学习如何用手机进行3D扫描:扫描的简单步骤

Roy Hill 03-06-2023
Roy Hill

我们都经常使用我们的智能手机,而且几乎所有的东西都有一个应用程序。 因此,我突然想到;是否有可能用你的设备扫描一个物体,然后把它做成一个模型? 事实证明,这是非常可能的。

用手机扫描的最好方法是下载一个3D扫描软件,然后按照他们的具体指示来创建一个功能性的3D模型。 它的范围可以是在主要物体周围拍几张照片,或者拍一段流畅的视频。 你也可以使用一个3D打印的转盘来进行3D扫描。

在智能手机的帮助下,3D扫描是非常可能的。

有专门的免费和付费的应用程序来实现这一目的。 扫描是通过从不同角度拍摄要扫描的物体的视频来完成的。 这需要你在物体周围移动手机,从各个角度捕捉它。

大多数3D扫描应用程序的设计是通过提供指导来引导你完成扫描过程。

三维扫描有很多需要考虑的地方。 仅仅捕捉图像还不足以获得良好的三维扫描,市场上有很多用于此目的的应用程序。

为了更好地了解在进行3D扫描和选择应用程序时需要考虑哪些因素,我们需要熟悉这个主题。 继续阅读以了解更多。

    什么是3D扫描?

    三维扫描是捕捉物体的物理特征和所有必要的数据,将其重新制作成三维模型的过程。 三维扫描使用一种称为摄影测量的方法来扫描物体。

    Levels.io有一篇关于在智能手机上进行3D扫描的文章,其中涉及到一些很好的细节。

    摄影测量是一种方法,用于从不同角度拍摄的多张照片中对物体进行测量或制作三维模型。

    它可以通过使用激光、结构光、触摸探针或照片相机来完成。

    但随着智能手机的普及和强大相机的出现,摄影测量成为可能。

    当我想为我看到的艺术品或雕塑制作一个模型时,对我来说几乎是不可能的,因为我不擅长3D建模。

    3D扫描是如何进行的?

    因此,如果这在手机上是可能的,这就给我们带来了下一个问题:你如何用手机进行3D扫描?

    对于3D扫描,你需要从不同的角度为物体拍摄许多照片。 这是由应用程序通过拍摄一个长的连续视频来完成。

    该应用程序告诉你需要从哪些角度捕捉物体的哪些部分。 它使用AR(增强现实)来显示你应该移动手机的3维跟踪路径。

    通常情况下,它需要应用程序从视频中找到大约20-40张图片来处理。

    来源:Joseph Prusa

    如果你没有使用安卓或iOS应用程序,你仍然可以通过用智能手机拍照并将其导入基于计算机的摄影测量软件或基于云的渲染服务来完成。

    如果你喜欢遵循第二种方法,这是一个具有挑战性的任务,因为没有基于AR的跟踪来帮助你找到最好的镜头。 在这种情况下,你需要拉出你心中的摄影师,并成为法官。

    在这里,你需要拍摄大约80张或以上的照片。 这是为了让软件能够自由地从你所有的照片中挑选出最好的。

    30美元的3D扫描器V7

    这是一个非常酷的3D扫描方式,使用你的手机和一点钱投入到一个DIY项目中。 它是由daveyclk在Thingiverse上创建的,并在那里被正式介绍,显示了设计的好。

    它将你的智能手机变成一个廉价的便携式3D扫描仪,使用3DF Zephyr软件,你会很高兴知道这是一个免费软件。

    简单地说,这个DIY 3D扫描仪的工作原理是利用你的手机内部摄像头,在转台旋转时拍摄几张照片。

    这个惊人的DIY 3D扫描仪项目的完整教程可以在Hackster.io找到。

    现在你可能想知道30美元的费用是怎么来的。 这只是这个项目所需的灯丝的大致费用,所以你不需要任何其他特殊的额外费用。

    AAScan - 开源自动三维扫描

    一位3D打印爱好者成功地设计了他们自己的3D扫描仪,努力使设计尽可能地简约。

    这是上述DIY 3D扫描仪的更高级版本,因为它更进一步,使事情自动化。

    当然,它确实需要更多的东西,比如说:

    • 所有的3D打印部件
    • 一个步进电机&;电机驱动板
    • 一部安卓手机
    • 一台电脑和一些软件的准备工作

    这确实是一个相当技术性的问题,但该指南应该能让你顺利完成这一过程。

    你可以在Thingiverse上找到AAScan全自动3D扫描器。

    为了获得更好的扫描,需要考虑的事项

    • 有时应用程序要求我们在有更多功能的地方进行近距离拍摄
    • 这通常是在完成对物体周围的扫描后进行的,保持相等的距离。
    • 在良好的照明下进行扫描
    • 尝试使用户外或白天良好的阳光来获得良好的效果。
    • 如果你是在夜间进行扫描,尽量将室内的灯光引向防止出现最大的阴影。
    • 扫描不透明的物体,避免透明、半透明或具有高反射表面的物体。

    考虑到扫描和渲染薄而小的特征是很难实现的,不会产生好的效果。

    任何与背景或环境有互动的东西都很难渲染。

    当你用智能手机扫描一个物体时,在扫描时总是尽量与该物体保持相等的距离。

    尽量避免在物体上形成暗影,因为阴影区域不能被应用程序正确渲染。 这就是为什么如果你看过3D扫描视频,要扫描的模型周围会使用大量的光线。

    你不希望光线过于明亮地照在物体上。 你希望灯光看起来相当自然。

    这使得软件能够快速识别和联系每张图片中物体的比例,进而快速返回高质量的渲染。

    三维扫描的用途

    三维扫描是一个非常强大的工具,可以根据其他参考对象复制和制作三维打印模型。

    这将节省在打印之前在3D建模软件中手动为该物体建模的时间。 许多专业人士可能需要几个小时甚至更长的时间来从头为物体建模,所以3D扫描使这个过程变得如此简单。

    虽然你可能得不到同样的质量水平,但你得到了一个创建最终3D模型的巨大捷径,你可以轻松地3D打印。

    See_also: 30个可用于3D打印的龙与地下城的酷物(免费)。

    三维扫描技术可用于为VR和VR投影制作你的虚拟头像。 它在制作粗略模型方面也很有用,使三维建模师的工作变得简单。

    这是一个了不起的原型设计功能,特别是基于一个复杂的对象。 通过大量的微调,你真的可以从智能手机的3D扫描中直接获得一些高质量的模型。

    3D扫描的最佳应用

    市场上有许多用于3D扫描的应用程序。 它可以是付费的,也可以是免费的。 我们将研究一些最知名的3D扫描应用程序。

    Qlone

    Qlone是一个免费安装的应用程序,它在安卓和iOS系统中都可以使用。 它只包含以不同格式导出的应用内购买。 它在本地渲染模型,不需要基于云的服务。

    该应用程序需要一个包含QR码的Qlone垫子。 这个垫子可以打印在纸上。

    See_also: 如何修复3D打印中的不良桥接的5种方法

    要扫描的物体被放在垫子上,并从不同的角度进行扫描。 Qlone使用垫子来参考其模式,并投射AR指南来引导用户从正确的角度进行扫描。

    特尼奥

    Trnio是一个非常友好的应用程序。 它只适用于iOS。 它提供了基于AR的扫描指南。 这个应用程序有两种模式,一种是扫描物体,一种是扫描场景。

    斯堪的纳维亚语

    Scandy Pron是一个基于iOS的免费应用程序,它的性能一流。 它有一个基于AR的指南,非常方便用户使用。 如果你使用的是iPhone X或较新的版本,可以使用前置摄像头来扫描物体。

    该应用程序内有一些限制和约束,这可以在应用内购买的帮助下取消。

    Scann3D

    Scann3D是一款免费的安卓3D扫描应用。 它有一个交互式界面,对初学者很友好。 拍照后的渲染是在设备本地完成的。

    用手机进行3D扫描是否有局限性?

    专业的3D扫描仪运行得非常好,无论照明水平如何,但在手机上进行3D扫描,我们需要一个非常好的照明环境。

    环境照明是最理想的,所以你不希望尖锐的灯光照在物体上,以获得良好的3D扫描。

    由于手机对光线的处理方式,用手机进行3D扫描在处理某些物体时可能会遇到一些麻烦,如闪亮的、半透明的或反光的物体。

    如果你已经进行了几次三维扫描,你可能会注意到由于显示问题而在整个扫描中出现的漏洞。 这只是意味着你可能要在扫描后进行编辑,这并不是太难做到。

    对于一个好的3D扫描,可能需要几次尝试,而且确实需要几张照片,所以你需要一些耐心。

    摄影测量法对于较大的地方来说并不是最好的,因为这个过程需要知道每张照片的重叠位置。 使用手机对这些较大的房间进行3D扫描是很困难的,通常需要一个专业的3D扫描仪。

    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.