Как да сканираме 3D обекти за 3D отпечатване

Roy Hill 09-08-2023
Roy Hill

Сканирането на обекти за 3D принтиране може да бъде трудно за усвояване, но след като научите правилния софтуер и съветите, които да следвате, можете да създадете някои доста готини модели. Тази статия ще ви даде някои добри познания за сканирането на обекти за създаване на 3D принтиране.

За да сканирате 3D обекти за 3D принтиране, трябва или да си купите 3D скенер, или да използвате телефона/камерата си, за да направите няколко снимки около обекта и да ги съберете заедно, като използвате фотограметрия, за да създадете 3D сканиране. Уверете се, че имате добро осветление, докато сканирате, за да получите най-добри резултати.

Продължавайте да четете за повече информация и съвети за 3D сканиране на обекти за 3D принтиране.

    Мога ли да сканирам обект за 3D печат?

    Да, можете да сканирате обект за 3D принтиране, като използвате различни методи за сканиране. Един пример за това е на аспирант, който 3D сканира и 3D принтира скелет на шувозавър за музейна експозиция. Това е древно крокодилоподобно същество, което той 3D сканира с помощта на първокласен професионален скенер, наречен Artec Spider.

    Понастоящем цената му е около 25 000 долара, но можете да се сдобиете с много по-евтини 3D скенери или да използвате безплатни варианти, като например фотограметрия, която създава 3D сканирания чрез заснемане на няколко снимки.

    Той спомена за хранилище със свободен достъп, наречено MorphoSource, което представлява колекция от няколко 3D сканирания на животни и скелети.

    Студентът разкрива още, че след това е използвал софтуер за визуализация, наречен AVIZO, за да подготви STL за повърхността на всяко сканиране, след което го е отпечатал на 3D принтер.

    Когато става въпрос за по-стандартни предмети, които може да имате вкъщи, или дори за части от автомобили, определено е възможно да ги сканирате и принтирате 3D. Хората го правят успешно от много години.

    Попаднах и на потребител, който е сканирал и отпечатал фермата на свой приятел с помощта на дрон. Не само че е имал значителен успех, но и фантастичен архитектурен вид.

    Сканирах и отпечатах на 3D принтер ферма на приятели с помощта на дрон и моя нов 3D принтер. от 3Dprinting

    Той започва с генериране на мрежов модел след картографиране с помощта на Pix4D и след това го обработва с Meshmixer. Pix4D е скъп, но има безплатни алтернативи като Meshroom, които можете да използвате, ако не можете да понесете разходите.

    Направени са около 200 снимки, а по отношение на мащабираните размери и детайлите от дрона се получава около 3 см на пиксел. Резолюцията зависи основно от камерата на дрона и височината на полета.

    Триизмерното сканиране не се ограничава само до това, с което си взаимодействате ежедневно, но както се вижда от страницата за 3D сканиране на НАСА, много видове обекти също могат да бъдат 3D сканирани.

    Можете да видите повече за това на страницата на НАСА за 3D сканиране за отпечатване и да видите няколко 3D сканирания на обекти, свързани с космоса, като кратери, сателити, ракети и др.

    Как да сканираме 3D обекти за 3D отпечатване

    Съществуват няколко метода за сканиране на 3D модели за 3D принтиране:

    • Използване на приложение за Android или iPhone
    • Фотограметрия
    • Скенер за хартия

    Използване на приложение за Android или iPhone

    От това, което разбрах, е възможно да сканирате триизмерни обекти направо от приложенията, които сте инсталирали на устройството си. Това е възможно, защото повечето новопроизведени телефони имат LiDAR (light detection and ranging) по подразбиране.

    Освен това някои приложения са безплатни, а за други е необходимо първо да се плати за тях, преди да се използват. Вижте по-долу кратко обяснение на някои от приложенията.

    1. Приложение Polycam

    Приложението Polycam е популярно приложение за 3D сканиране, което работи с продукти на Apple като iPhone или iPad. В момента то има рейтинг на приложението 4,8/5,0 с над 8000 оценки към момента на писане на статията.

    Вижте също: Как да принтираме правилно 3D подпорни конструкции - лесно ръководство (Cura)

    Описва се като водещото приложение за 3D заснемане за iPhone и iPad. Можете да създавате множество висококачествени 3D модели от снимки, както и бързо да генерирате сканиране на пространства с помощта на сензора LiDAR.

    Освен това ви дава възможност да редактирате своите 3D сканирания директно от устройството си, както и да ги експортирате в много файлови формати. След това можете да споделяте своите 3D сканирания с други хора, както и с общността на Polycam, като използвате Polycam Web.

    Вижте видеото по-долу, за да видите как потребител на Polycam сканира голяма скала и улавя множество детайли.

    Осветлението е много важен фактор при 3D сканирането, така че го вземете предвид, когато сканирате обектите си. Най-добрият вид светлина е непряката светлина, например сянка, но не и пряка слънчева светлина.

    Можете да разгледате официалния уебсайт на Polycam или страницата на приложението Polycam.

    2. Trnio App

    Приложението Trnio е чудесен метод за 3D сканиране на обекти за 3D принтиране. Много хора са създали зашеметяващи 3D отпечатъци, използвайки съществуващи обекти, след което ги мащабират според желанието си, за да създадат нови части.

    Един чудесен пример за това е видеоклипът по-долу на Андрю Синк, който 3D сканира няколко декорации за Хелоуин и ги превръща във висулка за колие. Той използва и Meshmixer, за да постигне този резултат.

    Предишните версии на приложението не бяха най-добрите, но са направени някои полезни актуализации за по-бързо и по-лесно сканиране на обекти. Вече не е необходимо да докосвате по време на сканиране, а приложението автоматично записва и съставя видеокадри.

    Това е премиум приложение, така че ще трябва да платите, за да го изтеглите, като цената му към момента на писане е 4,99 долара.

    Можете да разгледате страницата на приложението Trnio или официалния уебсайт на Trnio.

    Фотограметрия

    Фотограметрията е ефективен метод за 3D сканиране на обекти, който се използва като основа за много приложения. Можете да използвате необработени снимки директно от телефона си и да ги импортирате в специализиран софтуер, за да създадете 3D цифрово изображение.

    Това е безплатен метод, който има впечатляваща точност. Вижте видеото по-долу от Josef Prusa, което показва 3D сканиране само от телефон с помощта на техниката на фотограметрията.

    1. Използване на камера - телефон/камера GoPro

    Някой беше публикувал как е сканирал счупен камък и след това го е принтирал, а той е излязъл перфектен. Камерата GoPro му е помогнала да постигне това. Той също така е използвал COLMAP, Prusa MK3S и Meshlab и отново подчерта колко важно е осветлението.

    Равномерното осветление е ключът към успеха при работа с COLMAP, а най-добър резултат се постига на открито в облачен ден. Вижте видеото по-долу за полезно ръководство за COLMAP.

    Той също така спомена, че е трудно да се работи с лъскави предмети.

    Всъщност той използва видеоклип като източник на сканиране и експортира 95 кадъра, след което ги използва в COLMAP за създаване на 3D модел.

    Той също така споменава, че е направил някои тестове с Meshroom по отношение на получаването на добри сканирания при лошо осветление и че той се справя по-добре с неравномерно осветени обекти.

    Трябва да боравите внимателно с камерата GoPro, защото може да се получи изкривено изображение, ако не се погрижите за широкия ъгъл. Последвайте връзката, за да получите подробно обяснение.

    2. Професионален ръчен скенер - Thunk3D Fisher

    Съществуват много професионални ръчни скенери с различни нива на разделителна способност, но за този пример ще разгледаме Thunk3D Fisher.

    Въпреки че скенерът прави подробни снимки и е специализиран, той все пак попада в обхвата на фотограметрията. Един потребител на 3D пише за това как чрез 3D сканиране и принтиране е успял да измисли предните фарове на Mazda B1600.

    3D сканиране и 3D печат перфектно съвпадение, пресъздадохме преден фар за Mazda B1600. Собственикът на автомобила имаше само дясна страна, сканира и обърна го пасва на лявата страна. Отпечатани в обща смола и след обработка с епоксидна смола и боядисани в черно. от 3Dprinting

    Собственикът на автомобила е сканирал само дясната страна с помощта на ръчен скенер Thunk3D Fisher, след което го е обърнал, за да се побере от лявата страна.

    Този скенер дава точни сканирания и се твърди, че е идеален за сканиране на големи обекти. Той е идеален и за обекти, които имат сложни детайли. Използва технология със структурирана светлина.

    Хубавото при този скенер е, че той сканира обекти с висока разделителна способност от 5-500 cm и с ниска разделителна способност от 2-4 cm. Той има безплатен софтуер, който често се актуализира. Вълнуващото е, че скенерът Thunk3D Fisher има допълнителен софтуер за 3D скенерите Archer и Fisher.

    3. OpenScan Mini на базата на Raspberry Pi

    Попаднах на статия за това как някой е използвал скенер, базиран на Raspberry Pi, за сканиране на 3D принтирана ладия. 3D сканирането е извършено с помощта на комбинация от OpenScan Mini, базиран на Raspberry Pi, заедно с камера Arducam 16mp с автофокус. Споменават, че увеличаването на детайлите е значително.

    Разделителната способност на камерата за тези видове сканиране е много важна, но правилното осветление заедно с подготовката на повърхността може да са дори по-важни. Дори да имате камера с лошо качество, ако имате добро осветление и повърхност с богати характеристики, пак можете да получите доста добри резултати.

    3D сканиране на тази 3D отпечатана ладия, показваща някои невероятни детайли - отпечатана на височина 50 мм и сканирана с OpenScan Mini, базиран на Raspberry Pi (линк& подробности в коментара) от 3Dprinting

    Той продължи да разкрива, че ако искате да използвате този скенер, трябва да сте наясно как той зависи от камерата Pi. Можете да очаквате отлични резултати, когато използвате двете заедно.

    Използване на скенер за хартия

    Това не е обичайният метод, но всъщност можете да сканирате 3D с помощта на хартиен скенер. Чудесен пример за това в действие е случаят с CHEP, които са имали опит със счупен клипс, след което са залепили парчетата, за да го сканират 3D с хартиен скенер.

    След това вземате PNG файла и го преобразувате в SVG файл.

    След като приключите с конвертирането, можете да го изтеглите в избраната CAD програма. След това, след няколко процеса, можете да го конвертирате в STL файл, преди да го прехвърлите в Cura за нарязване, докато се подготвяте за 3D печат.

    Изгледайте видеоклипа за нагледно ръководство как да направите това.

    Вижте също: Как да създадем STL файл & 3D модел от снимка/картина

    Колко струва 3D сканирането на обект?

    Услугата за 3D сканиране може да струва от 50 до 800 долара и повече в зависимост от различни фактори, като например размера на обекта, степента на детайлност на обекта, мястото, на което се намира обектът, и т.н. Можете да сканирате 3D собствените си обекти безплатно, като използвате фотограметрия и безплатен софтуер. Един основен 3D скенер струва около 300 долара.

    Съществуват дори възможности за наемане на собствен професионален скенер, за да можете да получите наистина висококачествено сканиране на няколко обекта.

    Много приложения за 3D сканиране на телефони също са безплатни. Когато става въпрос за професионални 3D скенери, те могат да струват около 50 USD за комплект "Направи си сам" и над 500 USD за скенери от нисък клас.

    3D скенерите определено могат да станат скъпи, когато търсите високи спецификации, като Artec Eva за около 15 000 USD.

    Би трябвало да можете да намерите услуги за 3D сканиране във вашия район чрез търсене в Google, като разходите за тях ще варират. Някои популярни услуги за 3D сканиране са ExactMetrology в САЩ и Superscan3D в Обединеното кралство.

    Superscan3D определя различните фактори за цената на 3D сканирането:

    • Размер на обекта, който ще се сканира 3D
    • Ниво на детайлност на обекта или сложни криви/разклонения
    • Вид на материала, който трябва да се сканира
    • Къде се намира обектът
    • Нива на последваща обработка, необходими за подготвяне на модела за приложение

    Вижте тази статия от Artec 3D за по-подробно обяснение на разходите за 3D скенери.

    Можете ли да сканирате 3D обект безплатно?

    Да, можете успешно да сканирате 3D обект безплатно с помощта на различни софтуерни приложения за 3D сканиране, както и с помощта на фотограметрия, която представлява използване на серия от снимки на желания от вас модел и специализиран софтуер за създаване на 3D модел. Тези методи определено могат да създадат висококачествени 3D сканирания, които могат да бъдат отпечатани безплатно.

    Изгледайте видеоклипа по-долу за визуално обяснение на това как да сканирате 3D с Meshroom безплатно.

    Превръщането на 3D сканиране или снимки в STL файл може да се направи с помощта на подобен софтуер. Обикновено те имат опция за експортиране, която превръща серията или снимките или сканиранията в STL файл, който може да бъде отпечатан на 3D принтер. Това е чудесен метод за превръщане на 3D сканирането в печатно.

    Roy Hill

    Рой Хил е страстен ентусиаст на 3D принтирането и технологичен гуру с богати познания за всички неща, свързани с 3D принтирането. С над 10 години опит в областта, Рой е усвоил изкуството на 3D проектиране и печат и се е превърнал в експерт в най-новите тенденции и технологии за 3D печат.Рой има диплома по машинно инженерство от Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA) и е работил за няколко реномирани компании в областта на 3D печата, включително MakerBot и Formlabs. Той също така си сътрудничи с различни фирми и физически лица, за да създаде персонализирани 3D печатни продукти, които революционизират техните индустрии.Освен страстта си към 3D принтирането, Рой е запален пътешественик и ентусиаст на открито. Той обича да прекарва време сред природата, да се разхожда и да къмпингува със семейството си. В свободното си време той също така наставлява млади инженери и споделя своето богатство от знания за 3D принтиране чрез различни платформи, включително популярния си блог, 3D Printerly 3D Printing.