Okrem toho, že si môžete sami navrhnúť geometriu kúsku, ktorý chcete vytlačiť 3D pomocou softvéru existuje aj ďalšia jednoduchšia možnosť, ktorá dokáže veľmi presne kopírovať existujúce objekty. Je to o 3d skener, ktorý sa postará o naskenovanie povrchu vami požadovaného objektu a jeho prevod do digitálneho formátu, aby ste ho mohli retušovať alebo vytlačiť tak, ako je, na výrobu replík.
V tomto návode zistíte, ktoré to sú. najlepšie 3D skenery a ako si môžete vybrať ten najvhodnejší podľa vašich potrieb.
Najlepšie 3D skenery
Existuje mnoho prominentných značiek, ako napríklad prestížny nemecký Zeiss, Shining 3D, Artec, Polyga, Peel 3D, Phiz 3D Scanner atď., vďaka čomu je výber ešte zložitejší. Ak máte pochybnosti o tom, ktorý 3D skener si kúpiť, tu sú niektoré z nich. najlepšie modely Čo odporúčame pre správny nákup:
Svieti 3D EINSCAN-SP
toto 3D skener s technológiou bieleho svetla patrí medzi tie najlepšie, ak hľadáte niečo profesionálne. Jeho rozlíšenie je až 0.05 mm, zachytí aj ten najmenší detail. Dokáže skenovať postavy od 30x30x30 mm až po 200x200x200 mm (s otočným tanierom) a tiež niektoré väčšie 1200x1200x1200 mm (ak sa používa ručne alebo so statívom). Okrem toho má dobrú rýchlosť skenovania, možnosť exportu do OBJ, STL, ASC a PLY, automatický kalibračný systém a USB konektor. Kompatibilné so systémom Windows.
Žiarivá 3D plechovka Uno
Tento ďalší model tejto prestížnej značky je o niečo lacnejší ako predchádzajúci, ale môže byť aj dobrou voľbou, ak hľadáte niečo na profesionálne použitie. tiež použiť technológia bielej farby s rozlíšením 0.1 mm a schopnosť skenovať figúrky od 30x30x30 mm do 200x200x200 mm (na otočnom tanieri), aj keď ho môžete použiť aj ručne alebo na statíve pre figúrky maximálne 700x700x700 mm. Má dobrú rýchlosť skenovania, pripája sa cez USB a dokáže pracovať s formátmi súborov OBJ, STL, ASC a PLY ako predchádzajúci. Kompatibilné so systémom Windows.
Creality 3D CR-Scan
Táto ďalšia skvelá značka vytvorila skener pre 3D modelovanie veľmi jednoduché použitie, s automatickým nastavením, bez potreby kalibrácie alebo používania značiek. Pripája sa cez USB a je kompatibilný s Windows, Android a macOS. Okrem toho má vysokú presnosť až 0.1 mm a rozlíšenie 0.5 mm a vďaka svojim vlastnostiam a kvalite môže byť tiež ideálny pre profesionálne použitie. Čo sa týka skenovacích rozmerov, sú dosť veľké, na skenovanie veľkých dielov.
BQ Cyclop
Tento 3D skener od španielskej značky BQ je ďalšou dobrou voľbou, ak hľadáte niečo cenovo dostupné pre domácich majstrov. Rýchly 0.5 mm presný skener s kvalitnou kamerou Logitech C270 HD, dvoma lineárnymi lasermi triedy 1, konektorom USB, Krokové motory Nema, ovládač ZUM, schopný exportu do G-Code a PLY a kompatibilný s operačnými systémami Linux a Windows.
Inncen POP 3D Revopoint
Ďalšia alternatíva k predchádzajúcim. 3D skener s a Presnosť 0.3 mm, Duálne infračervené senzory (bezpečné pre oči), s hĺbkovými kamerami, rýchle skenovanie, RGB kamera na zachytávanie textúr, podpora exportu OBJ, STL a PLY, možnosť káblového alebo bezdrôtového pripojenia, 5 režimov rôznych metód skenovania a kompatibilné s Android, iOS, macOS a operačné systémy Windows.
Čo je 3D skener
Un 3D skener je zariadenie schopné analyzovať objekt alebo scénu získať údaje o tvare, štruktúre a niekedy aj farbe. Tieto informácie sa spracujú a prevedú do trojrozmerných digitálnych modelov, ktoré je možné použiť na ich úpravu zo softvéru alebo na vytlačenie na vašej 3D tlačiarni a vytvorenie presných kópií objektu alebo scény.
Spôsob, akým tieto skenery fungujú, je zvyčajne optický a vytvára oblak referenčných bodov okolo povrchu objektu, aby sa extrapolovala presná geometria. Preto 3D skenery sa líšia od bežných fotoaparátovHoci majú zorné pole v tvare kužeľa, kamery zachytávajú farebné informácie z povrchov v rámci zorného poľa, zatiaľ čo 3D skener zachytáva informácie o polohe a trojrozmerný priestor.
Niektoré skenery neposkytujú úplný model s jedným skenom, ale namiesto toho potrebujú viac záberov, aby získali rôzne časti dielu a potom ich spojili pomocou softvéru. Napriek tomu je stále a oveľa presnejšia, pohodlnejšia a rýchlejšia možnosť aby ste získali geometriu dielu a mohli ho začať tlačiť.
3D skener ako to funguje
3D skener vo všeobecnosti funguje pomocou určitého žiarenia emitovaného ako a svetlo, IR alebo laserový lúč ktorý vypočíta vzdialenosť medzi emitujúcim objektom a objektom, pričom označí lokálny referenčný bod a sériu bodov na povrchu časti, ktorá sa má kopírovať, so súradnicami každého z nich. Prostredníctvom systému zrkadiel zametie povrch a získa rôzne súradnice alebo body na dosiahnutie trojrozmernej repliky.
V závislosti od vzdialenosti k objektu, požadovanej presnosti a veľkosti alebo zložitosti objektu môžete potrebovať jeden odber alebo viac ako jeden.
typ
Existuje 2 typy 3D skenerov základné, v závislosti od spôsobu skenovania:
- Kontakt: Tieto typy 3D skenerov musia podporovať časť nazývanú stopovač (zvyčajne hrot z tvrdenej ocele alebo zafíru) na povrchu objektu. Týmto spôsobom niektoré vnútorné senzory určia priestorovú polohu sondy, aby znovu vytvorili postavu. Sú široko používané v priemysle na kontrolu výrobných procesov a s presnosťou 0.01 mm. Nie je to však dobrá voľba pre jemné, cenné (napr. historické sochy) alebo mäkké predmety, pretože hrot alebo stylus by mohli upraviť alebo poškodiť povrch. To znamená, že by to bol deštruktívny sken.
- žiadny kontakt: sú najrozšírenejšie a dajú sa ľahko nájsť. Nazývajú sa tak, pretože nevyžadujú kontakt, a preto nepoškodia súčiastku ani ju žiadnym spôsobom nezmenia. Namiesto sondy využijú vyžarovanie nejakého signálu alebo žiarenia ako ultrazvuk, IR vlny, svetlo, röntgenové lúče atď. Sú najrozšírenejšie a najľahšie sa dajú nájsť. V rámci nich sú zase dve veľké rodiny:
- aktíva: Tieto zariadenia analyzujú tvar objektu a v niektorých prípadoch aj farbu. Vykonáva sa priamym meraním povrchu, meraním polárnych súradníc, uhlov a vzdialeností, aby sa získali trojrozmerné geometrické informácie. To všetko vďaka tomu, že generuje oblak nesúvislých bodov, ktoré zmeria vyžarovaním nejakého typu elektromagnetického lúča (ultrazvuk, röntgen, laser,...), a ktoré premení na polygóny na rekonštrukciu a export v r. 3D CAD model.. V rámci nich nájdete niekoľko podtypov, ako napríklad:
- Čas letu: typ 3D skenera, ktorý využíva lasery a je široko používaný na skenovanie veľkých plôch, ako sú geologické útvary, budovy atď. Je to založené na TOF. Sú menej presné a lacnejšie.
- triangulácia: Používa tiež laser na trianguláciu, pričom lúč dopadá na objekt a s kamerou, ktorá lokalizuje laserový bod a vzdialenosť. Tieto skenery majú vysokú presnosť.
- fázový rozdiel: meria fázový rozdiel medzi vyžarovaným a prijímaným svetlom, používa toto meranie na odhad vzdialenosti k objektu. Presnosť v tomto zmysle je medzi predchádzajúcimi dvoma, o niečo vyššia ako ToF a o niečo nižšia ako triangulácia.
- konoskopická holografia: je interferometrická technika, pri ktorej lúč odrazený od povrchu prechádza cez dvojlomný kryštál, teda kryštál, ktorý má dva indexy lomu, jeden obyčajný a pevný a druhý mimoriadny, ktorý je funkciou uhla dopadu lúč na povrchu kryštálu. Výsledkom je, že sa získajú dva paralelné lúče, ktoré interferujú s použitím valcovej šošovky, pričom toto rušenie je zachytené snímačom bežnej kamery, čím sa získa vzor pruhov. Frekvencia tohto rušenia určuje vzdialenosť objektu.
- štruktúrované svetlo: Premietajte svetelný vzor na objekt a analyzujte deformáciu vzoru spôsobenú geometriou scény.
- modulované svetlo: vyžarujú svetlo (zvyčajne má cykly amplitúdy v synodálnej forme), ktoré sa v objekte neustále mení. Kamera to zaznamená, aby určila vzdialenosť.
- pasíva: Tento typ skenera tiež poskytne informácie o vzdialenosti pomocou určitého žiarenia na ich zachytenie. Zvyčajne používajú pár samostatných kamier nasmerovaných na scénu na získanie trojrozmerných informácií analýzou rôznych zachytených obrázkov. Tým sa analyzuje vzdialenosť ku každému bodu a poskytne sa niekoľko súradníc na vytvorenie 3D. V tomto prípade je možné dosiahnuť lepšie výsledky, keď je dôležité zachytiť textúru povrchu skenovaného objektu a zároveň byť lacnejší. Rozdiel oproti aktívnym je v tom, že nevyžaruje žiadny typ elektromagnetického žiarenia, ale jednoducho sa obmedzujú na zachytávanie emisií už prítomných v prostredí, ako je viditeľné svetlo odrazené na objekte. Existujú aj niektoré varianty, ako napríklad:
- stereoskopické: Používajú rovnaký princíp ako fotogrammetria, pričom určujú vzdialenosť každého pixelu na obrázku. Na to zvyčajne používa dve samostatné videokamery smerujúce na rovnakú scénu. Analýzou obrázkov zachytených každou kamerou je možné určiť tieto vzdialenosti.
- Silueta: Používajú náčrty vytvorené z postupnosti fotografií okolo trojrozmerného objektu, aby ich krížili, aby vytvorili vizuálnu aproximáciu objektu. Táto metóda má problém pre duté predmety, pretože nezachytí interiéry.
- Modelovanie založené na obrázkoch: Existujú aj iné užívateľsky podporované metódy založené na fotogrammetrii.
- aktíva: Tieto zariadenia analyzujú tvar objektu a v niektorých prípadoch aj farbu. Vykonáva sa priamym meraním povrchu, meraním polárnych súradníc, uhlov a vzdialeností, aby sa získali trojrozmerné geometrické informácie. To všetko vďaka tomu, že generuje oblak nesúvislých bodov, ktoré zmeria vyžarovaním nejakého typu elektromagnetického lúča (ultrazvuk, röntgen, laser,...), a ktoré premení na polygóny na rekonštrukciu a export v r. 3D CAD model.. V rámci nich nájdete niekoľko podtypov, ako napríklad:
Mobilný 3D skener
Mnoho používateľov sa často pýta, či môžete používať smartfón, ako keby to bol 3D skener. Pravdou je, že nové mobily dokážu vďaka niektorým aplikáciám využívať senzory hlavného fotoaparátu, aby dokázali zachytiť 3D postavy. Je zrejmé, že nebudú mať rovnakú presnosť a profesionálne výsledky ako špeciálny 3D skener, ale môžu byť užitočné pre domácich majstrov.
nejaké dobré aplikácie pre mobilné zariadenia iOS/iPadOS a Android, ktoré si môžete stiahnuť a vyskúšať, sú:
domáci 3D skener
Často sa tiež pýtajú, či môžete vyrobte si domáci 3D skener. A pravdou je, že existujú projekty pre tvorcov, ktoré vám v tomto smere môžu veľmi pomôcť, ako napr OpenScan. Nájdete tu aj niekoľko projektov založených na Arduine, ktoré je možné vytlačiť a zostaviť si ich sami Páči sa ti toa môžete dokonca nájsť ako zmeniť xbox kinect na 3D skener. Samozrejme, že sú dobré ako DIY projekty a na učenie, ale nebudete môcť dosiahnuť rovnaké výsledky ako profesionáli.
Aplikácie 3D skenera
Vzhľadom k tomu, Aplikácie 3D skenera, dá sa použiť na oveľa viac použití, ako si dokážete predstaviť:
- priemyselné aplikácie: Môže sa použiť na kontrolu kvality alebo rozmerov, aby sa zistilo, či vyrobené diely spĺňajú potrebné tolerancie.
- Reverzné inžinierstvo: sú veľmi užitočné na získanie presného digitálneho modelu objektu za účelom jeho štúdia a reprodukcie.
- Dokumentácia skutočného vyhotovenia: Presné modely situácie zariadenia alebo stavby možno získať na realizáciu projektov, údržby atď. Analýzou modelov je možné zistiť napríklad pohyby, deformácie atď.
- digitálna zábava: Dá sa použiť na skenovanie objektov alebo ľudí na použitie vo filmoch a videohrách. Môžete napríklad naskenovať skutočného futbalistu a vytvoriť 3D model, ktorý ho oživí, aby bol vo videohre realistickejší.
- Analýza a konzervácia kultúrneho a historického dedičstva: Môže sa použiť na analýzu, dokumentáciu, vytváranie digitálnych záznamov a na pomoc pri zachovaní a udržiavaní kultúrneho a historického dedičstva. Napríklad analyzovať sochy, archeológiu, múmie, umelecké diela atď. Je možné vytvoriť aj presné repliky, aby boli vystavené a aby sa originály nepoškodili.
- Vytvárajte digitálne modely scenárov: scenáre alebo prostredia možno analyzovať s cieľom určiť nadmorské výšky terénu, previesť trasy alebo krajinu do digitálneho 3D formátu, vytvoriť 3D mapy atď. Snímky môžu byť snímané 3D laserovými skenermi, RADARom, satelitnými snímkami atď.
Ako si vybrať 3D skener
Kedy vyberte vhodný 3D skener, ak váhate medzi niekoľkými modelmi, mali by ste analyzovať sériu charakteristík, aby ste našli ten, ktorý najlepšie vyhovuje vašim potrebám a rozpočtu, ktorý máte k dispozícii na investovanie. Body, ktoré treba mať na pamäti, sú:
- rozpočet: Je dôležité určiť, koľko môžete investovať do svojho 3D skenera. Sú od 200 € alebo 300 € až po tie v hodnote tisícok eur. To bude závisieť aj od toho, či to bude na domáce použitie, kde sa neoplatí príliš investovať, alebo na priemyselné či profesionálne využitie, kde sa investícia vráti.
- presnosť: je jednou z najdôležitejších funkcií. Čím lepšia presnosť, tým lepšie výsledky môžete dosiahnuť. Pre domáce aplikácie môže stačiť nízka presnosť, ale pre profesionálne aplikácie je dôležité byť veľmi presný, aby ste získali čo najmenší detail 3D modelu. Mnoho komerčných skenerov má tendenciu byť medzi 0.1 mm a 0.01 mm, od menej presných po presnejšie.
- Riešenie: nemala by sa zamieňať s presnosťou, hoci od nej bude závisieť aj kvalita získaného 3D modelu. Zatiaľ čo presnosť sa vzťahuje na stupeň absolútnej správnosti zariadenia, rozlíšenie je minimálna vzdialenosť, ktorá môže existovať medzi dvoma bodmi v rámci 3D modelu. Zvyčajne sa meria v milimetroch alebo mikrónoch a čím menšie, tým lepšie sú výsledky.
- Rýchlosť skenovania: je čas potrebný na vykonanie skenovania. V závislosti od použitej technológie je možné 3D skener merať tak či onak. Napríklad skenery založené na štruktúrovanom svetle sa merajú v FPS alebo snímkach za sekundu. Ostatné je možné merať v bodoch za sekundu atď.
- Jednoduché použitie: Ďalší dôležitý bod, ktorý treba zvážiť pri výbere 3D skenera. Zatiaľ čo mnohé sú už dostatočne jednoduché na používanie a dostatočne pokročilé na to, aby prácu zvládli bez veľkého zásahu používateľa, niektoré nájdete aj zložitejšie ako iné.
- veľkosť dielu: Rovnako ako 3D tlačiarne majú rozmerové limity, majú ich aj 3D skenery. Potreby používateľa, ktorý potrebuje digitalizovať malé objekty, nie sú rovnaké ako potreby toho, kto ho chce použiť na veľké objekty. V mnohých prípadoch sa používajú na skenovanie objektov rôznych veľkostí, takže by mali vyhovovať z hľadiska minimálneho a maximálneho rozsahu, s ktorým hráte.
- prenosnosť: Dôležité na určenie, kde sa plánuje nasnímanie záberov a či je potrebné svetlo na prenášanie a zachytávanie scén na rôznych miestach atď. Existujú aj batérie napájané, aby bolo možné snímať bez prerušenia.
- kompatibilita: Je dôležité vybrať 3D skenery kompatibilné s vašou platformou. Niektoré sú multiplatformové a sú kompatibilné s rôznymi operačnými systémami, ale nie všetky.
- Softvér: To je to, čo skutočne poháňa 3D skener, výrobcovia týchto zariadení zvyčajne implementujú svoje vlastné riešenia. Niektoré majú zvyčajne ďalšie funkcie na analýzu, modelovanie atď., iné sú jednoduchšie. Buďte však opatrní, pretože niektoré z týchto programov sú skutočne výkonné a vyžadujú od vášho počítača určité minimálne požiadavky (GPU, CPU, RAM). Tiež je dobré, že vývojár ponúka dobrú podporu a časté aktualizácie.
- Údržba: Pozitívne je aj to, že údržba zachytávacieho zariadenia je čo najrýchlejšia a najjednoduchšia. Niektoré 3D skenery potrebujú viac kontrol (čistenie optiky,...), alebo potrebujú manuálnu kalibráciu, iné to robia automaticky atď.
- prostriedky: Dôležité je určiť, aké budú podmienky pri snímaní 3D modelu. Niektoré z nich môžu ovplyvniť niektoré zariadenia a technológie. Napríklad množstvo svetla, vlhkosť, teplota atď. Výrobcovia zvyčajne uvádzajú rozsahy, v ktorých ich modely fungujú dobre, a musíte si vybrať taký, ktorý vyhovuje podmienkam, ktoré hľadáte.
viac informácií
- Najlepšie živicové 3D tlačiarne
- Časti a opravy tlačiarní
- Vlákna a živica pre 3D tlačiarne
- Najlepšie priemyselné 3D tlačiarne
- Najlepšie 3D tlačiarne pre domácnosť
- Najlepšie lacné 3D tlačiarne
- Ako si vybrať najlepšiu 3D tlačiareň
- Všetko o formátoch STL a 3D tlače
- Typy 3D tlačiarní
- Príručka Začíname s 3D tlačou