Η τρισδιάστατη σάρωση αντικειμένων για τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να είναι δύσκολη, αλλά μόλις μάθετε το σωστό λογισμικό και τις συμβουλές που πρέπει να ακολουθήσετε, μπορείτε να δημιουργήσετε μερικά πολύ ωραία μοντέλα. Αυτό το άρθρο θα σας δώσει μερικές καλές πληροφορίες σχετικά με τη σάρωση αντικειμένων για τη δημιουργία τρισδιάστατων εκτυπώσεων.

Για την τρισδιάστατη σάρωση τρισδιάστατων αντικειμένων για τρισδιάστατη εκτύπωση, θέλετε είτε να αποκτήσετε έναν τρισδιάστατο σαρωτή είτε να χρησιμοποιήσετε το τηλέφωνο/τη φωτογραφική σας μηχανή για να τραβήξετε αρκετές φωτογραφίες γύρω από το αντικείμενο και να τις ενώσετε χρησιμοποιώντας φωτογραμμετρία για να δημιουργήσετε μια τρισδιάστατη σάρωση. Βεβαιωθείτε ότι έχετε καλό φωτισμό κατά τη σάρωση για να έχετε τα καλύτερα αποτελέσματα.

Συνεχίστε να διαβάζετε για περισσότερες πληροφορίες και συμβουλές για την τρισδιάστατη σάρωση αντικειμένων για τρισδιάστατη εκτύπωση.

Μπορώ να σαρώσω ένα αντικείμενο για τρισδιάστατη εκτύπωση;

Ναι, μπορείτε να σαρώσετε ένα αντικείμενο για να το εκτυπώσετε τρισδιάστατα χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους σάρωσης. Ένα παράδειγμα είναι από έναν μεταπτυχιακό φοιτητή που σάρωσε και εκτύπωσε τρισδιάστατα έναν σκελετό Shuvosaurid για μια έκθεση σε μουσείο. Πρόκειται για ένα αρχαίο πλάσμα που μοιάζει με κροκόδειλο και το οποίο σάρωσε τρισδιάστατα χρησιμοποιώντας έναν επαγγελματικό σαρωτή υψηλής ποιότητας που ονομάζεται Artec Spider.

Η τιμή του ανέρχεται σήμερα σε περίπου 25.000 δολάρια, αλλά μπορείτε να προμηθευτείτε πολύ φθηνότερους σαρωτές 3D ή να χρησιμοποιήσετε δωρεάν επιλογές, όπως η φωτογραμμετρία, η οποία δημιουργεί τρισδιάστατες σαρώσεις μέσω της λήψης πολλών φωτογραφιών.

Ανέφερε ένα αποθετήριο ανοικτής πρόσβασης με την ονομασία MorphoSource, το οποίο είναι μια συλλογή από διάφορες τρισδιάστατες σαρώσεις ζώων και σκελετών.

Αυτός ο φοιτητής αποκάλυψε περαιτέρω ότι στη συνέχεια χρησιμοποίησε ένα λογισμικό οπτικοποίησης που ονομάζεται AVIZO για να προετοιμάσει STL για την επιφάνεια κάθε σάρωσης, και στη συνέχεια την εκτύπωσε τρισδιάστατα.

Όταν πρόκειται για πιο συνηθισμένα αντικείμενα που μπορεί να έχετε στο σπίτι, ή ακόμα και για εξαρτήματα αυτοκινήτων, είναι σίγουρα δυνατή η τρισδιάστατη σάρωση και τρισδιάστατη εκτύπωση. Οι άνθρωποι το κάνουν εδώ και πολλά χρόνια με επιτυχία.

Συνάντησα επίσης έναν χρήστη που σάρωσε και εκτύπωσε το αγρόκτημα ενός φίλου του με τη βοήθεια ενός drone. Όχι μόνο είχε σημαντική επιτυχία, αλλά είχε και μια φανταστική αρχιτεκτονική εμφάνιση.

Σάρωσα και εκτύπωσα τρισδιάστατα ένα αγρόκτημα φίλων χρησιμοποιώντας ένα drone και τον νέο μου τρισδιάστατο εκτυπωτή. από 3Dprinting

Ξεκίνησε με τη δημιουργία ενός μοντέλου πλέγματος μετά από χαρτογράφηση χρησιμοποιώντας το Pix4D και στη συνέχεια το επεξεργάστηκε στη συνέχεια χρησιμοποιώντας το Meshmixer. Το Pix4D ήταν δαπανηρό, αλλά υπάρχουν δωρεάν εναλλακτικές λύσεις όπως το Meshroom που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αν δεν μπορείτε να αντέξετε το κόστος.

Πήρε περίπου 200 φωτογραφίες και όσον αφορά τις διαστάσεις κλίμακας και τη λεπτομέρεια από το drone, υπολογίζεται ότι είναι περίπου 3 cm ανά pixel. Η ανάλυση εξαρτάται κυρίως από την κάμερα του drone και το ύψος πτήσης.

Η τρισδιάστατη σάρωση δεν περιορίζεται μόνο σε αυτά με τα οποία αλληλεπιδράτε καθημερινά, αλλά όπως φαίνεται στη σελίδα τρισδιάστατης σάρωσης της NASA, πολλοί τύποι αντικειμένων μπορούν επίσης να σαρωθούν τρισδιάστατα.

Μπορείτε να δείτε περισσότερα σχετικά με αυτό στη σελίδα της NASA με εκτυπώσιμες τρισδιάστατες σαρώσεις και να δείτε αρκετές τρισδιάστατες σαρώσεις αντικειμένων που σχετίζονται με το διάστημα, όπως κρατήρες, δορυφόρους, πυραύλους και άλλα.

Πώς να σαρώσετε 3D αντικείμενα για 3D εκτύπωση

Υπάρχουν μερικές μέθοδοι για τον τρόπο σάρωσης τρισδιάστατων μοντέλων για τρισδιάστατη εκτύπωση:

• Χρήση εφαρμογής Android ή iPhone
• Φωτογραμμετρία
• Σαρωτής χαρτιού

Χρήση εφαρμογής Android ή iPhone

Απ' ό,τι έχω καταλάβει, είναι δυνατή η σάρωση τρισδιάστατων αντικειμένων απευθείας από τις εφαρμογές που έχετε εγκαταστήσει στη συσκευή σας. Αυτό είναι εφικτό επειδή τα περισσότερα τηλέφωνα που κατασκευάζονται πρόσφατα διαθέτουν LiDAR (ανίχνευση και μέτρηση φωτός) από προεπιλογή.

Επιπλέον, ορισμένες εφαρμογές είναι δωρεάν, ενώ για άλλες απαιτείται πρώτα να πληρώσετε γι' αυτές πριν τις χρησιμοποιήσετε. Δείτε παρακάτω μια σύντομη επεξήγηση ορισμένων από τις εφαρμογές.

1. Εφαρμογή Polycam

Η εφαρμογή Polycam είναι μια δημοφιλής εφαρμογή τρισδιάστατης σάρωσης που λειτουργεί με προϊόντα της Apple, όπως το iPhone ή το iPad. Αυτή τη στιγμή έχει βαθμολογία εφαρμογής 4,8/5,0 με πάνω από 8.000 αξιολογήσεις κατά τη στιγμή της συγγραφής.

Περιγράφεται ως η κορυφαία εφαρμογή λήψης 3D για το iPhone και το iPad. Μπορείτε να δημιουργήσετε πολλά τρισδιάστατα μοντέλα υψηλής ποιότητας από φωτογραφίες, καθώς και να δημιουργήσετε γρήγορα σαρώσεις χώρων χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα LiDAR.

Σας δίνει επίσης τη δυνατότητα να επεξεργάζεστε τις τρισδιάστατες σαρώσεις σας απευθείας από τη συσκευή σας, καθώς και να τις εξάγετε σε πολλές μορφές αρχείων. Στη συνέχεια, μπορείτε να μοιραστείτε τις τρισδιάστατες σαρώσεις σας με άλλα άτομα, καθώς και με την κοινότητα Polycam χρησιμοποιώντας το Polycam Web.

Δείτε στο παρακάτω βίντεο πώς ένας χρήστης της Polycam σαρώνει έναν μεγάλο βράχο και αποτυπώνει πολλές λεπτομέρειες.

Ο φωτισμός είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας όταν πρόκειται για τρισδιάστατη σάρωση, οπότε λάβετε το υπόψη σας όταν σαρώνετε τα αντικείμενά σας. Ο καλύτερος τύπος φωτισμού είναι το έμμεσο φως, όπως η σκιά, αλλά όχι το άμεσο ηλιακό φως.

Μπορείτε να επισκεφθείτε τον επίσημο ιστότοπο του Polycam ή τη σελίδα της εφαρμογής Polycam.

2. Εφαρμογή Trnio

Η εφαρμογή Trnio είναι μια εξαιρετική μέθοδος τρισδιάστατης σάρωσης αντικειμένων για τρισδιάστατη εκτύπωση. Πολλοί άνθρωποι έχουν δημιουργήσει μερικές εκπληκτικές τρισδιάστατες εκτυπώσεις χρησιμοποιώντας υπάρχοντα αντικείμενα και στη συνέχεια κλιμακώνοντάς τα όπως επιθυμούν για να δημιουργήσουν νέα κομμάτια.

Ένα εξαιρετικό παράδειγμα είναι το παρακάτω βίντεο του Andrew Sink, ο οποίος σάρωσε τρισδιάστατα κάποια αποκριάτικα διακοσμητικά και τα έκανε μενταγιόν για ένα κολιέ. Χρησιμοποίησε επίσης το Meshmixer για να βοηθήσει στην επίτευξη αυτού του αποτελέσματος.

Οι προηγούμενες εκδόσεις της εφαρμογής δεν ήταν οι καλύτερες, αλλά έχουν γίνει κάποιες χρήσιμες ενημερώσεις για να σαρώνουν τα αντικείμενα πιο γρήγορα και πιο εύκολα. Δεν χρειάζεται πλέον να πατάτε κατά τη διάρκεια της σάρωσης και η εφαρμογή καταγράφει και συγκεντρώνει αυτόματα τα καρέ βίντεο.

Πρόκειται για μια premium εφαρμογή, οπότε θα πρέπει να πληρώσετε για να την κατεβάσετε, η τιμή της οποίας είναι προς το παρόν 4,99 δολάρια τη στιγμή που γράφονται αυτές οι γραμμές.

Μπορείτε να δείτε τη σελίδα της εφαρμογής Trnio App ή την επίσημη ιστοσελίδα του Trnio.

Φωτογραμμετρία

Η φωτογραμμετρία είναι μια αποτελεσματική μέθοδος τρισδιάστατης σάρωσης αντικειμένων, που χρησιμοποιείται ως βάση για πολλές εφαρμογές. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ακατέργαστες φωτογραφίες απευθείας από το τηλέφωνό σας και να τις εισάγετε σε ένα εξειδικευμένο λογισμικό για να δημιουργήσετε μια τρισδιάστατη ψηφιακή εικόνα.

Είναι μια δωρεάν μέθοδος και έχει εντυπωσιακή ακρίβεια. Δείτε το παρακάτω βίντεο από τον Josef Prusa που δείχνει την τρισδιάστατη σάρωση από ένα απλό τηλέφωνο με την τεχνική της φωτογραμμετρίας.

1. Χρησιμοποιήστε τη φωτογραφική μηχανή - Τηλέφωνο/GoPro Camera

Κάποιος είχε δημοσιεύσει πώς σάρωσε μια σπασμένη πέτρα και στη συνέχεια την εκτύπωσε και βγήκε τέλεια. Η κάμερα GoPro τον βοήθησε να το πετύχει αυτό. Χρησιμοποίησε επίσης COLMAP, Prusa MK3S και Meshlab και επανέλαβε πόσο σημαντικός είναι ο φωτισμός.

Ο ομοιόμορφος φωτισμός είναι το κλειδί για την επιτυχία με το COLMAP, και ο εξωτερικός χώρος κατά τη διάρκεια μιας συννεφιασμένης ημέρας δίνει τα καλύτερα αποτελέσματα. Δείτε το παρακάτω βίντεο για ένα χρήσιμο σεμινάριο COLMAP.

Ανέφερε επίσης ότι είναι δύσκολο να ασχοληθείς με γυαλιστερά αντικείμενα.

Στην πραγματικότητα χρησιμοποίησε ένα βίντεο κλιπ ως πηγή σάρωσης και εξήγαγε 95 καρέ, τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποίησε στο COLMAP για να δημιουργήσει ένα τρισδιάστατο μοντέλο.

Αναφέρει επίσης ότι έκανε κάποιες δοκιμές με το Meshroom όσον αφορά τη λήψη καλών σαρώσεων με κακό φωτισμό και ότι κάνει καλύτερη δουλειά στο χειρισμό άνισα φωτισμένων αντικειμένων.

Πρέπει να χειρίζεστε προσεκτικά την κάμερα GoPro γιατί μπορεί να έχετε παραμορφωμένη εικόνα αν δεν προσέξετε το ευρυγώνιο. Ακολουθήστε το σύνδεσμο για να λάβετε λεπτομερή εξήγηση.

2. Επαγγελματικός σαρωτής χειρός - Thunk3D Fisher

Υπάρχουν πολλοί επαγγελματικοί σαρωτές χειρός με διαφορετικά επίπεδα ανάλυσης, αλλά για το παράδειγμα αυτό, θα εξετάσουμε τον Thunk3D Fisher.

Παρόλο που ο σαρωτής παίρνει λεπτομερείς εικόνες και είναι εξειδικευμένος, εξακολουθεί να εμπίπτει στη φωτογραμμετρία. Ένας χρήστης 3D έγραψε για το πώς μέσω τρισδιάστατης σάρωσης και εκτύπωσης, κατάφερε να καταλήξει στους μπροστινούς προβολείς του Mazda B1600.

3d σάρωση και 3d εκτύπωση ένα τέλειο ταίριασμα, αναδημιουργήσαμε έναν μπροστινό προβολέα για ένα Mazda B1600. Ο ιδιοκτήτης του αυτοκινήτου είχε μόνο τη δεξιά πλευρά, σάρωσε και το γύρισε και ταιριάζει στην αριστερή πλευρά. Εκτυπώθηκε σε γενική ρητίνη και μετά την επεξεργασία με εποξειδική και βαμμένο μαύρο. από 3Dprinting

Ο ιδιοκτήτης του αυτοκινήτου σάρωσε μόνο τη δεξιά πλευρά χρησιμοποιώντας έναν φορητό σαρωτή Thunk3D Fisher και στη συνέχεια το γύρισε για να χωρέσει στην αριστερή πλευρά.

Αυτός ο σαρωτής δίνει ακριβείς σαρώσεις και λέγεται ότι είναι ιδανικός για τη σάρωση μεγάλων αντικειμένων. Είναι επίσης ιδανικός για αντικείμενα που έχουν περίπλοκες λεπτομέρειες. Χρησιμοποιεί τεχνολογία δομημένου φωτός.

Το καλό με αυτόν τον σαρωτή είναι ότι σαρώνει αντικείμενα που κυμαίνονται από 5-500 cm σε υψηλή ανάλυση και 2-4 cm σε χαμηλή ανάλυση. Διαθέτει δωρεάν λογισμικό που ενημερώνεται συχνά. Το συναρπαστικό είναι ότι ο σαρωτής Thunk3D Fisher διαθέτει πρόσθετο λογισμικό για τους τρισδιάστατους σαρωτές Archer και Fisher.

3. OpenScan Mini με βάση το Raspberry Pi

Έπεσα πάνω σε ένα άρθρο σχετικά με το πώς κάποιος χρησιμοποίησε έναν σαρωτή που βασίζεται στο Raspberry Pi για να σαρώσει έναν τρισδιάστατα εκτυπωμένο πύργο. Η τρισδιάστατη σάρωση έγινε χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό του OpenScan Mini που βασίζεται στο Raspberry Pi, μαζί με μια κάμερα Arducam 16mp με αυτόματη εστίαση. Ανέφεραν ότι η αύξηση της λεπτομέρειας ήταν σημαντική.

Η ανάλυση της κάμερας για τέτοιου είδους σαρώσεις είναι πολύ σημαντική, αλλά ο σωστός φωτισμός μαζί με την προετοιμασία της επιφάνειας μπορεί να είναι ακόμη πιο σημαντικές. Ακόμη και αν είχατε μια κακής ποιότητας κάμερα, αν έχετε καλό φωτισμό και μια επιφάνεια με πλούσια χαρακτηριστικά, μπορείτε να έχετε αρκετά καλά αποτελέσματα.

Τρισδιάστατη σάρωση αυτού του τρισδιάστατα τυπωμένου πύργου που δείχνει μερικές απίστευτες λεπτομέρειες - τυπωμένο σε ύψος 50 χιλιοστών και σαρωμένο με το OpenScan Mini με βάση το Raspberry Pi (σύνδεσμος&λεπτομέρειες στο σχόλιο) από το 3Dprinting

Συνέχισε αποκαλύπτοντας ότι αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον σαρωτή, θα πρέπει να γνωρίζετε καλά πώς εξαρτάται από την κάμερα Pi. Μπορείτε να περιμένετε εξαιρετικά αποτελέσματα όταν χρησιμοποιείτε τα δύο μαζί.

Χρήση ενός σαρωτή χαρτιού

Δεν είναι η συνηθισμένη μέθοδος, αλλά μπορείτε πραγματικά να κάνετε τρισδιάστατη σάρωση χρησιμοποιώντας έναν σαρωτή χαρτιού. Ένα εξαιρετικό παράδειγμα αυτού στην πράξη είναι με την CHEP, η οποία βίωσε ένα σπασμένο κλιπ, στη συνέχεια συνέχισε να κολλάει τα κομμάτια μαζί για να το σαρώσει στη συνέχεια τρισδιάστατα σε έναν σαρωτή χαρτιού.

Στη συνέχεια παίρνετε το αρχείο PNG και το μετατρέπετε σε αρχείο SVG.

Μόλις τελειώσετε με τη μετατροπή, μπορείτε να το κατεβάσετε στο πρόγραμμα CAD της επιλογής σας. Στη συνέχεια, μετά από μερικές διεργασίες, μπορείτε να το μετατρέψετε σε αρχείο STL πριν το μεταφέρετε στο Cura για τεμαχισμό, καθώς ετοιμάζεστε να το εκτυπώσετε τρισδιάστατα.

Δείτε το βίντεο για ένα οπτικό σεμινάριο για να το κάνετε αυτό.

Πόσο κοστίζει η τρισδιάστατη σάρωση ενός αντικειμένου;

Μια υπηρεσία τρισδιάστατης σάρωσης μπορεί να κοστίσει από 50 έως 800 δολάρια και άνω, ανάλογα με διάφορους παράγοντες, όπως το μέγεθος του αντικειμένου, το επίπεδο λεπτομέρειας που έχει το αντικείμενο, το σημείο στο οποίο βρίσκεται το αντικείμενο κ.ο.κ. Μπορείτε να σαρώσετε δωρεάν τα δικά σας αντικείμενα χρησιμοποιώντας φωτογραμμετρία και δωρεάν λογισμικό. Ένας βασικός τρισδιάστατος σαρωτής κοστίζει περίπου 300 δολάρια.

Υπάρχουν ακόμη και επιλογές για να νοικιάσετε τον δικό σας επαγγελματικό σαρωτή, ώστε να έχετε μια πραγματικά υψηλής ποιότητας σάρωση για πολλά αντικείμενα.

Πολλές εφαρμογές τρισδιάστατης σάρωσης για τηλέφωνα είναι επίσης δωρεάν. Όσον αφορά τους επαγγελματικούς σαρωτές 3D, αυτοί μπορεί να κοστίζουν περίπου 50 δολάρια για ένα σετ DIY, ενώ για σαρωτές χαμηλής εμβέλειας κοστίζουν πάνω από 500 δολάρια.

Οι τρισδιάστατοι σαρωτές μπορούν σίγουρα να γίνουν ακριβοί όταν αναζητάτε υψηλές προδιαγραφές, όπως ο Artec Eva για περίπου 15.000 δολάρια.

Θα πρέπει επίσης να είστε σε θέση να βρείτε υπηρεσίες τρισδιάστατης σάρωσης στην τοπική σας περιοχή μέσω αναζήτησης σε μέρη όπως το Google, και το κόστος αυτό θα ποικίλλει. Κάτι σαν το ExactMetrology στις ΗΠΑ και το Superscan3D στο Ηνωμένο Βασίλειο είναι μερικές δημοφιλείς υπηρεσίες τρισδιάστατης σάρωσης.

Η Superscan3D προσδιορίζει τους διαφορετικούς παράγοντες για το κόστος της τρισδιάστατης σάρωσης:

• Μέγεθος του αντικειμένου προς τρισδιάστατη σάρωση
• Επίπεδο λεπτομέρειας του αντικειμένου ή πολύπλοκες καμπύλες/σχισμές
• Τύπος υλικού προς σάρωση
• Πού βρίσκεται το αντικείμενο
• Επίπεδα μετα-επεξεργασίας που απαιτούνται για να είναι το μοντέλο έτοιμο για την εφαρμογή του

Δείτε αυτό το άρθρο από την Artec 3D για μια πιο λεπτομερή εξήγηση του κόστους του τρισδιάστατου σαρωτή.

Μπορείτε να σαρώσετε ένα αντικείμενο 3D δωρεάν;

Ναι, μπορείτε να σαρώσετε με επιτυχία ένα αντικείμενο 3D δωρεάν χρησιμοποιώντας διάφορες εφαρμογές 3D σάρωσης λογισμικού, καθώς και τη φωτογραμμετρία, η οποία χρησιμοποιεί μια σειρά φωτογραφιών του επιθυμητού μοντέλου και ένα εξειδικευμένο λογισμικό για τη δημιουργία ενός 3D μοντέλου. Αυτές οι μέθοδοι μπορούν σίγουρα να δημιουργήσουν 3D σαρώσεις υψηλής ποιότητας που μπορούν να εκτυπωθούν δωρεάν 3D.

Δείτε το παρακάτω βίντεο για μια οπτική εξήγηση του πώς μπορείτε να κάνετε δωρεάν τρισδιάστατη σάρωση με το Meshroom.

Η μετατροπή μιας τρισδιάστατης σάρωσης ή φωτογραφιών σε αρχείο STL μπορεί να γίνει με τη χρήση λογισμικού όπως αυτό. Συνήθως έχουν μια επιλογή εξαγωγής για να μετατρέψουν τη σειρά ή τις φωτογραφίες ή τις σαρώσεις σε αρχείο STL που μπορεί να εκτυπωθεί τρισδιάστατα. Είναι μια εξαιρετική μέθοδος για να κάνετε τις τρισδιάστατες σαρώσεις εκτυπώσιμες.