如何为3D打印扫描3D物体

Roy Hill 09-08-2023
Roy Hill

为3D打印而对物体进行3D扫描可能很棘手,但一旦你学会了正确的软件和技巧,你就可以创造出一些相当酷的模型。 这篇文章将给你一些关于扫描物体以创造3D打印的好的见解。

要对3D物体进行3D扫描以进行3D打印,你要么要买一台3D扫描仪,要么用你的手机/相机在物体周围拍几张照片,然后用摄影测量法将它们拼接起来,形成3D扫描。 确保你在扫描时有良好的照明,以获得最佳效果。

继续阅读,了解更多关于3D扫描对象用于3D打印的信息和技巧。

    我可以扫描物体进行3D打印吗?

    是的,你可以使用各种扫描方法对物体进行3D打印。 这方面的一个例子是由一个研究生为博物馆展览3D扫描并3D打印了一个Shuvosaurid骨架。 这是一个类似鳄鱼的古代生物,他使用一个名为Artec Spider的优质专业扫描仪进行3D扫描。

    它目前的价格约为25,000美元,但你可以得到更便宜的3D扫描仪,或使用免费的选项,如摄影测量法,即通过拍摄几张照片来创建3D扫描。

    他提到了一个名为MorphoSource的开放性资料库,该资料库收集了若干动物和骨骼的3D扫描。

    这名学生进一步透露,他随后使用一个名为AVIZO的可视化软件为每个扫描的表面准备STL,之后他将其3D打印出来。

    说到你家里可能有的更多标准物品,甚至是汽车零件,绝对有可能进行3D扫描和3D打印。 人们已经成功地做了很多年了。

    我还看到一个用户在无人机的帮助下对他朋友的农场进行了扫描和打印。 这不仅是一个重大的成功,而且有一个奇妙的建筑外观。

    我用无人机和我的新3D打印机扫描并3D打印了一个朋友的农场。

    他先用Pix4D贴图后生成网格模型,之后用Meshmixer进行处理。 Pix4D的成本很高,但如果你无法承受成本,也有免费的替代品,如Meshroom,你可以使用。

    它拍摄了大约200张照片,从无人机的缩放尺寸和细节来看,每像素约为3厘米。 分辨率主要取决于无人机的摄像头和飞行高度。

    三维扫描不仅限于你日常互动的东西,正如在NASA的三维扫描网页上看到的那样,许多类型的物体也可以进行三维扫描。

    你可以在美国国家航空航天局的可打印3D扫描页面上看到更多相关信息,并看到几个与太空有关的物体的3D扫描,如陨石坑、卫星、火箭,等等。

    如何为3D打印扫描3D物体

    关于如何为3D打印扫描3D模型,有几种方法:

    • 使用安卓或iPhone应用程序
    • 摄影测量
    • 纸张扫描器

    使用安卓或iPhone应用程序

    据我所知,可以直接从你的设备上安装的应用程序中扫描3D物体。 这是可能的,因为大多数新制造的手机默认都有LiDAR(光探测和测距)。

    此外,有些应用程序是免费的,有些则需要先付费才能使用。 请看下面对一些应用程序的简要解释。

    1.Polycam应用程序

    Polycam应用程序是一个流行的3D扫描应用程序,可与iPhone或iPad等苹果产品一起使用。 在撰写本文时,它目前的应用程序评分为4.8/5.0,评分超过8000。

    它被描述为iPhone和iPad上领先的3D捕捉应用程序。 你可以从照片中创建大量高质量的3D模型,也可以使用LiDAR传感器快速生成空间扫描图。

    它还使您能够直接从您的设备上编辑您的3D扫描,以及以许多文件格式导出它们。 然后,您可以与其他人以及使用Polycam Web的Polycam社区分享您的3D扫描结果。

    请看下面的视频,看看Polycam用户如何扫描一块大石头并捕捉到大量细节。

    当涉及到3D扫描时,照明是一个非常重要的因素,所以当你扫描你的物体时要考虑到这一点。 最好的光线类型是间接光,如阴凉处,但不是阳光直射。

    你可以查看Polycam的官方网站或Polycam应用程序页面。

    2. Trnio App

    Trnio应用程序是一种为3D打印而对物体进行3D扫描的好方法。 许多人利用现有的物体创造了一些令人惊叹的3D打印作品,然后根据他们的愿望对它们进行缩放,以创造新的作品。

    一个很好的例子是下面这个视频,作者是Andrew Sink,他对一些万圣节的装饰品进行了3D扫描,并把它做成了项链的吊坠。 他还使用Meshmixer来帮助实现这个结果。

    该应用程序的前几个版本并不是最好的,但他们做了一些有用的更新,以更快、更容易地扫描物体。 在扫描过程中,你不再需要点击,而且该应用程序会自动记录和编译视频帧。

    这是一个高级应用,所以你必须付费才能下载,在撰写本文时,目前的价格为4.99美元。

    你可以查看Trnio应用程序页面或Trnio官方网站。

    摄影测量

    摄影测量是一种有效的3D扫描物体的方法,被用作许多应用程序的基础。 你可以直接使用手机中的原始照片,并将比导入专门的软件,以创建一个3D数字图像。

    这是一种免费的方法,而且有一些令人印象深刻的准确性。 请看下面由Josef Prusa制作的视频,展示了用摄影测量技术从手机上进行3D扫描。

    1.使用相机 - 手机/GoPro相机

    有人发布了他如何扫描一块破碎的石头,然后打印出来,结果非常完美。 GoPro相机协助他实现了这一点。 他还使用了COLMAP、Prusa MK3S和Meshlab,他重申了照明是多么重要。

    均匀的照明是COLMAP成功的关键,在阴天的室外可以得到最好的效果。 请看下面的视频,了解有用的COLMAP教程。

    他还提到,与闪亮的物体打交道很困难。

    他实际上使用了一个视频剪辑作为扫描源,并导出了95个帧,然后在COLMAP中使用它们来创建一个3D模型。

    他还提到,他用Meshroom做了一些测试,在光线不好的情况下获得良好的扫描,它在处理光线不均匀的物体方面做得更好。

    你必须小心处理GoPro相机,因为如果你不注意广角,你可能会得到一个扭曲的图像。 按照链接获得详细解释。

    2.专业的手持式扫描仪 - Thunk3D Fisher

    现在有很多专业的手持扫描仪,其分辨率各不相同,但在这个例子中,我们要看的是Thunk3D Fisher。

    即使扫描仪能拍出详细的照片,而且很专业,但它仍然属于摄影测量学。 一位3D用户写道,通过3D扫描和打印,他成功地得出了马自达B1600前大灯。

    3D扫描和3D打印的完美结合,我们为马自达B1600重新制作了一个前大灯。 车主只有右侧,扫描并翻转它适合左侧。 用普通树脂打印,用环氧树脂后期处理,涂成黑色。 来自3D打印网

    车主只用手持式Thunk3D Fisher扫描仪扫描了右侧,然后将其翻转以适应左侧。

    这种扫描仪能提供精确的扫描,据说它是扫描大型物体的理想选择。 它也非常适合于具有复杂细节的物体。 它采用结构光技术。

    这款扫描仪的好处是,它可以扫描5-500厘米的高分辨率物体和2-4厘米的低分辨率物体。 它的免费软件经常更新。 令人兴奋的是,Thunk3D Fisher扫描仪有额外的软件用于Archer和Fisher三维扫描仪。

    3.基于树莓派的OpenScan Mini

    我看到了一篇关于某人如何使用基于树莓派的扫描仪来扫描3D打印的大鹏鸟的文章。 它是使用基于树莓派的OpenScan Mini和带有自动对焦功能的Arducam 16mp相机的组合进行3D扫描的。 他们提到,细节的增加是非常显著的。

    对于这些类型的扫描,相机的分辨率非常重要,但适当的照明与表面准备甚至可能更重要。 即使你有一个质量不好的相机,如果你有良好的照明和一个具有丰富特征的表面,你仍然可以得到相当好的结果。

    对这只3D打印的大鹏鸟进行3D扫描,显示了一些令人难以置信的细节--打印高度为50mm,用基于树莓派的OpenScan Mini进行扫描(链接&详情见评论),来自3Dprinting。

    他继续透露,如果你想使用这个扫描仪,你应该很清楚它是如何依赖Pi相机的。 当两者一起使用时,你可以期待出色的结果。

    使用纸张扫描器

    这不是通常的方法,但你实际上可以用纸质扫描仪进行3D扫描。 这方面的一个很好的例子是CHEP公司,他们经历了一个破碎的夹子,然后继续把碎片粘在一起,然后在纸质扫描仪上进行3D扫描。

    然后你把PNG文件转换为SVG文件。

    一旦你完成了转换,你可以把它下载到你所选择的CAD程序中。 然后,经过一些处理,你可以把它转换成STL文件,然后在准备3D打印时把它拿到Cura中进行切片。

    请看视频,了解如何完成这项工作的视觉教程。

    3D扫描一个物体的成本是多少?

    三维扫描服务的费用从50美元到800美元以上不等,取决于各种因素,如物体的大小、物体的详细程度、物体的位置等等。 你可以使用摄影测量和免费软件对自己的物体进行免费的三维扫描。 一个基本的三维扫描仪大约需要300美元。

    甚至可以选择租用自己的专业扫描仪,这样你就可以为几个对象获得真正高质量的扫描。

    许多手机3D扫描应用程序也是免费的。 谈到专业的3D扫描仪,这些DIY套件的成本可能在50美元左右,低范围的扫描仪则高达500美元以上。

    See_also: 3D打印机的7个最常见的问题--如何解决

    当你在寻找高规格的3D扫描仪时,价格肯定会很高,比如Artec Eva的价格在15,000美元左右。

    你也应该能够通过在谷歌等地方搜索找到当地的3D扫描服务,这些费用会有所不同。 像美国的ExactMetrology和英国的Superscan3D是一些流行的3D扫描服务。

    See_also: 最佳免费3D打印软件--CAD、切片机& 更多

    Superscan3D确定3D扫描成本的不同因素是:

    • 要进行3D扫描的物体的尺寸
    • 物体具有的细节程度或复杂的曲线/裂缝
    • 要扫描的材料类型
    • 对象的位置
    • 为使模型做好应用准备所需的后期处理水平

    请看Artec 3D的这篇文章,对3D扫描仪的成本进行了更详细的解释。

    你能免费3D扫描一个物体吗?

    是的,你可以使用各种软件3D扫描应用程序,以及摄影测量法,即使用你所需模型的一系列照片和专门的软件来创建3D模型,成功地对物体进行免费的3D扫描。 这些方法绝对可以创建高质量的3D扫描,可以免费进行3D打印。

    看看下面的视频,看看如何用Meshroom进行免费的3D扫描。

    将3D扫描或照片转为STL文件可以用这样的软件来完成。 他们通常有一个导出选项,将一系列或照片或扫描件转为STL文件,可以进行3D打印。 这是使3D扫描件可打印的一个很好方法。

    Roy Hill

    Roy Hill is a passionate 3D printing enthusiast and technology guru with a wealth of knowledge on all things related to 3D printing. With over 10 years of experience in the field, Roy has mastered the art of 3D designing and printing, and has become an expert in the latest 3D printing trends and technologies.Roy holds a degree in mechanical engineering from the University of California, Los Angeles (UCLA), and has worked for several reputable companies in the field of 3D printing, including MakerBot and Formlabs. He has also collaborated with various businesses and individuals to create custom 3D printed products that have revolutionized their industries.Aside from his passion for 3D printing, Roy is an avid traveler and an outdoor enthusiast. He enjoys spending time in nature, hiking, and camping with his family. In his spare time, he also mentors young engineers and shares his wealth of knowledge on 3D printing through various platforms, including his popular blog, 3D Printerly 3D Printing.