Kuidas skaneerida 3D-objekte 3D-trükkimiseks

Roy Hill 09-08-2023
Roy Hill

Objektide 3D-skaneerimine 3D-trükkimiseks võib olla keeruline, kuid kui olete õppinud ära õige tarkvara ja nõuanded, mida järgida, saate luua päris lahedaid mudeleid. See artikkel annab teile mõned head teadmised objektide skaneerimisest 3D-trükiste loomiseks.

Selleks, et 3D-printimiseks 3D-objekte 3D-skaneerida, peate kas hankima 3D-skänneri või kasutama oma telefoni/kaamerat, et teha mitu pilti objekti ümber ja need fotogrammetria abil kokku panna, et luua 3D-skanne. Parimate tulemuste saamiseks veenduge, et skaneerimise ajal on teil hea valgustus.

Lugege edasi, et saada rohkem teavet ja näpunäiteid 3D-printimiseks vajalike objektide 3D-skaneerimiseks.

    Kas ma saan objekti 3D printimiseks skaneerida?

    Jah, objekti saab skaneerida 3D-trükkimiseks, kasutades erinevaid skaneerimismeetodeid. Üks näide selle kohta pärineb ühelt kraadiõppurilt, kes 3D-skaneeris ja 3D-trükkis muuseumiekspositsiooni jaoks Shuvosauriidi skeleti. See on iidne krokodillitaoline olend, mille ta 3D-skaneeris kasutades kõrgekvaliteedilist professionaalset skannerit nimega Artec Spider.

    Selle hind on praegu umbes 25 000 dollarit, kuid te võite saada palju odavamaid 3D-skännereid või kasutada tasuta võimalusi, näiteks fotogrammetriat, mis loob 3D-skaneeringuid mitme pildi tegemise teel.

    Ta mainis avatud juurdepääsuga repositooriumi nimega MorphoSource, mis on loomade ja skelettide 3D-skaneeringute kogumik.

    See üliõpilane selgitas veel, et seejärel kasutas ta iga skaneeritud pinna STL-i koostamiseks visualiseerimistarkvara AVIZO, mille järel ta selle 3D-prindis välja trükkis.

    Kui tegemist on tavalisemate esemetega, mis teil võib olla kodus või isegi autode osadega, on neid kindlasti võimalik 3D-skaneerida ja 3D-trükkida. Inimesed on seda juba aastaid edukalt teinud.

    Ma sattusin ka kasutaja peale, kes skaneeris ja printis oma sõbra talu drooni abil. See ei olnud mitte ainult märkimisväärne õnnestumine, vaid ka fantastilise arhitektuurse välimusega.

    Ma skaneerisin ja 3d-prindisin sõprade talu, kasutades drooni ja minu uut 3d-printerit. alates 3Dprinting

    Ta alustas pärast kaardistamist Pix4D abil võrgusilma mudeli genereerimisega ja seejärel töötles seda Meshmixeriga. Pix4D oli kulukas, kuid on olemas tasuta alternatiivid, näiteks Meshroom, mida saab kasutada, kui te ei suuda kulusid kanda.

    See võttis umbes 200 fotot ja droonilt saadud mõõtmete ja detailide skaala järgi on see umbes 3 cm piksli kohta. Resolutsioon sõltub peamiselt drooni kaamerast ja lennukõrgusest.

    3D-skaneerimine ei piirdu ainult sellega, millega te igapäevaselt kokku puutute, vaid nagu NASA 3D-skaneerimise lehel on näha, saab 3D-skaneerida ka paljusid esemeid.

    Rohkem infot selle kohta leiate NASA leheküljelt, kus on välja prinditavad 3D-skaneeringud, ning saate näha mitmeid 3D-skaneeringuid kosmosega seotud objektidest, nagu kraatrid, satelliidid, raketid ja muud.

    Kuidas skaneerida 3D-objekte 3D-trükkimiseks

    On olemas mõned meetodid, kuidas 3D-mudeleid 3D-printimiseks skaneerida:

    • Androidi või iPhone'i rakenduse kasutamine
    • Fotogrammetria
    • Paberskanner

    Androidi või iPhone'i rakenduse kasutamine

    Nagu ma olen aru saanud, on võimalik 3D-objekte skaneerida otse seadmesse paigaldatud rakendustest. See on võimalik, sest enamikul hiljuti toodetud telefonidel on vaikimisi LiDAR (light detection and ranging).

    Lisaks on mõned rakendused tasuta ja teiste eest tuleb enne kasutamist kõigepealt maksta. Allpool on lühike selgitus mõnede rakenduste kohta.

    1. Polycam App

    Rakendus Polycam on populaarne 3D-skaneerimisrakendus, mis töötab Apple'i toodetega, nagu iPhone või iPad. Praegu on selle rakenduse hinnang 4,8/5,0 ja selle hinnanguid on kirjutamise ajal üle 8000.

    Seda kirjeldatakse kui juhtivat 3D-kaardistamise rakendust iPhone'ile ja iPadile. Saate luua fotodest hulgaliselt kvaliteetseid 3D-mudeleid, samuti saate LiDAR-anduri abil kiiresti luua ruumide skaneeringuid.

    See annab teile ka võimaluse oma 3D-skaneeringuid otse seadmest redigeerida ning eksportida neid paljudes failivormingutes. 3D-skaneeringuid saate seejärel jagada teiste inimestega ja Polycam Webi abil ka Polycam-kogukonnaga.

    Vaadake allolevat videot, et näha, kuidas üks Polycami kasutaja skaneerib suurt kivi ja jäädvustab palju detaile.

    Valgus on 3D-skaneerimise puhul väga oluline tegur, seega arvestage sellega, kui skannite oma objekte. Parim valgustüüp on kaudne valgus, näiteks varjus, kuid mitte otsene päikesevalgus.

    Saate vaadata Polycami ametlikku veebisaiti või Polycami rakenduse lehekülge.

    2. Trnio rakendus

    Trnio rakendus on suurepärane meetod objektide 3D-skaneerimiseks 3D-printimise jaoks. Paljud inimesed on loonud mõned uimastavad 3D-trükised, kasutades olemasolevaid objekte, seejärel skaleerides neid vastavalt soovile, et luua uusi tükke.

    Üks suurepärane näide sellest on allolev video, mille autor on Andrew Sink, kes 3D-skaneeris mõned Halloweeni kaunistused ja tegi sellest kaelakee jaoks ripatsid. Ta kasutas selle tulemuse saavutamiseks ka Meshmixerit.

    Rakenduse eelmised versioonid ei olnud parimad, kuid nad on teinud mõned kasulikud uuendused, et skannida objekte kiiremini ja lihtsamalt. Sa ei pea enam skannimise ajal koputama ning rakendus salvestab ja koostab videokaadrid automaatselt.

    Tegemist on lisatasu rakendusega, seega peate selle allalaadimise eest maksma, praegu on selle hind 4,99 dollarit.

    Saate vaadata Trnio rakenduse lehekülge või Trnio ametlikku veebisaiti.

    Fotogrammetria

    Fotogrammetria on tõhus meetod objektide 3D-skaneerimiseks, mida kasutatakse paljude rakenduste alusena. Saate kasutada toorfotosid otse oma telefonist ja importida need spetsiaalsesse tarkvarasse, et luua 3D-digitaalkujutis.

    See on tasuta meetod ja selle täpsus on muljetavaldav. Vaadake allolevat Josef Prusa videot, kus näidatakse 3D-skaneerimist vaid telefonist fotogrammetria tehnikaga.

    1. Kasutage kaamerat - telefon/GoPro kaamera

    Keegi oli postitanud, kuidas ta skaneeris purunenud kivi ja seejärel printis selle välja ja see tuli ideaalselt välja. GoPro kaamera aitas tal seda saavutada. Ta kasutas ka COLMAPi, Prusa MK3S-i ja Meshlab'i. Ta kordas, kui oluline on valgustus.

    Ühtlane valgustus on COLMAPi edu võti ja parimad tulemused saadakse pilvise päeva ajal õues. Vaadake allolevat videot, kus on kasulik COLMAPi õpetus.

    Ta mainis ka, et läikivate esemetega on raske toime tulla.

    Tegelikult kasutas ta skaneerimisallikana videoklippi ja eksportis 95 kaadrit, seejärel kasutas neid COLMAPis 3D-mudeli loomiseks.

    Ta mainib ka, et ta tegi Meshroomiga mõned testid seoses heade skaneeringute saamisega halva valgustuse korral ja see teeb paremat tööd ebaühtlaselt valgustatud objektidega.

    GoPro kaameraga tuleb ettevaatlikult ümber käia, sest kui sa ei hoolitse laia nurga eest, võib pilt moonutada. Üksikasjaliku selgituse saamiseks jälgi linki.

    2. Professionaalne pihuskaamera - Thunk3D Fisher

    On olemas palju professionaalseid käeshoitavaid skannereid, mille lahutusvõime on erinev, kuid selle näite puhul vaatame Thunk3D Fisheri.

    Kuigi skanner teeb detailseid pilte ja on spetsialiseerunud, kuulub see ikkagi fotogrammetria alla. Üks 3D kasutaja kirjutas sellest, kuidas tal õnnestus 3D-skaneerimise ja printimise abil välja tulla Mazda B1600 esilaternad.

    3d skaneerimine ja 3d printimine täiuslik vaste, me taasloodi esilatern Mazda B1600. Auto omanik oli ainult paremal pool, skaneeritud ja pööratud see sobib vasakule poole. Trükitud üldine vaik ja post töödeldud epoksü ja mustaks värvitud. alates 3Dprinting

    Autoomanik skaneeris Thunk3D Fisheri käsiskanneriga ainult parempoolse külje ja keeras selle siis ümber, et see sobiks vasakule küljele.

    See skanner annab täpseid skaneeringuid ja on väidetavalt ideaalne suurte objektide skaneerimiseks. Samuti sobib see ideaalselt objektide jaoks, millel on keerulised detailid. See kasutab struktureeritud valguse tehnoloogiat.

    Selle skänneri hea külg on see, et ta skaneerib objekte vahemikus 5-500 cm kõrgresolutsiooniga ja 2-4 cm madala resolutsiooniga. Sellel on tasuta tarkvara, mida uuendatakse sageli. Põnev on see, et Thunk3D Fisher skanneril on lisatarkvara Archer ja Fisher 3D skannerite jaoks.

    3. Raspberry Pi-põhine OpenScan Mini

    Leidsin artikli, kus räägiti, kuidas keegi oli kasutanud Raspberry Pi-põhist skannerit, et skaneerida 3D-prinditud vares. 3D-skaneerimisel kasutati Raspberry Pi-põhist OpenScan Mini ja Arducam 16mp kaamerat koos autofookusega. Nad mainisid, et detailide suurenemine oli märkimisväärne.

    Kaamera lahutusvõime on sedalaadi skaneerimiste puhul väga oluline, kuid korralik valgustus koos pinna ettevalmistamisega võib olla isegi tähtsam. Isegi kui teil oli kehva kvaliteediga kaamera, võite hea valgustuse ja rikkaliku pinna korral ikkagi saada päris häid tulemusi.

    3D-skaneerimine selle 3D-trükitud vares, mis näitab uskumatuid detaile - trükitud 50mm kõrgusel ja skaneeritud Raspberry Pi-põhise OpenScan Mini abil (link&üksikasjad kommentaaris) 3Dprintingist

    Ta läks edasi, et paljastada, et kui soovite seda skannerit kasutada, siis peaksite hästi teadma, kuidas see sõltub Pi kaamerast. Võite oodata suurepäraseid tulemusi, kui kasutate neid kahte koos.

    Vaata ka: Kuidas parandada PLA, mis muutub hapraks & Snaps - miks see juhtub?

    Paberskänneri kasutamine

    See ei ole tavaline meetod, kuid tegelikult saab 3D-skaneerida paberskanneriga. Suurepärane näide selle kohta on CHEP, kes koges katkist klambrit, seejärel läksid tükid kokku liimima, et seejärel 3D-skaneerida seda paberskanneriga.

    Seejärel võtate PNG-faili ja teisendate selle SVG-failiks.

    Kui olete konverteerimisega valmis, saate selle alla laadida oma valitud CAD-programmi. Seejärel saate selle pärast mõningaid protsesse konverteerida STL-failiks, enne kui võtate selle Cura programmi viilutamiseks, kui valmistute selle 3D-trükkimiseks.

    Vaadake videost visuaalset õpetust, kuidas seda teha.

    Kui palju maksab objekti 3D-skaneerimine?

    3D-skaneerimisteenus võib maksta 50-800 dollarit ja rohkem, sõltuvalt erinevatest teguritest, nagu objekti suurus, objekti detailsuse tase, objekti asukoht jne. 3D-skaneerimine on võimalik tasuta, kasutades fotogrammetriat ja tasuta tarkvara. 3D-skaneerimise põhiteenus maksab umbes 300 dollarit.

    On isegi võimalusi rentida oma professionaalne skanner, nii et saate tõesti kvaliteetse skaneeringu mitme objekti jaoks.

    Paljud telefoni 3D-skaneerimisrakendused on samuti tasuta. Kui tegemist on professionaalsete 3D-skanneritega, siis võivad need maksta umbes 50 dollarit DIY-komplekti eest, madalate skannerite puhul aga üle 500 dollari.

    Vaata ka: Parimad tasuta 3D-printeri G-koodi failid - kust neid leida

    3D-skannerid võivad kindlasti saada kalliks, kui otsite kõrgeid näitajaid, näiteks Artec Eva umbes 15 000 dollari eest.

    Samuti peaksite leidma 3D-skaneerimisteenuseid oma piirkonnas, kui otsite neid näiteks Google'is, ja need kulud on erinevad. 3D-skaneerimisteenused on näiteks ExactMetrology USAs ja Superscan3D Ühendkuningriigis.

    Superscan3D määrab kindlaks erinevad tegurid, mis mõjutavad 3D-skaneerimise maksumust:

    • 3D-skaneeritava objekti suurus
    • Objekti detailsuse tase või keerulised kõverad/kõverad.
    • Skaneeritava materjali tüüp
    • Kus objekt asub
    • Mudeli rakendamiseks vajaliku järeltöötluse tasemed

    Vaadake seda artiklit Artec 3D-st, kus on üksikasjalikumalt selgitatud 3D-skänneri kulusid.

    Kas sa saad objekti 3D-skaneerida tasuta?

    Jah, saate edukalt 3D-skaneerida objekti tasuta, kasutades erinevaid 3D-skaneerimise tarkvararakendusi, samuti fotogrammetriat, mis kasutab 3D-mudeli loomiseks fotoseeriat teie soovitud mudelist ja spetsiaalset tarkvara. Need meetodid võivad kindlasti luua kvaliteetseid 3D-skaneeringuid, mida saab tasuta 3D-prindida.

    Vaadake allolevat videot, et saada visuaalne selgitus, kuidas 3D-skaneerimist Meshroomiga tasuta teha.

    3D-skaneeringu või fotode muutmist STL-failiks saab teha sellise tarkvara abil. Neil on tavaliselt ekspordivõimalus, et muuta seeria või fotod või skaneeringud STL-failiks, mida saab 3D-prindida. See on suurepärane meetod 3D-skaneeringute trükitavaks muutmiseks.

    Roy Hill

    Roy Hill on kirglik 3D-printimise entusiast ja tehnoloogiaguru, kellel on palju teadmisi kõigist 3D-printimisega seotud asjadest. Üle 10-aastase kogemusega selles valdkonnas on Roy omandanud 3D-disaini ja -printimise kunsti ning temast on saanud uusimate 3D-printimise trendide ja tehnoloogiate ekspert.Roy'l on kraad Los Angelese California ülikoolist (UCLA) masinaehituse erialal ning ta on töötanud mitmes mainekas 3D-printimise alal ettevõttes, sealhulgas MakerBot ja Formlabs. Samuti on ta teinud koostööd erinevate ettevõtete ja üksikisikutega, et luua kohandatud 3D-prinditud tooteid, mis on nende tööstust revolutsiooniliselt muutnud.Lisaks oma kirele 3D-printimise vastu on Roy innukas reisija ja vabaõhuhuviline. Talle meeldib perega looduses aega veeta, matkata ja telkida. Vabal ajal juhendab ta ka noori insenere ja jagab oma teadmisi 3D-printimise kohta erinevatel platvormidel, sealhulgas oma populaarsel ajaveebil 3D Printerly 3D Printing.