Miten skannata 3D-kohteita 3D-tulostusta varten?

Roy Hill 09-08-2023
Roy Hill

Esineiden 3D-skannaaminen 3D-tulostusta varten voi olla hankalaa, mutta kun opit oikeat ohjelmistot ja vinkit, voit luoda melko hienoja malleja. Tämä artikkeli antaa sinulle hyviä tietoja esineiden skannaamisesta 3D-tulosteiden luomiseksi.

Jos haluat 3D-skannata 3D-esineitä 3D-tulostusta varten, hanki 3D-skanneri tai ota puhelimella/kameralla useita kuvia esineen ympäriltä ja liitä ne yhteen fotogrammetrian avulla 3D-skannauksen luomiseksi. Varmista, että sinulla on hyvä valaistus skannauksen aikana, jotta saat parhaat tulokset.

Jatka lukemista saadaksesi lisätietoja ja vinkkejä 3D-skannauksen tekemiseen 3D-tulostusta varten.

    Voinko skannata kohteen 3D-tulostusta varten?

    Kyllä, voit skannata esineen 3D-tulostettavaksi käyttämällä erilaisia skannausmenetelmiä. Yksi esimerkki tästä on eräs opiskelija, joka 3D-skannasi ja 3D-tulosti Shuvosauridin luurangon museonäyttelyä varten. Kyseessä on muinainen krokotiilin kaltainen olento, jonka hän 3D-skannasi käyttämällä ammattikäyttöön tarkoitettua huippuluokan ammattilaisskanneria nimeltä Artec Spider.

    Sen hinta on tällä hetkellä noin 25 000 dollaria, mutta 3D-skannereita saa paljon halvemmalla, tai voit käyttää ilmaisia vaihtoehtoja, kuten fotogrammetriaa, jossa 3D-skannaukset luodaan ottamalla useita kuvia.

    Hän mainitsi avoimesti saatavilla olevan MorphoSource-tietokannan, joka on kokoelma useita eläinten ja luurankojen 3D-skannauksia.

    Opiskelija paljasti lisäksi, että hän käytti AVIZO-nimistä visualisointiohjelmistoa valmistellakseen STL-tiedostot kunkin skannauksen pinnasta, minkä jälkeen hän tulosti sen 3D-tulostamalla.

    Kun kyse on tavallisemmista esineistä, joita sinulla saattaa olla kodin ympärillä, tai jopa auton osista, niiden 3D-skannaaminen ja 3D-tulostaminen on varmasti mahdollista. Ihmiset ovat tehneet sitä menestyksekkäästi jo vuosien ajan.

    Törmäsin myös käyttäjään, joka skannasi ja tulosti ystävänsä maatilan lennokin avulla. Se oli paitsi merkittävä menestys, myös upea arkkitehtoninen ilme.

    Skannasin ja 3d-tulostin ystäväni maatilan käyttämällä dronea ja uutta 3d-tulostinta. alkaen 3Dprinting

    Hän aloitti luomalla verkkomallin kartoituksen jälkeen Pix4D:llä ja käsitteli sen sitten jälkikäteen Meshmixerillä. Pix4D oli kallis, mutta on olemassa ilmaisia vaihtoehtoja, kuten Meshroom, jota voit käyttää, jos et kestä kustannuksia.

    Sillä otettiin noin 200 kuvaa, ja dronen skaalattujen mittojen ja yksityiskohtien osalta se on noin 3 cm per pikseli. Resoluutio riippuu pääasiassa dronen kamerasta ja lentokorkeudesta.

    3D-skannaus ei rajoitu vain niihin esineisiin, joiden kanssa olet päivittäin tekemisissä, vaan kuten NASAn 3D-skannaussivulla näkyy, myös monenlaisia esineitä voidaan 3D-skannata.

    Voit lukea lisää tästä NASAn tulostettavien 3D-skannausten sivulta ja nähdä useita 3D-skannauksia avaruuteen liittyvistä kohteista, kuten kraattereista, satelliiteista, raketeista ja muista.

    Miten skannata 3D-kohteita 3D-tulostusta varten?

    3D-mallien skannaamiseen 3D-tulostusta varten on olemassa muutamia menetelmiä:

    • Android- tai iPhone-sovelluksen käyttäminen
    • Fotogrammetria
    • Paperiskanneri

    Android- tai iPhone-sovelluksen käyttäminen

    Tietojeni mukaan 3D-kohteiden skannaaminen on mahdollista suoraan laitteeseen asennetuista sovelluksista, koska useimmissa uusissa puhelimissa on oletuksena LiDAR (light detection and ranging).

    Lisäksi jotkin sovellukset ovat ilmaisia, ja toisista on maksettava ensin ennen niiden käyttämistä. Katso alla lyhyt selitys joistakin sovelluksista.

    1. Polycam-sovellus

    Polycam-sovellus on suosittu 3D-skannaussovellus, joka toimii Applen tuotteissa, kuten iPhonessa tai iPadissa. Tällä hetkellä sen sovellusarvio on 4,8/5,0 ja sillä on tätä kirjoitettaessa yli 8 000 arvosanaa.

    Sitä kuvataan johtavaksi 3D-kuvaussovellukseksi iPhonelle ja iPadille. Voit luoda valokuvista runsaasti korkealaatuisia 3D-malleja sekä luoda nopeasti skannauksia tiloista LiDAR-anturin avulla.

    Sen avulla voit myös muokata 3D-skannauksiasi suoraan laitteestasi sekä viedä ne moniin eri tiedostomuotoihin. 3D-skannauksiasi voit sitten jakaa muiden ihmisten kanssa sekä Polycam-yhteisön kanssa Polycam Webin avulla.

    Katso alla olevalta videolta, kuinka Polycam-käyttäjä skannaa suuren kiven ja tallentaa runsaasti yksityiskohtia.

    Valaistus on erittäin tärkeä tekijä 3D-skannauksessa, joten ota se huomioon, kun skannaat kohteita. Paras valotyyppi on epäsuora valo, kuten varjo, mutta ei suora auringonvalo.

    Voit tutustua Polycamin virallisiin verkkosivuihin tai Polycam App -sivulle.

    2. Trnio App

    Trnio-sovellus on loistava tapa skannata esineitä 3D-tulostusta varten. Monet ihmiset ovat luoneet upeita 3D-tulosteita käyttämällä olemassa olevia esineitä ja skaalaamalla niitä halutessaan uusien kappaleiden luomiseksi.

    Katso myös: Cura Fuzzy Skin -asetusten käyttäminen 3D-tulostuksissa

    Yksi hyvä esimerkki tästä on alla oleva video, jonka on tehnyt Andrew Sink, joka 3D-skannasi Halloween-koristeita ja teki niistä riipuksen kaulakorua varten. Hän käytti myös Meshmixeriä tämän tuloksen saavuttamiseen.

    Sovelluksen aiemmat versiot eivät olleet parhaita, mutta nyt on tehty hyödyllisiä päivityksiä, joiden ansiosta kohteiden skannaaminen on nopeampaa ja helpompaa. Skannauksen aikana ei enää tarvitse napauttaa, ja sovellus tallentaa ja kokoaa videokuvat automaattisesti.

    Tämä on premium-sovellus, joten sen lataaminen on maksullista, ja sen hinta on tällä hetkellä 4,99 dollaria tätä kirjoitettaessa.

    Voit tutustua Trnio App -sivuun tai Trnion virallisiin verkkosivuihin.

    Fotogrammetria

    Fotogrammetria on tehokas tapa skannata 3D-kohteita, ja sitä käytetään monien sovellusten pohjana. Voit käyttää raakakuvia suoraan puhelimestasi ja tuoda ne erikoistuneeseen ohjelmistoon luodaksesi digitaalisen 3D-kuvan.

    Se on ilmainen menetelmä, ja sen tarkkuus on vaikuttava. Katso alla oleva Josef Prusan video, jossa esitellään 3D-skannausta pelkällä puhelimella fotogrammetriatekniikalla.

    1. Käytä kameraa - Puhelin/GoPro-kamera

    Joku oli kirjoittanut, kuinka hän skannasi rikkinäisen kiven ja tulosti sen sitten, ja siitä tuli täydellinen. GoPro-kamera auttoi häntä tämän saavuttamisessa. Hän käytti myös COLMAPia, Prusa MK3S:ää ja Meshlabia, ja hän toisti, kuinka tärkeää valaistus on.

    Tasainen valaistus on avain COLMAPin onnistumiseen, ja ulkona pilvisenä päivänä saadaan parhaat tulokset. Katso alla olevalta videolta hyödyllinen COLMAP-opastus.

    Hän mainitsi myös, että kiiltäviä esineitä on vaikea käsitellä.

    Hän itse asiassa käytti videoleikettä skannauslähteenä ja vei 95 ruutua, joita hän käytti sitten COLMAPissa 3D-mallin luomiseen.

    Hän mainitsee myös tehneensä Meshroomilla testejä, joissa hän testasi hyvien skannausten saamista huonossa valaistuksessa, ja Meshroom hoitaa epätasaisesti valaistuja kohteita paremmin.

    GoPro-kameraa on käsiteltävä varovasti, koska kuva voi vääristyä, jos et huolehdi laajakulmasta. Seuraa linkkiä saadaksesi yksityiskohtaisen selityksen.

    2. Ammattikäyttöön tarkoitettu käsiskannettava skanneri - Thunk3D Fisher

    Ammattikäyttöön tarkoitettuja käsiskannereita, joiden resoluutio vaihtelee, on paljon, mutta tässä esimerkissä tarkastelemme Thunk3D Fisheriä.

    Vaikka skanneri ottaa yksityiskohtaisia kuvia ja on erikoistunut, se kuuluu silti fotogrammetrian piiriin. Eräs 3D-käyttäjä kirjoitti, kuinka hän onnistui 3D-skannauksen ja -tulostuksen avulla luomaan Mazda B1600:n etuajovalot.

    3d-skannaus ja 3d-tulostus täydellinen ottelu, loimme uudelleen etuvalon Mazda B1600:lle. Auton omistajalla oli vain oikea puoli, skannattu ja käännetty se sopii vasemmalle puolelle. Tulostettu yleisessä hartsissa ja jälkikäsitelty epoksilla ja maalattu mustaksi. alkaen 3Dprinting

    Auton omistaja skannasi vain oikean puolen käsikäyttöisellä Thunk3D Fisher -skannerilla ja käänsi sen sitten niin, että se sopi vasemmalle puolelle.

    Tämä skanneri antaa tarkkoja skannauksia, ja sen sanotaan olevan ihanteellinen suurten esineiden skannaukseen. Se sopii myös esineille, joissa on monimutkaisia yksityiskohtia. Se käyttää strukturoitua valotekniikkaa.

    Tämän skannerin hyvä puoli on se, että se skannaa kohteita 5-500 cm:n korkealla resoluutiolla ja 2-4 cm:n matalalla resoluutiolla. Siinä on ilmainen ohjelmisto, jota päivitetään usein. Jännä juttu on se, että Thunk3D Fisher -skannerissa on lisäohjelmisto Archer- ja Fisher 3D-skannereita varten.

    3. Raspberry Pi -pohjainen OpenScan Mini

    Törmäsin artikkeliin, jossa kerrottiin, kuinka joku oli käyttänyt Raspberry Pi -pohjaista skanneria 3D-tulostetun tornin skannaamiseen. Se skannattiin käyttämällä Raspberry Pi -pohjaista OpenScan Mini -skanneria ja automaattitarkennuksella varustettua 16 megapikselin Arducam-kameraa. He mainitsivat, että yksityiskohtien lisäys oli merkittävä.

    Kameran resoluutio on erittäin tärkeä tämäntyyppisissä skannauksissa, mutta asianmukainen valaistus ja pinnan valmistelu voivat olla vielä tärkeämpiä. Vaikka kamera olisi huonolaatuinen, voit silti saada melko hyviä tuloksia, jos sinulla on hyvä valaistus ja pinta, jolla on runsaasti ominaisuuksia.

    3D-skannaus tästä 3D-tulostetusta linnusta, jossa näkyy uskomattomia yksityiskohtia - tulostettu 50mm korkeudella ja skannattu Raspberry Pi-pohjaisella OpenScan Minillä (linkki&yksityiskohdat kommentissa) 3Dprintingistä.

    Hän jatkoi paljastamalla, että jos haluat käyttää tätä skanneria, sinun pitäisi olla hyvin tietoinen siitä, miten se on riippuvainen Pi-kamerasta. Voit odottaa erinomaisia tuloksia, kun käytät näitä kahta yhdessä.

    Paperiskannerin käyttö

    Se ei ole tavanomainen menetelmä, mutta voit itse asiassa 3D-skannauksen paperiskannerin avulla. Hyvä esimerkki tästä on CHEP, joka koki rikkoutuneen klipsin, liimasi palat yhteen ja 3D-skannasi sen sitten paperiskannerilla.

    Sitten otat PNG-tiedoston ja muunnat sen SVG-tiedostoksi.

    Kun olet saanut muunnoksen valmiiksi, voit ladata sen valitsemaasi CAD-ohjelmaan. Muutaman prosessin jälkeen voit muuntaa sen STL-tiedostoksi, jonka jälkeen voit viedä sen Curaan viipaloitavaksi 3D-tulostusta varten.

    Katso videolta visuaalinen ohje tämän tekemiseen.

    Kuinka paljon 3D-skannaus maksaa?

    3D-skannauspalvelu voi maksaa yli 50-800 dollaria riippuen eri tekijöistä, kuten kohteen koosta, kohteen yksityiskohtaisuudesta, kohteen sijainnista ja niin edelleen. Voit 3D-skannata omat kohteesi ilmaiseksi fotogrammetrian ja ilmaisen ohjelmiston avulla. Perus 3D-skanneri maksaa noin 300 dollaria.

    Voit jopa vuokrata oman ammattilaisskannerin, jotta saat todella laadukkaan skannauksen useista kohteista.

    Monet puhelimen 3D-skannaussovellukset ovat myös ilmaisia. Ammattimaiset 3D-skannerit voivat maksaa noin 50 dollaria tee-se-itse-sarjasta ja yli 500 dollaria matalan kantaman skannerista.

    3D-skannerit voivat olla todella kalliita, kun etsit korkeaa speksitasoa, kuten Artec Eva, jonka hinta on noin 15 000 dollaria.

    Katso myös: 7 parasta paikkaa ilmaisille STL-tiedostoille (3D-tulostettavat mallit)

    Sinun pitäisi myös pystyä löytämään 3D-skannauspalveluja paikalliselta alueeltasi etsimällä esimerkiksi Googlesta, ja nämä kustannukset vaihtelevat. ExactMetrology Yhdysvalloissa ja Superscan3D Yhdistyneessä kuningaskunnassa ovat joitakin suosittuja 3D-skannauspalveluja.

    Superscan3D määrittää eri tekijät, jotka vaikuttavat 3D-skannauksen kustannuksiin:

    • 3D-skannattavan kohteen koko
    • Kohteen yksityiskohtaisuuden taso tai monimutkaiset käyrät/halkeamat.
    • Skannattavan materiaalin tyyppi
    • Missä kohde sijaitsee
    • Mallin käyttökuntoon saattamiseksi tarvittavat jälkikäsittelytasot

    Tutustu tähän Artec 3D:n artikkeliin, jossa on yksityiskohtaisempi selitys 3D-skannerin kustannuksista.

    Voitko 3D-skannata kohteen ilmaiseksi?

    Kyllä, voit menestyksekkäästi 3D-skannata esineen ilmaiseksi käyttämällä erilaisia 3D-ohjelmiston 3D-skannaussovelluksia sekä fotogrammetriaa, jossa käytetään sarjaa valokuvia haluamastasi mallista ja erikoistunutta ohjelmistoa 3D-mallin luomiseksi. Näillä menetelmillä voidaan varmasti luoda korkealaatuisia 3D-skannauksia, jotka voidaan 3D-tulostaa ilmaiseksi.

    Katso alla olevalta videolta visuaalinen selitys siitä, miten 3D-skannaus tehdään Meshroomilla ilmaiseksi.

    3D-skannauksen tai valokuvien muuttaminen STL-tiedostoksi voidaan tehdä tällaisilla ohjelmistoilla. Niissä on yleensä vientivaihtoehto, jolla sarjasta tai valokuvista tai skannauksista voidaan tehdä STL-tiedosto, joka voidaan 3D-tulostaa. Se on hyvä menetelmä 3D-skannausten tekemiseen tulostettavaksi.

    Roy Hill

    Roy Hill on intohimoinen 3D-tulostuksen harrastaja ja teknologiaguru, jolla on runsaasti tietoa kaikista 3D-tulostukseen liittyvistä asioista. Yli 10 vuoden kokemuksella alalta Roy on hallinnut 3D-suunnittelun ja -tulostuksen taiteen, ja hänestä on tullut uusimpien 3D-tulostustrendien ja -tekniikoiden asiantuntija.Roylla on koneinsinöörin tutkinto Kalifornian yliopistosta Los Angelesista (UCLA), ja hän on työskennellyt useissa hyvämaineisissa 3D-tulostuksen yrityksissä, mukaan lukien MakerBot ja Formlabs. Hän on myös tehnyt yhteistyötä useiden yritysten ja yksityishenkilöiden kanssa luodakseen räätälöityjä 3D-tulostettuja tuotteita, jotka ovat mullistaneet heidän toimialansa.3D-tulostuksen intohimonsa lisäksi Roy on innokas matkustaja ja ulkoilun harrastaja. Hän viettää mielellään aikaa luonnossa, vaeltaa ja telttailee perheensä kanssa. Vapaa-ajallaan hän myös mentoroi nuoria insinöörejä ja jakaa 3D-tulostustietonsa eri alustojen kautta, mukaan lukien suositun bloginsa, 3D Printerly 3D Printing, kautta.