การสแกนวัตถุ 3 มิติสำหรับการพิมพ์ 3 มิติอาจเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจ แต่เมื่อคุณเรียนรู้ซอฟต์แวร์ที่ถูกต้องและคำแนะนำในการปฏิบัติตาม คุณจะสามารถสร้างโมเดลที่น่าสนใจได้ บทความนี้จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่ดีแก่คุณเกี่ยวกับการสแกนวัตถุเพื่อสร้างงานพิมพ์ 3 มิติ

หากต้องการสแกนวัตถุ 3 มิติสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ คุณต้องการซื้อเครื่องสแกน 3 มิติหรือใช้โทรศัพท์/กล้องของคุณ ภาพหลายภาพรอบๆ วัตถุ แล้วต่อเข้าด้วยกันโดยใช้โฟโตแกรมเมทรีเพื่อสร้างการสแกน 3 มิติ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีแสงเพียงพอขณะสแกนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

อ่านต่อเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมและเคล็ดลับในการสแกนวัตถุ 3 มิติสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ

ฉันสามารถสแกนวัตถุเพื่อพิมพ์ 3 มิติได้หรือไม่

ได้ คุณสามารถสแกนวัตถุเพื่อพิมพ์ 3 มิติโดยใช้วิธีสแกนต่างๆ ตัวอย่างหนึ่งคือนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่สแกน 3 มิติและพิมพ์โครงกระดูก Shuvosaurid 3 มิติเพื่อจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ มันเป็นสัตว์รูปร่างคล้ายจระเข้โบราณที่เขาสแกนแบบ 3 มิติโดยใช้เครื่องสแกนระดับมืออาชีพระดับพรีเมียมที่เรียกว่า Artec Spider

ราคาปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 25,000 ดอลลาร์ แต่คุณสามารถซื้อเครื่องสแกน 3 มิติที่ถูกกว่ามาก หรือใช้ตัวเลือกฟรี เช่น เป็นโฟโตแกรมเมตรีซึ่งสร้างการสแกน 3 มิติผ่านการถ่ายภาพหลายภาพ

เขากล่าวถึงแหล่งเก็บข้อมูลแบบเปิดที่เรียกว่า MorphoSource ซึ่งเป็นคอลเลกชันของการสแกนสัตว์และโครงกระดูกแบบ 3 มิติหลายรายการ

นักเรียนคนนี้เปิดเผยเพิ่มเติมว่า จากนั้นเขาก็ใช้การสร้างภาพซอฟต์แวร์ที่เรียกว่า AVIZO เพื่อเตรียม STL สำหรับพื้นผิวของการสแกนแต่ละครั้ง หลังจากนั้นเขาก็พิมพ์แบบ 3 มิติ

เมื่อพูดถึงวัตถุมาตรฐานอื่นๆ ที่คุณอาจมีในบ้าน หรือแม้แต่ชิ้นส่วนรถยนต์ ก็เป็นไปได้อย่างแน่นอน เพื่อสแกน 3 มิติและพิมพ์ 3 มิติ ผู้คนประสบความสำเร็จมาหลายปีแล้ว

ฉันยังพบผู้ใช้ที่สแกนและพิมพ์ฟาร์มของเพื่อนโดยใช้โดรนช่วย ไม่เพียงแต่จะประสบความสำเร็จอย่างมากเท่านั้น แต่ยังมีรูปลักษณ์ทางสถาปัตยกรรมที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย

ฉันสแกนและพิมพ์ 3 มิติฟาร์มของเพื่อนโดยใช้โดรนและเครื่องพิมพ์ 3 มิติเครื่องใหม่ของฉัน จาก 3Dprinting

เขาเริ่มต้นด้วยการสร้างโมเดลตาข่ายหลังจากการแมปโดยใช้ Pix4D จากนั้นจึงประมวลผลในภายหลังโดยใช้ Meshmixer Pix4D มีราคาแพง แต่มีทางเลือกอื่นฟรี เช่น Meshroom ที่คุณสามารถใช้ได้หากคุณแบกรับค่าใช้จ่ายไม่ไหว

ถ่ายภาพได้ประมาณ 200 ภาพ และในแง่ของขนาดและรายละเอียดที่ปรับขนาดจากโดรน มันทำงานได้ประมาณ 3 ซม. ต่อพิกเซล ความละเอียดส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับกล้องของโดรนและความสูงของการบิน

การสแกน 3 มิติไม่ได้จำกัดเฉพาะสิ่งที่คุณโต้ตอบด้วยในแต่ละวันเท่านั้น แต่ตามที่เห็นในหน้าการสแกน 3 มิติของ NASA วัตถุหลายประเภทสามารถสแกน 3 มิติได้เช่นกัน

คุณสามารถดูเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งนี้ได้ในหน้า NASA ของการสแกน 3 มิติที่พิมพ์ได้ และดูการสแกน 3 มิติของวัตถุที่เกี่ยวข้องกับอวกาศ เช่น หลุมอุกกาบาต ดาวเทียม จรวด และอื่นๆ อีกมากมาย

วิธีการสแกน วัตถุ 3 มิติสำหรับ 3 มิติการพิมพ์

มีสองสามวิธีในการสแกนโมเดล 3 มิติสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ:

• การใช้แอป Android หรือ iPhone
• Photogrammetry
• เครื่องสแกนกระดาษ

การใช้แอป Android หรือ iPhone

จากสิ่งที่ฉันรวบรวมมา คุณสามารถสแกนวัตถุ 3 มิติได้โดยตรงจากแอปที่คุณติดตั้งบนอุปกรณ์ของคุณ เป็นไปได้เนื่องจากโทรศัพท์ที่ผลิตใหม่ส่วนใหญ่มี LiDAR (การตรวจจับแสงและการวัดแสง) เป็นค่าเริ่มต้น

นอกจากนี้ แอปบางแอปยังให้บริการฟรี และบางแอปต้องชำระเงินก่อนจึงจะใช้งานได้ ดูคำอธิบายสั้น ๆ ของบางแอปด้านล่าง

1. แอพ Polycam

แอพ Polycam เป็นแอพสแกน 3 มิติยอดนิยมที่ทำงานร่วมกับผลิตภัณฑ์ Apple เช่น iPhone หรือ iPad ปัจจุบันมีคะแนนแอปอยู่ที่ 4.8/5.0 โดยมีคะแนนมากกว่า 8,000 คะแนนในขณะที่เขียน

ได้รับการอธิบายว่าเป็นแอปจับภาพ 3 มิติชั้นนำสำหรับ iPhone และ iPad คุณสามารถสร้างโมเดล 3 มิติคุณภาพสูงได้มากมายจากภาพถ่าย รวมถึงสร้างการสแกนพื้นที่อย่างรวดเร็วโดยใช้เซ็นเซอร์ LiDAR

นอกจากนี้ยังให้คุณสามารถแก้ไขการสแกน 3 มิติของคุณได้โดยตรงจากอุปกรณ์ของคุณ เช่นเดียวกับ ส่งออกในรูปแบบไฟล์ต่างๆ จากนั้น คุณสามารถแชร์ภาพสแกน 3 มิติของคุณกับคนอื่นๆ รวมถึงชุมชน Polycam โดยใช้ Polycam Web

ดูวิดีโอด้านล่างเพื่อดูว่าผู้ใช้ Polycam สแกนก้อนหินขนาดใหญ่และเก็บรายละเอียดมากมายได้อย่างไร

แสงเป็นปัจจัยที่สำคัญมากเมื่อมันมาถึงการสแกน 3 มิติ ดังนั้นให้พิจารณาว่าเมื่อคุณกำลังสแกนวัตถุของคุณ ประเภทของแสงที่ดีที่สุดคือแสงทางอ้อม เช่น แสงในร่ม แต่ไม่ใช่แสงแดดโดยตรง

คุณสามารถดูเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ Polycam หรือหน้าแอป Polycam

2. แอป Trnio

แอป Trnio เป็นวิธีการสแกนวัตถุ 3 มิติที่ยอดเยี่ยมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ หลายคนสร้างภาพพิมพ์ 3 มิติที่น่าทึ่งโดยใช้วัตถุที่มีอยู่ จากนั้นปรับขนาดตามที่ต้องการเพื่อสร้างชิ้นงานใหม่

ตัวอย่างที่ดีอย่างหนึ่งคือวิดีโอด้านล่างโดย Andrew Sink ซึ่ง 3D สแกนของตกแต่งวันฮัลโลวีนบางส่วนและสร้างขึ้น เป็นจี้สำหรับสร้อยคอ นอกจากนี้ เขายังใช้ Meshmixer เพื่อช่วยให้บรรลุผลลัพธ์นี้

แอปเวอร์ชันก่อนหน้านี้ไม่ได้ดีที่สุด แต่ได้อัปเดตที่มีประโยชน์บางอย่างเพื่อให้สแกนวัตถุได้เร็วและง่ายขึ้น คุณไม่จำเป็นต้องแตะระหว่างการสแกนอีกต่อไป และแอปจะบันทึกและรวบรวมเฟรมวิดีโอโดยอัตโนมัติ

นี่เป็นแอปพรีเมียม ดังนั้นคุณจะต้องจ่ายเงินเพื่อดาวน์โหลด ปัจจุบันราคาอยู่ที่ $4.99 ในขณะที่เขียน .

คุณสามารถดูหน้า Trnio App หรือเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ Trnio

Photogrammetry

Photogrammetry เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสแกนวัตถุ 3 มิติ ซึ่งใช้เป็นพื้นฐานสำหรับหลายๆ แอพ คุณสามารถใช้ภาพถ่ายดิบได้โดยตรงจากโทรศัพท์ของคุณและนำเข้าซอฟต์แวร์พิเศษเพื่อสร้างภาพดิจิทัล 3 มิติ

เป็นวิธีที่ไม่เสียค่าใช้จ่ายและมีความแม่นยำที่น่าประทับใจ ตรวจสอบวิดีโอด้านล่างโดย Josef Prusa แสดงการสแกน 3 มิติจากโทรศัพท์ด้วยเทคนิคโฟโตแกรมเมตรี

1. ใช้กล้อง – โทรศัพท์/กล้อง GoPro

มีคนโพสต์ว่าเขาสแกนหินที่แตกแล้วพิมพ์ออกมาได้อย่างไร และมันก็ออกมาสมบูรณ์แบบ กล้อง GoPro ช่วยให้เขาบรรลุเป้าหมายนี้ นอกจากนี้ เขายังใช้ COLMAP, Prusa MK3S และ Meshlab และย้ำความสำคัญของการจัดแสง

การจัดแสงสม่ำเสมอเป็นกุญแจสู่ความสำเร็จด้วย COLMAP และกลางแจ้งในวันที่มีเมฆมากจะให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ดูวิดีโอด้านล่างสำหรับบทช่วยสอนเกี่ยวกับ COLMAP ที่เป็นประโยชน์

เขายังกล่าวอีกว่าการจัดการกับวัตถุที่เป็นมันเงานั้นทำได้ยาก

เขาใช้คลิปวิดีโอเป็นแหล่งสแกนและส่งออก 95 เฟรม จากนั้นใช้ใน COLMAP เพื่อสร้างโมเดล 3 มิติ

เขายังกล่าวอีกว่าเขาได้ทดสอบกับ Meshroom ในแง่ของการสแกนที่ดีในสภาพแสงที่ไม่ดี และทำงานได้ดีขึ้นในการจัดการกับวัตถุที่มีแสงไม่เท่ากัน

คุณต้องจับกล้อง GoPro อย่างระมัดระวัง เพราะคุณอาจได้ภาพที่บิดเบี้ยวหากคุณไม่ดูแลมุมกว้าง ไปที่ลิงก์เพื่อรับคำอธิบายโดยละเอียด

2. เครื่องสแกนมือถือระดับมืออาชีพ – Thunk3D Fisher

มีเครื่องสแกนมือถือระดับมืออาชีพมากมายที่มีความละเอียดแตกต่างกัน แต่สำหรับตัวอย่างนี้ เราจะดูที่ Thunk3D Fisher

แม้ว่าเครื่องสแกน ถ่ายภาพที่มีรายละเอียดและเชี่ยวชาญก็ยังตกอยู่ภายใต้โฟโตแกรมเมตรี ผู้ใช้ 3D รายหนึ่งเขียนเกี่ยวกับวิธีการสแกนและพิมพ์แบบ 3 มิติ เขาสามารถสร้างไฟหน้า Mazda B1600 ขึ้นมาได้

การสแกน 3 มิติและการพิมพ์ 3 มิติเข้ากันได้อย่างลงตัว เราสร้างไฟหน้าสำหรับ Mazda B1600 ขึ้นมาใหม่ เจ้าของรถมีด้านขวาเท่านั้น สแกนแล้วพลิกให้พอดีกับด้านซ้าย พิมพ์ด้วยเรซินทั่วไปและผ่านกระบวนการโพสต์ด้วยอีพ็อกซี่และทาสีดำ จาก 3Dprinting

เจ้าของรถสแกนเฉพาะด้านขวาโดยใช้เครื่องสแกน Thunk3D Fisher แบบมือถือ จากนั้นพลิกให้พอดีกับด้านซ้าย

เครื่องสแกนนี้ให้การสแกนที่แม่นยำ และกล่าวกันว่าเหมาะอย่างยิ่ง สำหรับสแกนวัตถุขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับวัตถุที่มีรายละเอียดซับซ้อน โดยใช้เทคโนโลยีแสงที่มีโครงสร้าง

ข้อดีของเครื่องสแกนนี้คือสแกนวัตถุที่มีความละเอียดสูงตั้งแต่ 5-500 ซม. และความละเอียดต่ำ 2-4 ซม. มีซอฟต์แวร์ฟรีที่อัปเดตบ่อยครั้ง สิ่งที่น่าตื่นเต้นก็คือ Thunk3D Fisher Scanner มีซอฟต์แวร์เพิ่มเติมสำหรับเครื่องสแกน Archer และ Fisher 3D

3. OpenScan Mini ที่ใช้ Raspberry Pi

ฉันพบชิ้นส่วนเกี่ยวกับวิธีที่บางคนใช้สแกนเนอร์ที่ใช้ Raspberry Pi เพื่อสแกน Rook ที่พิมพ์ 3 มิติ มันถูกสแกน 3 มิติโดยใช้การรวมกันของ OpenScan Mini ที่ใช้ Raspberry Pi ร่วมกับกล้อง Arducam 16mp พร้อมโฟกัสอัตโนมัติ พวกเขากล่าวว่าการเพิ่มรายละเอียดมีความสำคัญ

ความละเอียดของกล้องสำหรับประเภทเหล่านี้การสแกนมีความสำคัญมาก แต่การจัดแสงที่เหมาะสมพร้อมกับการเตรียมพื้นผิวอาจมีความสำคัญมากกว่า แม้ว่าคุณจะมีกล้องคุณภาพต่ำ หากคุณมีแสงที่ดีและพื้นผิวที่มีคุณสมบัติครบครัน คุณก็ยังได้ผลลัพธ์ที่ค่อนข้างดี

การสแกน 3 มิติ หุ่นยนต์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิตินี้แสดงรายละเอียดที่เหลือเชื่อ – พิมพ์ที่ความสูง 50 มม. และสแกนด้วย OpenScan Mini ที่ใช้ Raspberry Pi (ลิงก์และรายละเอียดในความคิดเห็น) จาก 3Dprinting

เขาเดินหน้าเพื่อเปิดเผยว่าหากคุณต้องการใช้เครื่องสแกนนี้ คุณควรตระหนักดีว่ามันขึ้นอยู่กับ Pi อย่างไร กล้อง. คุณสามารถคาดหวังผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมเมื่อใช้ทั้งสองอย่างร่วมกัน

การใช้เครื่องสแกนกระดาษ

ไม่ใช่วิธีปกติ แต่คุณสามารถสแกน 3 มิติโดยใช้เครื่องสแกนกระดาษได้ ตัวอย่างที่ดีของการดำเนินการนี้คือ CHEP ที่ประสบกับคลิปหัก จากนั้นจึงติดกาวชิ้นส่วนต่างๆ เข้าด้วยกันเพื่อสแกนแบบ 3 มิติบนเครื่องสแกนกระดาษ

จากนั้นคุณนำไฟล์ PNG และแปลงเป็น ไฟล์ SVG

เมื่อคุณแปลงเสร็จแล้ว คุณสามารถดาวน์โหลดลงในโปรแกรม CAD ที่คุณเลือกได้ จากนั้น หลังจากดำเนินการไม่กี่ขั้นตอน คุณสามารถแปลงเป็นไฟล์ STL ก่อนที่จะนำไปให้ Cura เพื่อแบ่งส่วนข้อมูลในขณะที่คุณเตรียมพิมพ์แบบ 3 มิติ

ดูวิดีโอสำหรับบทแนะนำเกี่ยวกับการดำเนินการดังกล่าว

การสแกนวัตถุ 3 มิติมีค่าใช้จ่ายเท่าไร

บริการสแกน 3 มิติอาจมีราคาตั้งแต่ $50-$800+ ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆเช่น ขนาดของวัตถุ ระดับรายละเอียดของวัตถุ ที่ตั้งของวัตถุ เป็นต้น คุณสามารถสแกน 3 มิติวัตถุของคุณเองได้ฟรีโดยใช้โฟโตแกรมเมทรีและซอฟต์แวร์ฟรี เครื่องสแกน 3 มิติพื้นฐานราคาประมาณ 300 เหรียญสหรัฐ

มีตัวเลือกให้เช่าเครื่องสแกนมืออาชีพของคุณเอง เพื่อให้คุณได้รับการสแกนคุณภาพสูงสำหรับวัตถุหลายชิ้น

การสแกน 3 มิติในโทรศัพท์หลายเครื่อง แอพฟรีเช่นกัน เมื่อพูดถึงเครื่องสแกน 3D ระดับมืออาชีพ เครื่องสแกน 3D อาจมีราคาประมาณ 50 เหรียญสหรัฐฯ สำหรับชุดเครื่องมือ DIY และมากกว่า 500 เหรียญขึ้นไปสำหรับเครื่องสแกนช่วงความถี่ต่ำ

เครื่องสแกน 3D มีราคาสูงอย่างแน่นอนเมื่อคุณกำลังมองหาเครื่องที่มีสเปคสูง เช่น Artec Eva ราคาประมาณ 15,000 ดอลลาร์

คุณควรสามารถค้นหาบริการสแกน 3 มิติในพื้นที่ของคุณผ่านการค้นหาสถานที่ต่างๆ เช่น Google และค่าใช้จ่ายเหล่านี้จะแตกต่างกันไป บริการบางอย่าง เช่น ExactMetrology ในสหรัฐอเมริกาและ Superscan3D ในสหราชอาณาจักรเป็นบริการสแกน 3 มิติยอดนิยม

Superscan3D กำหนดปัจจัยต่างๆ สำหรับต้นทุนการสแกน 3 มิติ ได้แก่:

• ขนาดของวัตถุ ที่จะสแกน 3 มิติ
• ระดับรายละเอียดของวัตถุหรือเส้นโค้ง/รอยแยกที่ซับซ้อน
• ประเภทของวัสดุที่จะสแกน
• ตำแหน่งของวัตถุ
• ระดับของการประมวลผลภายหลังที่จำเป็นเพื่อให้โมเดลพร้อมสำหรับการใช้งาน

อ่านบทความนี้จาก Artec 3D สำหรับคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับต้นทุนเครื่องสแกน 3 มิติ

Can You 3D Scan วัตถุฟรีหรือไม่

ใช่ คุณทำได้สแกนวัตถุ 3 มิติให้สำเร็จได้ฟรีโดยใช้ซอฟต์แวร์ต่างๆ แอพสแกน 3 มิติ รวมถึงโฟโตแกรมเมตรีซึ่งใช้ชุดภาพถ่ายของโมเดลที่คุณต้องการและซอฟต์แวร์พิเศษเพื่อสร้างโมเดล 3 มิติ วิธีการเหล่านี้สามารถสร้างงานสแกน 3 มิติคุณภาพสูงที่สามารถพิมพ์ 3 มิติได้ฟรี

ดูวิดีโอด้านล่างสำหรับคำอธิบายภาพเกี่ยวกับวิธีสแกน 3 มิติด้วย Meshroom ฟรี

การเปลี่ยนการสแกน 3 มิติหรือภาพถ่ายเป็นไฟล์ STL ทำได้โดยใช้ซอฟต์แวร์เช่นนี้ พวกเขามักจะมีตัวเลือกการส่งออกเพื่อเปลี่ยนซีรีส์หรือรูปถ่ายหรือสแกนเป็นไฟล์ STL ที่สามารถพิมพ์ 3 มิติได้ เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการทำให้การสแกน 3 มิติสามารถพิมพ์ได้