3D skenování objektů pro 3D tisk může být složité na zvládnutí, ale jakmile se naučíte správný software a tipy, kterými se řídit, můžete vytvořit docela zajímavé modely. Tento článek vám poskytne několik dobrých informací o skenování objektů pro vytváření 3D tisků.

Chcete-li 3D skenovat 3D objekty pro 3D tisk, pořiďte si buď 3D skener, nebo pomocí telefonu/kamery pořiďte několik snímků kolem objektu a spojte je dohromady pomocí fotogrammetrie, abyste vytvořili 3D sken. Abyste dosáhli co nejlepších výsledků, ujistěte se, že máte při skenování dobré osvětlení.

Čtěte dále a získejte další informace a tipy pro 3D skenování objektů pro 3D tisk.

Mohu naskenovat objekt pro 3D tisk?

Ano, pomocí různých metod skenování můžete naskenovat objekt pro 3D tisk. Jedním z příkladů je student, který naskenoval a vytiskl 3D kostru Shuvosaurida pro muzejní výstavu. Jedná se o starověkého tvora podobného krokodýlovi, kterého naskenoval 3D pomocí prémiového profesionálního skeneru Artec Spider.

V současné době se jeho cena pohybuje kolem 25 000 dolarů, ale můžete si pořídit mnohem levnější 3D skenery nebo využít bezplatné možnosti, jako je fotogrammetrie, která vytváří 3D skeny pořízením několika snímků.

Zmínil se o volně přístupném úložišti s názvem MorphoSource, které je sbírkou několika 3D skenů zvířat a koster.

Tento student dále prozradil, že poté pomocí vizualizačního softwaru AVIZO připravil STL pro povrch každého skenu a následně jej vytiskl na 3D tiskárně.

Pokud jde o standardnější předměty, které můžete mít doma, nebo dokonce o součástky automobilů, je určitě možné je 3D skenovat a 3D tisknout. Lidé to úspěšně dělají už mnoho let.

Narazil jsem také na uživatele, který pomocí dronu naskenoval a vytiskl farmu svého kamaráda. Nejenže se to výrazně povedlo, ale navíc to mělo fantastický architektonický vzhled.

Naskenoval jsem a vytiskl 3d farmu přátel pomocí dronu a mé nové 3d tiskárny. od 3Dprinting

Začal tím, že po mapování pomocí Pix4D vygeneroval síťový model a následně jej zpracoval pomocí programu Meshmixer. Pix4D byl nákladný, ale existují bezplatné alternativy, například Meshroom, které můžete použít, pokud nesnesete náklady.

Pořídil asi 200 snímků a z hlediska zmenšených rozměrů a detailů z dronu vychází, že na jeden pixel připadá asi 3 cm. Rozlišení závisí hlavně na kameře dronu a výšce letu.

3D skenování se neomezuje pouze na to, s čím přicházíte denně do styku, ale jak je vidět na stránce 3D skenování NASA, lze 3D skenovat i mnoho typů objektů.

Více informací najdete na stránce NASA s 3D skeny, které lze vytisknout, a můžete si prohlédnout několik 3D skenů vesmírných objektů, jako jsou krátery, družice, rakety a další.

Jak skenovat 3D objekty pro 3D tisk

Existuje několik metod, jak skenovat 3D modely pro 3D tisk:

• Použití aplikace pro Android nebo iPhone
• Fotogrammetrie
• Skener papíru

Použití aplikace pro Android nebo iPhone

Podle toho, co jsem zjistil, je možné skenovat 3D objekty přímo z aplikací, které máte nainstalované v zařízení. Je to možné, protože většina nově vyrobených telefonů má ve výchozím nastavení LiDAR (detekce světla a měření vzdálenosti).

Některé aplikace jsou navíc zdarma, za jiné je třeba před jejich použitím nejprve zaplatit. Níže najdete stručné vysvětlení některých aplikací.

1. Aplikace Polycam

Aplikace Polycam je oblíbená aplikace pro 3D skenování, která funguje s produkty Apple, jako je iPhone nebo iPad. V současné době má aplikace hodnocení 4,8/5,0 a v době psaní článku měla více než 8 000 hodnocení.

Je popisována jako přední aplikace pro snímání 3D pro iPhone a iPad. Můžete vytvářet spoustu vysoce kvalitních 3D modelů z fotografií a také rychle generovat skeny prostor pomocí senzoru LiDAR.

Umožňuje také upravovat 3D skeny přímo ze zařízení a exportovat je do mnoha formátů. 3D skeny pak můžete sdílet s ostatními lidmi i s komunitou Polycam pomocí aplikace Polycam Web.

Podívejte se na video níže, jak uživatel kamery Polycam skenuje velkou skálu a zachycuje spoustu detailů.

Osvětlení je při 3D skenování velmi důležitým faktorem, proto ho při skenování objektů berte v úvahu. Nejlepším typem světla je nepřímé světlo, například stín, ale ne přímé sluneční světlo.

Můžete se podívat na oficiální webové stránky společnosti Polycam nebo na stránku aplikace Polycam.

2. Aplikace Trnio

Aplikace Trnio je skvělou metodou 3D skenování objektů pro 3D tisk. Mnoho lidí vytvořilo úžasné 3D výtisky s použitím existujících objektů, které pak podle svého přání škálují a vytvářejí nové kusy.

Skvělým příkladem je níže uvedené video Andrewa Sinka, který naskenoval ve 3D halloweenskou výzdobu a vytvořil z ní přívěsek na náhrdelník. K dosažení tohoto výsledku použil také program Meshmixer.

Předchozí verze aplikace nebyly nejlepší, ale byly provedeny užitečné aktualizace, které zrychlují a usnadňují skenování objektů. Během skenování již nemusíte klepat a aplikace automaticky zaznamenává a sestavuje snímky videa.

Jedná se o prémiovou aplikaci, takže za její stažení budete muset zaplatit - v době psaní článku stála 4,99 dolaru.

Můžete se podívat na stránku aplikace Trnio nebo na oficiální webové stránky Trnio.

Fotogrammetrie

Fotogrammetrie je efektivní metoda 3D skenování objektů, která se používá jako základ pro mnoho aplikací. Můžete použít nezpracované fotografie přímo z telefonu a importovat je do specializovaného softwaru a vytvořit tak digitální 3D obraz.

Jedná se o bezplatnou metodu s působivou přesností. Podívejte se na následující video Josefa Průši, který předvádí 3D skenování pouze z telefonu pomocí techniky fotogrammetrie.

1. Použití fotoaparátu - telefon/kamera GoPro

Někdo zveřejnil, jak naskenoval rozbitý kámen a pak ho vytiskl a vyšlo to perfektně. K tomu mu pomohla kamera GoPro. Použil také COLMAP, Prusa MK3S a Meshlab a zopakoval, jak důležité je osvětlení.

Klíčem k úspěchu je rovnoměrné osvětlení a nejlepších výsledků dosáhnete venku během zataženého dne. Podívejte se na video níže, kde najdete užitečný návod pro práci se systémem COLMAP.

Zmínil také, že je obtížné vypořádat se s lesklými předměty.

Jako zdroj skenování použil videoklip a exportoval 95 snímků, které pak použil v programu COLMAP k vytvoření 3D modelu.

Zmiňuje také, že provedl několik testů s programem Meshroom, pokud jde o získání dobrých skenů při špatném osvětlení, a že lépe zvládá nerovnoměrně osvětlené objekty.

S kamerou GoPro musíte zacházet opatrně, protože pokud nedáte pozor na širokoúhlý záběr, může dojít ke zkreslení obrazu. Podrobné vysvětlení najdete na tomto odkazu.

2. Profesionální ruční skener - Thunk3D Fisher

Existuje mnoho profesionálních ručních skenerů s různou úrovní rozlišení, ale v tomto příkladu se podíváme na skener Thunk3D Fisher.

I když skener pořizuje detailní snímky a je specializovaný, stále spadá pod fotogrammetrii. Jeden 3D uživatel napsal o tom, jak se mu pomocí 3D skenování a tisku podařilo vymyslet přední světlomety Mazdy B1600.

3D skenování a 3D tisk dokonalá shoda, jsme znovu přední světlomet pro Mazda B1600. Majitel vozu měl pouze pravou stranu, naskenoval a převrátil se hodí na levou stranu. Vytiskl v generické pryskyřice a post zpracovány s epoxidem a natřeny černě. od 3Dprinting

Majitel vozu naskenoval pomocí ručního skeneru Thunk3D Fisher pouze pravou stranu a poté ji překlopil tak, aby se vešla na levou stranu.

Tento skener poskytuje přesné skeny a údajně je ideální pro skenování velkých objektů. Je také ideální pro objekty se složitými detaily. Využívá technologii strukturovaného světla.

Dobré na tomto skeneru je, že skenuje objekty v rozsahu 5-500 cm ve vysokém rozlišení a 2-4 cm v nízkém rozlišení. Má bezplatný software, který je často aktualizován. Zajímavé je, že skener Thunk3D Fisher má další software pro 3D skenery Archer a Fisher.

3. OpenScan Mini na bázi Raspberry Pi

Narazil jsem na článek o tom, jak někdo použil skener založený na Raspberry Pi ke skenování 3D tištěného havrana. 3D skenování bylo provedeno pomocí kombinace OpenScan Mini založeného na Raspberry Pi a 16mp kamery Arducam s automatickým zaostřováním. Zmínili se, že zvýšení detailů bylo významné.

Rozlišení fotoaparátu je pro tyto typy skenů velmi důležité, ale správné osvětlení spolu s přípravou povrchu může být ještě důležitější. I kdybyste měli nekvalitní fotoaparát, při dobrém osvětlení a povrchu s bohatými vlastnostmi můžete dosáhnout docela dobrých výsledků.

3D skenování tohoto 3D tištěného havrana, který ukazuje některé neuvěřitelné detaily - vytištěno na výšku 50 mm a skenováno pomocí OpenScan Mini na bázi Raspberry Pi (odkaz&podrobnosti v komentáři) z 3Dprinting

Dále prozradil, že pokud chcete tento skener používat, měli byste si dobře uvědomit, jak je závislý na fotoaparátu Pi. Při jejich společném používání můžete očekávat vynikající výsledky.

Použití papírového skeneru

Není to obvyklá metoda, ale skutečně můžete 3D skenovat pomocí papírového skeneru. Skvělým příkladem v praxi je společnost CHEP, která zažila zlomení spony, pak pokračovala ve slepování kousků, aby je pak mohla 3D skenovat na papírovém skeneru.

Poté převezmete soubor PNG a převedete jej na soubor SVG.

Po dokončení převodu si jej můžete stáhnout do zvoleného programu CAD. Poté jej můžete po několika procesech převést do souboru STL a následně jej přenést do programu Cura k rozřezání při přípravě na 3D tisk.

Podívejte se na video, kde najdete názorný návod, jak to udělat.

Kolik stojí 3D skenování objektu?

Služba 3D skenování může stát od 50 do 800 USD a více v závislosti na různých faktorech, jako je velikost objektu, úroveň detailů, které objekt má, kde se objekt nachází atd. 3D skenování vlastních objektů můžete provést zdarma pomocí fotogrammetrie a bezplatného softwaru. Základní 3D skener stojí kolem 300 USD.

Existují i možnosti pronájmu vlastního profesionálního skeneru, takže můžete získat opravdu kvalitní sken několika objektů.

Mnoho aplikací pro 3D skenování v telefonech je také zdarma. Pokud jde o profesionální 3D skenery, ty mohou stát kolem 50 dolarů za sadu pro kutily a více než 500 dolarů za skenery nižšího rozsahu.

3D skenery mohou být rozhodně drahé, pokud hledáte vysoké specifikace, jako například Artec Eva za přibližně 15 000 dolarů.

Měli byste být také schopni najít služby 3D skenování ve vašem okolí prostřednictvím vyhledávání na místech, jako je Google, a tyto náklady se budou lišit. Něco jako ExactMetrology v USA a Superscan3D ve Velké Británii jsou některé populární služby 3D skenování.

Společnost Superscan3D určuje různé faktory nákladů na 3D skenování:

• Velikost objektu, který má být 3D skenován
• Úroveň detailu objektu nebo složité křivky/výhybky
• Typ skenovaného materiálu
• Kde se objekt nachází
• Úrovně následného zpracování potřebné k tomu, aby byl model připraven k použití.

Podrobnější vysvětlení nákladů na 3D skenery najdete v tomto článku od společnosti Artec 3D.

Můžete 3D skenovat objekt zdarma?

Ano, můžete úspěšně 3D skenovat objekt zdarma pomocí různých softwarových aplikací pro 3D skenování a také pomocí fotogrammetrie, což je použití série fotografií požadovaného modelu a specializovaného softwaru k vytvoření 3D modelu. Tyto metody mohou rozhodně vytvořit vysoce kvalitní 3D skeny, které lze zdarma vytisknout.

Podívejte se na níže uvedené video, které názorně vysvětluje, jak 3D skenovat pomocí aplikace Meshroom zdarma.

Převedení 3D skenu nebo fotografií do souboru STL lze provést pomocí softwaru, jako je tento. Obvykle mají možnost exportu, který sérii nebo fotografie či skeny převede do souboru STL, který lze vytisknout na 3D tiskárně. Je to skvělá metoda, jak z 3D skenů udělat tisknutelné.