или лазерная.

3D-сканеры классифицируются как по форме исполнения (стационарные и портативные), так и по сферам использования, в основном разделяясь на профессиональные и бытовые.

---

Смотрите серию видеообзоров ручного лазерного 3D-сканера ZG AtlaScan

---

3D-сканеры дают возможность в разы сократить время и расходы на этапе разработки, повысить качество выпускаемой продукции и, в конечном счете, ускорить выпуск продукта на рынок. Они могут использоваться на любом этапе управления жизненным циклом продукта и помогут оптимизировать производственный процесс предприятиями различных отраслей, включая:

• автомобилестроение,
• машиностроение,
• авиационно-космическую промышленность,
• нефтегазовую индустрию,
• судостроение,
• строительство и архитектуру,
• искусство и культуру,
• медицину,
• ювелирное дело,
• науку и образование.

---

Приглашаем на выставку МЕТАЛЛООБРАБОТКА-2023»:

• 22-26 мая | ЦВК «Экспоцентр» – Представим новинки 3D‑индустрии и поможем решить задачи любой сложности на стенде iQB Lab

---

Устройства для 3D-сканирования позволяют снять многие ограничения, которые есть у традиционного измерительного оборудования. Такие привычные для метролога инструменты, как шаблоны, микрометры, штангенциркули стоят недорого, но отличаются субъективностью показаний и не подходят для сложных измерений. Координатно-измерительные машины обладают большей точностью, чем 3D-сканеры, но они дороже, более габаритны и требуют специальной подготовки оператора.

Оптические системы контроля, к которым относятся 3D-сканеры, – лучшее решение по соотношению цены и качества, так как они обеспечивают:

• быстроту измерений,
• высокую точность оцифровки объектов сложной геометрии,
• могут работать автономно,
• просты в эксплуатации.

Благодаря 3D-сканеру существенно облегчается труд дизайнера, технолога, конструктора: выполнение трудоемких сложных измерений и создание дизайна с нуля уходят в прошлое.

Какие задачи решает 3D-сканирование

1. Контроль качества: возможность проверки любых геометрических параметров, включая входной и выходной контроль, метрологический контроль деталей и производственной оснастки.
2. Реверс-инжиниринг изделий для оперативного получения проектной документации и модернизации продукта.
3. Проектирование и моделирование в целях прототипирования и оценки внешнего вида изделий, модернизации производственных цехов и оборудования.
4. Цифровое архивирование любого необходимого ассортимента (например, снятых с производства деталей). Модели, сохраненные в цифровых библиотеках, доступны удаленно из любой точки земного шара.

Критерии выбора 3D-сканера

Основной критерий – точность сканирования. Высокоточные устройства (10-30 мкм) помогут получить феноменальный результат: они способны передавать в 3D сложнейшую геометрию поверхности с минимальными погрешностями. Такие 3D-сканеры применяются в реверс-инжиниринге, контроле качества, медицине, служат для оцифровки пресс-форм, деталей устройств и пр. Наиболее востребованы на рынке 3D-сканеры точностью 30-100 мкм – они решают самые разнообразные задачи, в том числе не инженерные.

ZG AtlaScan – первый 3D‑сканер в мире с функцией захвата отверстий

Выбирая 3D-сканер, следует также учитывать разрешение (детализацию), т.е. степень дискретности, которая доступна при оцифровке объекта. Максимально высокая детализация позволяет отобразить в 3D-модели наиболее мелкие элементы.

Размер сканируемых объектов и, соответственно, мобильность 3D-сканера напрямую зависят от типа устройства, которое вы подбираете. При оцифровке деталей и объектов небольших и средних параметров обычно используют ручные сканеры. Для захвата сложных изделий малых и средних форм с мелкими деталями подходят стационарные сканеры. Сканирование крупных объектов (зданий, сооружений, коммуникаций) выполняется с помощью наземных лазерных устройств (дальномеров).

Изучая функциональные возможности 3D-сканеров, обратите внимание и на такие моменты, как условия использования, скорость сканирования, поверхность объекта сканирования, цветность.

Примите во внимание, что следующий этап после сканирования – получение и дальнейшая работа с CAD-моделью, и для этого вам потребуется специализированное программное обеспечение.

Обработка данных 3D-сканирования с целью реверс-инжиниринга в ПО Geomagic Design X

Профессиональное 3D-сканирование для быстрого и эффективного решения производственных задач

Компания iQB предлагает передовые решения, которые с успехом работают на ведущих предприятиях по всему миру:

• Портативные устройства для метрологических 3D-измерений от компании ZG Technology (Китай). Линейка включает широкий ряд приборов, от доступного ручного 3D-сканера до мощной системы измерений с оптическим трекингом, а также фотограмметрию и портативную КИМ. Среди уникальных преимуществ ZG – наличие первого в мире портативного решения MarvelScan с тремя камерами для лазерного сканирования без меток и трекера и собственная технология мгновенного захвата координат отверстий. 3D-сканеры ZG Technology обеспечивают скорость измерений до 1 млн 350 тыс. точек в секунду и точность до 0,01 мм.
• Стационарный оптический 3D-сканер российского производства RangeVision PRO – промышленное решение для метрологии, доступное компании любого уровня. Устройство предназначено для оцифровки объектов от 1 мм до 5 м и предлагает высочайший уровень точности (до 0,018 мм) и 3D-разрешения (до 0,04 мм). Это первый отечественный 3D-сканер, утвержденный Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии как тип средства измерения.

Благодаря стационарному сканеру RangeVision PRO созданы спортивные обтекатели для мотоцикла Yamaha R3 с улучшенными аэродинамическими характеристиками, высокой прочностью и меньшим весом

• Ручные 3D-сканеры Creaform для оцифровки изделий габаритами от нескольких сантиметров до 6 метров. Устройства серии Go!SCAN (в том числе последняя модель Go!SCAN SPARK) основаны на технологии структурированного подсвета; HandySCAN 3D и MetraSCAN 3D – лазерные устройства, которые являются сертифицированными метрологическими инструментами промышленного класса. Модель нового поколения MetraSCAN BLACK|Elite – самый быстрый портативный лазерный 3D-сканер на рынке (1 млн 800 тыс. измерений в секунду). Объемная точность, которую может обеспечить технология Creaform, – до 80 микрон на 16 куб. м.
• Компания Creaform также выпускает 3D-сканеры и ПО под брендом peel 3d, сочетающие в себе доступность, простоту в работе и высокое качество. Линейка предназначена для решения задач реверс-инжиниринга и цифровизации объектов в таких областях, как искусство, сохранение культурных ценностей, товары широкого потребления, наука и образование, сканирование человеческого тела. Устройства peel 3d способны измерять объекты от 0,3 до 3 м с точностью до 0,1 мм.

• Стационарные оптические 3D-сканеры Solutionix для небольших объектов (10-500 мм) со множеством мелких деталей.
  Позволяют получить погрешность менее 8 микрон.
• Геодезические лазерные 3D-сканеры FARO Focus выполняют быстрое и точное сканирование крупногабаритных объектов, сложных конструкций, помещений и ландшафтов. Работают в диапазоне от 0,6 до 350 м, отличаются повышенной точностью, простотой в работе и возможностью эксплуатации в сложнейших условиях окружающей среды.
• Trimble X7 – компактный наземный лазерный 3D-сканер от американского производителя с повышенным удобством работы в поле. Устройство имеет сканирующее зеркало, встроенные инструменты визуализации, автоматическую калибровку, управляется с мобильного устройства. Точность измерения расстояний – 2 мм, скорость измерений – 500 тыс. точек в секунду, время сканирования – от 1 мин. 34 сек.
• Наземные лазерные 3D-сканеры бюджетного сегмента EPiC основаны на принципах простоты, удобства и доступности. Их главные преимущества – суперлегкий вес, высокая скорость съемки (от 30 до 90 секунд), панорамная камера 360 градусов и возможность управления с мобильного устройства.

---

Рекомендуем статью Обмер квартиры за 20 минут: создаем цифровую модель с помощью 3D-сканера

---

Многие из вышеуказанных сканеров внесены в реестр измерительных средств Российской Федерации и имеют соответствующие сертификаты.

Разнообразие представленных на рынке устройств 3D-сканирования позволит вам остановить выбор именно на той модели, которая нужна для решения конкретных задач. Ценовой диапазон так же широк: от несложных устройств ценой до 500$ до высокоточных профессиональных 3D-сканеров стоимостью в десятки и даже сотни тысяч долларов.

---

Обратитесь к экспертам iQB Technologies! Мы подберем оптимальное решение, которое позволит оптимизировать разработку продукта и производство на вашем предприятии, в проектно-конструкторском бюро или исследовательском центре. Напоминаем, что тестовое сканирование бесплатно!

Статья опубликована 25.05.2017 , обновлена 28.04.2023

Обзор 3D сканера RangeVision Pro

Сегодня у нас в обзоре отечественный продукт. 3D сканер от Российской компании RangeVision. Что из себя представляет их профессиональная модель 3D сканера узнаете прямо сейчас!

Кстати, подписывайтесь на наш Telegram канал, мы запустили там новый розыгрыш, условия простые, подписаться и оставить один комментарий под постом о розыгрыше! Итоги подведем 16 апреля, с помощью генератора случайных чисел выберем автора комментария, проверим не написал ли этот автор больше одного коммента и если всё хорошо, отправим ему банку смолы от Elegoo, а именно Elegoo Water Washeble!

С вами LIDER-3D и это обзор 3D сканера RangeVision Pro!

• Содержание
• О компании
• Внешний вид и комплектация
• Технические характеристики
• Программное обеспечение
• Видео
• Итог
• Где купить?
• Визитка LIDER-3D

О компании

Еще в 2008 году компания RangeVision начала заработку своих алгоритмов сканирования. В 2010 году компания была официально создана и в настоящее время RangeVision производят 3D сканеры со структурированным подсветом через всемирную сеть с более 40 партнерами.

В наших обзорах уже появлялись устройства от RangeVision, но это были настольные варианты, сегодня расскажем про профессиональный вариант 3D сканера.

Внешний вид и комплектация

Внешне, RangeVision Pro оправдывает свое название, основной блок сканера выглядит более серьезно чем предыдущие настольные модели, но вместе с тем и более массивно.

Комплектация стандартная для 3D сканеров, матирующий спрей, поля для калибровки, поворотный стол, штатив, комплект сменной оптики, USB накопитель с программным обеспечением. И всё это еще и поставляется в защитном кейсе!

Технические характеристики

3D сканер RangeVision Pro — оборудование, позволяющее проводить измерения с метрологической точностью. Это первый российский 3D сканер, который прошел сертификацию Росстандарта в качестве измерительного средства. Устройство может использоваться на производстве, при организации контроля качества, в реверс-инжиниринге, обучении, дизайне и других отраслях.

Технология сканирования синим светом и камеры с разрешением 6 Мп позволяют получить максимально точные данные об объектах любой величины.

RangeVision Pro может работать в трёх режимах, вы можете использовать поворотный стол вместе с маркерами, поворотный стол без маркеров, а также сканировать в свободном режиме без поворотного стола (с маркерами или без).

Очень радуют возможные размеры сканируемых объектов, RangeVision Pro способен сканировать как мелкие объекты, так и крупные, например, части автомобилей. Независимо от размеров сканируемого объекта, точность и детализация остаются на высоком уровне.

Также очень порадовал процесс сканирования объекта с текстурой, еще не один сканер из тех что были у нас на обзорах не выдавал такой же хороших результат сканирования текстур.

Программное обеспечение

Обычно главной звездой при работе с 3D сканерами является программное обеспечение, и в данном случае можно с уверенностью сказать что оно удалось на славу.

ScanCenter NG, с которым работает RangeVision Pro, позволяет быстро обрабатывать результаты сканирования и оптимизировать полученные 3D модели с помощью автоматизированных функций. В результате вы получаете точную копию объекта в удобном формате для дальнейшего экспорта в CAD/CAM программы.

ПО от RangeVision Pro скорее всего будет сильно нагружать ваш компьютер, и работать с тяжелыми программами параллельно с процессом сканирования не получится, увы, такова цена высокого качества сканирования и широкого функционала программы.

Огромное количество настроек в ScanCenter NG позволяет вам полностью контролировать процесс сканирования и проводить детальную постобработку готовых сканов.

Например, одна из функций доступная в продвинутых настройках “Совмещение после сканирования” — позволяет совмещать два разных скана одного объекта с учетом его геометрических особенностей.

Функция оптимизации структуры — позволяет упорядочить структуру расположения мешей, что помогает при последующем сглаживании.

Подборка статей из раздела «База знаний» с сайта компании LIDER-3D: 1) Руководство для начинающих по 3D сканированию и фотограмметрии • 2) Выбираем портативный 3D сканер: 5 вещей, которые нужно знать • 3) Обратное проектирование

Видео

А чтобы получше рассмотреть RangeVision Pro проследуйте к нашему видео обзору!

Видео с кейсом 3D сканирования автомобильного крыла и видео про настройки ScanCenter NG:

Итог

RangeVision Pro удивил нас, в хорошем смысле, это действительно профессиональное оборудование которое можно официально использовать для точных измерений, и этот “метрологический сертификат” не просто рекламная утка, на практике RangeVision Pro в полной мере оправдывает свои звания и заверения разработчиков.

ScanCenter NG, программное обеспечение от RangeVision, также не остается в стороне. Настроек хватает с головой, интерфейс чистый и понятный.

Кроме всего вышеперечисленного, RangeVision Pro это Российский продукт, он спокойно конкурирует с зарубежными аналогами, а в плане цены даже превосходит их, таким образом становясь отличным вариантом для компаний которым необходимо точное и детализированное 3D сканирование.

Всем спасибо, материал подготовила команда специалистов компании LIDER-3D, будем рады вашим вопросам в комментариях.

Если вас заинтересовала 3D сканер RangeVision Pro, вы можете получить детальную консультацию специалиста обратившись к нам в LIDER-3D, а так же приобрести данное оборудование у нас на сайте.

Подписывайтесь на нас в социальных сетях: Telegram, ВКонтакте, Я.Дзен, RuTube, YouTube, Одноклассники чтобы первыми получать самые интересные материалы!

Лучший 3D-сканер — 10 лучших 3D-сканеров 2023 года [Обзоры]

Подобно обычному сканеру, лазерное 3D-сканирование использует различные методы для анализа физического объекта, а затем передает эти данные на компьютер для создания цифрового изображения. 3D модели. Процесс 3D-дигитайзера может быть автоматическим, или пользователям может потребоваться завершить модель в соответствии со своими требованиями с помощью программного обеспечения. Обычно цель состоит в том, чтобы получить точную модель в нужном стандарте и формате, готовую к 3D-печати, приложениям виртуальной реальности или другим целям.

Такие сканеры используются во многих профессиональных отраслях, но благодаря достижениям в области домашней 3D-печати в настоящее время существует также большое разнообразие домашних вариантов. Их иногда называют портативными 3D-сканерами или ручными сканерами, если они разработаны таким образом. Они позволяют легко сканировать объекты малого и среднего размера для 3D-печати.

Некоторые поставляются полностью собранными, а другие, например, сами 3D-принтеры, вам придется собирать самостоятельно. Преимущество для тех, кто хорошо разбирается в таких вещах, заключается в том, что это снижает цену и упрощает модернизацию и модификацию.

Сканирование обычно выполняется с использованием лазерной триангуляции или различных форм структурированного света, чтобы окружить объект и измерить его трехмерные размеры или «геометрию» . Высококачественные объективы камеры 3D-сканера также фиксируют цвет и текстуру поверхности объекта. Затем с помощью сопутствующего или стороннего программного обеспечения модель можно увеличить или уменьшить или полностью изменить.

Сканировать 3D-объекты еще никогда не было так просто!

Как работают 3D-сканеры?

Итак, как сканировать 3D-объекты в компьютер? Будь то в промышленных масштабах, в малом бизнесе или на рабочем столе дома, все 3D-сканеры имеют схожие характеристики в том, как они работают.

В большинстве случаев используются лазеры и/или технологии белого света и камеры. Физический объект помещен на кровать, поднос или в подходящее место. Электромагнитный свет отражается от объекта, измеряя его окружность, полные размеры и все его мельчайшие детали.

В зависимости от сканера он может использовать несколько источников света, камер и других технологий, чтобы помочь этому процессу. Собранные данные называются облаком точек, что означает количество точек, захваченных лазером.

Чем больше точек собрано, тем точнее сканирование. Сканер высокого разрешения может сканировать сотни тысяч точек за секунды и достигать миллионов точек в целом. Весь процесс занимает всего несколько минут.

В то время как свет, как правило, является мерой геометрии объекта, HD-камеры, как правило, фиксируют детали поверхности и цвет.

Записанные данные затем могут быть загружены в программу автоматизированного проектирования или аналогичное программное обеспечение для проверки и обработки. напр. если вы планируете использовать его для 3D-печати, модель может нуждаться в увеличении или уменьшении масштаба, создании полостей, добавлении опорных структур, изменении цвета или изменении яркости/контрастности и т. д.

Конечно, существуют разные типы 3D-сканера и технологии сканирования. Итак, давайте подробнее рассмотрим каждый из них:

Типы 3D-сканеров

Существует несколько типов 3D-сканеров. Прежде чем принять решение, ознакомьтесь с разделом ниже:

Ручные и стационарные

Ручные и стационарные 3D-сканеры часто используют одну и ту же технологию и могут частично совпадать по своим функциям. Отличие заключается в основном в дизайне.

  Ручной сканер имеет ручку и позволяет пользователю самостоятельно перемещаться вокруг объекта, чтобы захватить его под любым углом.

Стационарный сканер должен быть расположен перед объектом, который обычно помещается на вращающуюся пластину и захватывает его, когда он вращается на 360 градусов. Пользователю может потребоваться изменить положение объекта несколько раз, чтобы захватить каждый угол.

Новые конструкции становятся меньше и легче переносятся.

Лазерная триангуляция

Наиболее распространенной технологией, используемой в 3D-сканировании, является лазерная тригонометрическая триангуляция. Он записывает миллионы различных точек на поверхности объекта для построения точной общей полигональная сетка. Они распространены в портативных устройствах и сканерах промышленного класса. Также они могут работать на дальних дистанциях и по лазерному сопровождению объектов.

3D-сканеры структурированного света

Подобно лазерной триангуляции и часто используемому взаимозаменяемо, структурированный свет или «белый свет» проецируется на объект в виде сетки. Затем он может измерить структуру этой сетки по отношению к объекту с помощью датчиков/камер 3D-сканера и триангуляции.

Большой радиус действия

Сканеры дальнего действия используют технологию сдвига фазы или импульсную технологию, которая может захватывать миллионы точек при вращении на 360 градусов с помощью зеркал. Чаще используется для сканирования крупных объектов, таких как автомобили или здания.

Они также могут использовать технологию «времени полета», которая измеряет расстояние до объекта по отношению к скорости света и времени, которое требуется для его возвращения к датчику.

Это менее актуально для повседневного 3D-сканирования и печати.

Приложения для 3D-сканирования

Существует множество различных приложений для 3D-лазерного сканирования — от 3D-печати в домашних условиях до прототипирования, производства медицинских товаров в промышленных масштабах и даже архитектуры.

3D-печать для любителей

Более дешевые 3D-сканеры обычно используются домашними пользователями для сканирования простых объектов и их 3D-печати для развлечения.

Медицина

Медицина и стоматология обычно используют 3D-сканирование для создания имплантатов и вспомогательных средств для удовлетворения потребностей своих пациентов. Например, сканирование ног людей с помощью высококачественного 3D-сканера позволяет создавать ортопедические стельки (вставки для обуви). Он также используется при создании протезов.

Virtual Engineering

Промышленные 3D-сканеры используются как при создании, так и при контроле качества автомобилей, самолетов и даже аэрокосмической техники. Он гарантирует, что существующие детали будут такими же точными, как и их оригинальные модели, и что будут созданы новые жизнеспособные детали.

Обратный инжиниринг и ремонт

От домашнего компьютерного стола до производственного цеха 3D-сканирование позволяет пользователям реконструировать или копировать существующие объекты. Сохраненные модели также позволяют реконструировать поврежденные объекты.

Виртуальная реальность

От создания реалистичных 3D-миров до людей, которые в них живут, устройства 3D-сканирования являются неотъемлемой частью растущей индустрии виртуальной реальности. Это варьируется от видеоигр AAA, виртуальной кинематографии и компьютерных изображений (CGI) до виртуальных туров и офисных встреч. Это также побочная отрасль для захвата движения.

Судебная экспертиза

CSI прошла долгий путь. Судебно-медицинским экспертам сегодня приходится полагаться не только на память, фотографии и улики с места преступления. Они могут фиксировать все местоположение в виде полной 3D-модели для более тщательного осмотра и для прогона различных сценариев.

Археология и архивирование

От музеев до библиотек 3D-сканирование используется для регистрации и сохранения всего, от артефактов до оцифровки книг. Это также дает экспертам и общественности удаленный доступ.

Архитектура

3D-сканирование также может помочь архитекторам составить карту областей, в которых они будут проектировать свои здания, черпать вдохновение в существующей архитектуре и создавать миниатюры/прототипы.

Что нужно знать перед покупкой 3D-сканера?

Прежде чем купить 3D-сканер, необходимо учесть несколько моментов: 

• ваш бюджет 
• для чего вы будете его использовать
• это скорость и точность
•  другие функции устройства.

Стоимость 3D-сканера

Диапазон цен на лазерный 3D-сканер сильно различается. Что касается более дешевого конца, вы можете выбрать один для дома всего за 300 долларов , например, XYZprinting 3D Scanner 1.0 A. Однако, если вам нужно высочайшее общее качество и возможность сканировать маленькие и большие объекты. Или, если вы профессионал и вам нужен 3D-сканер для таких областей, как медицинские имплантаты или автомобильные детали, стоит от 3000 до 35 000 долларов.

Как правило, лучше всего искать 3D-сканеры для продажи в Интернете, где вы можете найти лучший выбор и цены.

3D-печать

Несмотря на то, что комбинация сканеров с двумя 3D-принтерами встречается редко, если вы хотите сканировать модели для 3D-печати, вам необходимо убедиться, что обладает хорошей точностью и разрешением. Программное обеспечение также должно быть способно экспортировать в пригодный для использования формат . Вам нужно будет проверить свой 3D-принтер и его собственное программное обеспечение, чтобы узнать, какие типы файлов он принимает, а затем выбрать соответствующий сканер.

К счастью, почти все наши обзоры 3D-сканеров включают устройства, которые могут экспортировать в файлы распространенных типов, таких как OBJ и STL.

Как правило, только более дорогие сканеры подходят для других приложений, таких как виртуальная реальность, сканирование всего тела, архитектура и проектирование.

Ручной и стационарный

Мы уже объяснили разницу, но в основном ручной сканер мобильен, а стационарный потребует от вас перемещения и корректировки объекта. Ни один из них не обязательно лучше другого, все зависит от ваших потребностей.

Скорость

Насколько быстр сканер? У вас много свободного времени или вы хотите, чтобы работа была выполнена как можно быстрее? Все 3D-сканеры будут выполняться за несколько минут, в то время как многие сканирующие сложные объекты в высоком разрешении могут говорить полчаса или дольше.

Точность и разрешение

Точность означает, насколько близко к сканируемому объекту будет находиться оцифрованная модель, измеряемая в миллиметрах. Поэтому чем меньше, тем лучше. Термин «разрешение» может использоваться как синоним «точность» или относиться к разрешению любых камер, используемых в процессе сканирования.

Обычно , чем меньше миллиметр, тем лучше. Другие факторы также играют роль в общем качестве, например, условия освещения, цвет и глубина.

Размер объекта и пространство

Некоторые типы 3D-сканеров превосходно сканируют небольшие объекты, в то время как другие лучше сканируют средние и большие объекты. Другие — универсалы. Перед покупкой сканера вам следует определиться с общим размером предметов, которые вы будете сканировать.

Вам также необходимо освободить место для сканера. Хотя все продукты в нашем списке небольшие и относительно портативные, стационарным сканерам как минимум нужен стол для работы. Аналогично, t здесь будет минимальным и максимальным расстоянием, на котором сканер должен находиться по отношению к сканируемому объекту.

Вам потребуется больше места при полном сканировании больших объектов.

Подключенные устройства

Все 3D-сканеры должны быть подключены к компьютеру или устройству, чтобы контролировать процесс и сохранять цифровую модель. Обычно это делается через кабель USB или HDMI. Вам нужно будет убедиться, что ваш компьютер или ноутбук соответствует минимальным требованиям для программного обеспечения для сканирования и моделирования. Кроме того, убедитесь, что у вас есть планшет, чтобы упростить мониторинг в реальном времени.

Программное обеспечение

Ваше устройство будет поставляться либо с собственным программным обеспечением, либо с популярной программой стороннего производителя, которая упростит процесс и подправит модель после ее сканирования. Различное программное обеспечение для 3D-печати лучше подходит для разных уровней квалификации. Некоторые программы имеют множество функций для опытных пользователей, а другие выполняют большинство основных задач автоматически. Ознакомьтесь с нашими обзорами 3D-сканеров, чтобы узнать, какое программное обеспечение поставляется с каждым устройством, а также насколько оно продвинуто и просто в использовании.

Практический обзор: 3D-сканер Mole

Практический обзор

Это наш первый обзор продукта в этом году, а также наш первый обзор продукта из нашей великолепной новой мастерской / испытательного полигона, и что может быть лучше, чтобы начать работу с недавно выпущенным 3D-сканером!

Mole — это новый сканер структурированного света от компании 3DMakerpro, которая производит множество популярных 3D-сканеров как для потребителей, так и для профессионалов. Он имеет высокий уровень точности и способен создавать как геометрические, так и цветные сканы для экспорта в файлы форматов STL, OBJ и PLY.

На картинке ниже вы можете увидеть Крота на треноге.

Обзор

Mole имеет несколько замечательных функций, включая точность до 0,05 мм, сканирование черных объектов и мультиспектральную технологию.

Кроме того, благодаря интеллектуальному алгоритму сканирование без маркеров позволяет сканировать объект так же легко, как снимать видео. Это полезно для сканирования больших объектов без необходимости наклеивать на них наклейки для справки.

Согласно брошюре, с помощью The Mole можно сканировать даже такие большие объекты, как дверь автомобиля или бампер.

Прежде чем заглянуть внутрь коробки и продолжить обзор, давайте взглянем на технические характеристики сканера.

Точность	0,05 мм
Разрешение	0,1 мм
Рабочее расстояние	150 – 400 мм
Одиночный диапазон захвата	200 х 100 мм
Минимальное сканирование	15 х 15 х 15 мм
Частота кадров	10 кадр/с
Источник света	НИР
Размеры	141 х 80 х 80 мм
Вес	390 г
Цветная текстура	Расширенная поддержка
Формат вывода	ОБДЖ/СТЛ/ПЛАЙ

Установка

Mole был хорошо упакован, завернут в мягкий пластик и поставляется в собственном прочном футляре из АБС-пластика.

Кейс содержит сканер, кабели питания и передачи данных, штатив из углеродного волокна, проигрыватель с питанием от USB и пластину для проигрывателя. Инструкции по эксплуатации сканера и программного обеспечения сканера (JM-Studio) находятся на USB-накопителе емкостью 8 ГБ.

Сканер легко настроить. Просто подключите кабели к их очевидным местам (используйте руководство, если вы не можете понять это), подключите конец USB к компьютеру и подождите, пока он обнаружит оборудование и автоматически назначит драйверы соответственно.

Установка программного обеспечения JM-Studio также проста. Просто извлеките файл из архива и запустите его. На USB-накопителе есть версии как для ПК, так и для Mac.

Запустив программное обеспечение, нам было представлено введение/руководство, объясняющее пользовательский интерфейс и дающее несколько указаний о том, как использовать программное обеспечение.

После установки программного обеспечения и сканера пришло время увидеть Крота в действии.

Пробное вождение «Крота»

В руководстве «Крота» указано, что существует два способа сканирования объектов.

Первый метод (сканирование вручную) называется «Простой режим», а второй метод с использованием поворотного стола называется «Режим стола». Мы попробовали оба метода, а также попытались объединить их, сканируя вручную объект на поворотном столе.

Mole очень хорошо сканирует матовые объекты, а поворотный стол значительно облегчает сканирование.

The Mole также имеет два доступных режима SLAM: первый (геометрический) для сканирования более грубых объектов, а второй (текстурный) для сканирования объектов с цветами и более тонкими текстурами.

Настольный режим

В настольном режиме проигрыватель подключается к источнику питания USB (в данном случае к ноутбуку) и начинает медленно вращаться с постоянной скоростью. Крот крепится к штативу и направлен примерно в направлении поворотного стола.

Выбор режима таблицы в программном обеспечении включает кнопку предварительного просмотра, нажатие которой позволяет расположить сканируемый элемент в правильном месте относительно сканера. Здесь яркость и чувствительность можно настроить перед началом сканирования.

После того, как объект был позиционирован удовлетворительно, предварительный просмотр закончился, и начался процесс маскирования/удаления поворотного стола из сканирования. Это достигается путем удаления объекта с поворотного стола и сканирования поворотного стола, чтобы программное обеспечение могло отличить его от правильного сканирования. Как только этот процесс был завершен, предмет был помещен обратно на поворотный стол, и полное сканирование было готово к началу.

Для теста в настольном режиме мы использовали пылезащитную маску, которую нашли в хранилище, как вы можете видеть на изображении ниже. Мы использовали этот предмет, так как он имеет приятную матовую поверхность, не слишком бликует и имеет интересные геометрические особенности.

Сканирование резины не проблема.

Для этого сканирования мы решили сканировать только геометрию, выбрав «геометрия» в меню SLAM.

Естественно, сканирование потребовало нескольких проходов, чтобы получить полную форму, так как части маски были затемнены, когда она была помещена на поворотный стол.

Выравнивание скана

Захват полной геометрии детали не представляет проблемы в режиме таблицы, так как есть опции «Изменить» скан и «Выровнять» несколько сканов, чтобы они формировали полную форму объекта.

Нажатие «Изменить» позволяет сканировать предмет под разными углами, физически переворачивая предмет так, чтобы затемненные элементы оказались сверху. Сканирование можно повторять столько раз, сколько необходимо, нажимая «Изменить», чтобы каждый раз добавлять новое сканирование под другим углом. Функцию «Изменить» также можно использовать для создания сканов более крупных объектов в простом режиме.

На изображении ниже показано сканирование с правой стороны маски, левая сторона скрыта из-за того, что она лежит на поворотном столе.

Одно сканирование лицевой маски.

Всего для построения полной геометрии маски потребовалось 6 разных сканирований. После того, как сканы были завершены, их выравнивали всего одним щелчком мыши с помощью кнопки «Выровнять».

На изображении ниже показан элемент после того, как он был перевернут на поворотном столе, и было добавлено второе сканирование с использованием функции «Изменить».

Еще одно сканирование противоположной стороны лицевой маски.

Выравнивание может выполняться как автоматически, так и вручную. При ручном выравнивании пользователь должен выбрать 3 точки на каждом скане, чтобы использовать их в качестве эталона для выравнивания.

Нам не нужно было этого делать, так как автоматическое выравнивание работало отлично, сводя разные сканы в одну согласованную форму.

После завершения выравнивания данные сканирования обрабатывались перед преобразованием в правильный файл 3D-детали. Этап обработки включает в себя слияние сканов, удаление шума, исправление и вариант упрощения, при котором количество граней в полученной 3D-детали может быть уменьшено.

Полученную «объединенную» 3D-модель можно экспортировать в виде файла OBJ или STL для использования в любом приложении, которое вам понадобится в дальнейшем.

Вы можете увидеть окончательный результат нашей отсканированной таблицы модели маски на изображении ниже.

Неплохо для первого раза!

Окончательная модель слияния в 3D.

В целом, сканирование в режиме таблицы довольно простое, и мы смогли проследить рабочий процесс без каких-либо проблем. Обратите внимание, что некоторые предметы (особенно отражающие или прозрачные) нуждаются в каком-либо покрытии для успешного сканирования. Все это объясняется в руководстве при запуске программного обеспечения JM-Studio.

Режим текстуры

Чтобы попробовать режим текстуры, башмак был помещен на поворотный стол, и был выбран простой режим, поэтому сканером управляли вручную. Это избавило от необходимости переворачивать обувь и совмещать сканы.

Вы можете увидеть результат геометрического сканирования на изображении ниже.

Скан кроссовок.

Для захвата деталей цвета и текстуры использовалось другое сканирование, и в меню SLAM было выбрано сканирование текстуры.

Сканер зафиксировал информацию о цвете и глубине и создал цветное облако точек, которое вы можете видеть на изображении ниже.

Скан кроссовок в текстурном режиме SLAM.

The Mole также поставляется с набором цветных изображений профессионального уровня и поддерживает съемку сложных цветов и текстур с помощью цифровых зеркальных и беззеркальных камер. Программное обеспечение автоматически сопоставит цвета с моделями для достижения истинной точности цветопередачи. Мы не пытались этого сделать, так как не было DSLR-камеры.

Вместо этого кроссовки были обработаны и преобразованы в 3D-модель. Опять же, неплохо для первой попытки, как вы можете видеть ниже.

Окончательная 3D-модель после процесса слияния.

Простой режим сканирования

Первое сканирование маски было выполнено в настольном режиме, а обувь была просканирована с помощью комбинации операций поворотного стола и ручного сканера, но мы решили посмотреть, насколько большой мы можем сканировать. Мы попытались отсканировать электровелосипед, который вы видите на изображении ниже.

Попытка создания более крупного объекта с несколькими текстурами и материалами.

Электровелосипед имеет интересную геометрию, а также множество различных материалов и текстур.

Мы не ожидали, что сможем запечатлеть большую часть мотоцикла, не покрывая его порошком или краской (как рекомендовано в руководстве), и нам не хотелось покрывать велосипед краской только для того, чтобы отсканировать его.

Но мы были приятно удивлены тем, как много сканер смог захватить без изменения поверхностей. Как вы можете видеть на изображении ниже, почти одна сторона мотоцикла была захвачена всего за одно сканирование.

Даже на более крупных объектах Mole работает хорошо благодаря программному обеспечению.

Имейте в виду, что этот сканер предназначен для объектов малого и среднего размера, поэтому мы неплохо сфотографировали геометрию электровелосипеда большего размера.

Сканирование более крупных объектов в простом режиме требует некоторой практики, так как есть оптимальное расстояние между сканером и сканируемым объектом. Программное обеспечение показывает график, указывая расстояние до точки наилучшего восприятия при сканировании.

Заключение

Это была наша первая попытка использовать 3D-сканер потребительского класса, поэтому для получения желаемых результатов потребовалось небольшое обучение. Когда мы вернулись в лабораторию, чтобы сканировать вещи на второй день, это было намного проще, и к концу второго дня мы извлекли уроки с точки зрения правильного расстояния и оптимальных условий освещения, необходимых для получения наилучшего сканирования.

Сам по себе сканер прост в использовании, а руководство по эксплуатации и руководство в программном обеспечении значительно облегчают работу.

The Mole со штативом из углеродного волокна.

Как уже упоминалось, Mole предназначен для объектов малого и среднего размера, поэтому он оптимально работает при сканировании объектов в этом диапазоне, а наилучшие результаты были получены в режиме стола благодаря поворотному столу, обеспечивающему постоянное и стабильное вращательное движение.