如何3D掃描數(shù)據(jù)更快、更準確地打印3D模型？

魔猴君  知識堂   2天前

復雜、昂貴且笨重的3D掃描儀時代早已過去。如今，價格親民、高精度的3D掃描儀正逐漸普及到工程師、創(chuàng)客和小制造商手中，這反過來又推動了這項技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。然而，盡管3D掃描儀的普及程度有所提高，但相關(guān)知識的掌握卻并未跟上——這意味著許多用戶仍然不清楚如何高效地將掃描結(jié)果轉(zhuǎn)化為實際打印。

為了幫助填補這一空白，惠普公司的3D技術(shù)大師Michel Georges Encrenaz和掃描儀制造商Creaform的銷售應用工程師Gabrielle Williams分享了五個關(guān)于如何將真實物體數(shù)字化并將其轉(zhuǎn)換為可打印3D模型的實用技巧。

雖然這些技巧以特定的掃描儀和軟件組合為例，但它們同樣適用于你使用的任何掃描儀和軟件。

為了充分發(fā)揮掃描儀的性能，請確保掃描儀的精度與3D打印機的性能相匹配；您還需要一臺能夠跟上掃描速度的3D打印機。（圖片來源：HP DesignScan）

1、為您的應用選擇合適的3D掃描儀

并非每款掃描儀都適合每個項目。

恩克雷納茲說：“市面上的3D掃描儀種類繁多，消費者很難選擇。實際上，這很大程度上取決于具體的應用場景。”

惠普設(shè)計DesignScan的目標是打造一款分辨率和容量與其打印機相匹配的掃描儀。

他說：“我們希望能夠掃描尺寸達到可打印體積大小的部件。而且掃描提供的細節(jié)水平可以讓您充分發(fā)揮打印機的性能?！?/span>

換句話說，請確保掃描儀的精度與3D打印機的性能相匹配。例如，DesignScan的精度可達50微米，網(wǎng)格分辨率為0.25毫米，測量速率為每秒125萬次。為了充分發(fā)揮掃描儀的性能，您還需要一臺能夠與之匹配的3D打印機。

2、使用引導式掃描軟件以提高精度

優(yōu)秀的掃描軟件應該能夠自動完成網(wǎng)格修復和孔洞填充，而這些工作以前都是手動完成的（圖片來源：HP DesignScan）。

學習掃描并不需要花費數(shù)天時間進行培訓。恩克雷納茲表示，現(xiàn)代掃描儀最大的優(yōu)勢之一就是易用性。

“你只需按照指導流程操作，”他解釋說?！罢娴?，幾分鐘之內(nèi)就能完成掃描?！?/span>

像HP DesignScan這樣的系統(tǒng)——以及該設(shè)備所使用的Creaform軟件——都利用視覺提示和實時反饋來幫助保持正確的距離和角度。如果距離太近，顯示屏會變成紅色；如果距離太遠，則會變成藍色。綠色區(qū)域表示掃描完美。

其他品牌，例如Artec、Shining 3D和Polyga，也提供類似的輔助模式。對于大多數(shù)用戶而言，這種引導式方法可以大大縮短學習曲線。

3、自動化網(wǎng)格修復和模型清理

掃描完成后，不要花費數(shù)小時來修復幾何形狀。軟件通?？梢宰詣犹幚?。威廉姆斯說，例如，網(wǎng)格修復和孔洞填充等功能通常都內(nèi)置在軟件的工作流程中。

“使用Creaform，你只需點擊‘清潔網(wǎng)格’，它就能一次性為你完成許多不同的清潔工具，”她說。

良好的清理程序可以生成無懈可擊、可直接打印的3D模型，格式為STL、OBJ或3MF等標準格式，無需手動修補。

4、使掃描數(shù)據(jù)與構(gòu)建流程保持一致

Encrenaz強調(diào)，打印時務必保持掃描儀和打印機設(shè)置同步。掃描件越能反映打印機的打印區(qū)域和設(shè)計規(guī)范，打印效果就越流暢。

他說：“如果你的設(shè)計符合這些建議，那么你很可能在第一次印刷時就獲得成功。”

該原則既適用于惠普的DesignScan，也適用于其他增材制造系統(tǒng)：掃描時要考慮到最終打印效果。

5、通過反復練習建立自信

輕便的掃描儀和合適的設(shè)置可以大大改善您的掃描工作流程（圖片來源：HP DesignScan）

Encrenaz認為，采用掃描技術(shù)的主要障礙之一不是成本，而是信心。

他說：“其他掃描儀有時需要培訓，有時需要幾個小時，有時甚至需要幾天時間。但有了這種引導式工作流程，您只需幾分鐘即可開始使用設(shè)備并獲得結(jié)果。”

他建議從小型、簡單的物體開始，反復練習，直到熟練掌握為止。每次掃描打印的過程都能強化最佳實踐，從表面處理到文件導出，無一例外。

全局視角：通往專業(yè)數(shù)字化之路

隨著惠普和Creaform等公司大力推廣集成式、易用型解決方案，3D掃描顯然已經(jīng)超越了其最初的小眾領(lǐng)域。同樣的理念也適用于整個行業(yè)。無論最終使用哪種型號或品牌的3D掃描儀，關(guān)鍵在于使掃描精度與打印流程相匹配，并依靠引導式軟件來簡化步驟。

總而言之，3D掃描不僅關(guān)乎技術(shù)，也關(guān)乎工作流程。正如恩克雷納茲所說，現(xiàn)在專業(yè)人士“只需幾分鐘”就能完成物體的數(shù)字化、修復和打印。

對于仍在猶豫是否嘗試掃描的設(shè)計師和工程師來說，這可能是迄今為止最好的開始理由——從激光到打印，道路終于清晰了。

編譯整理：ALL3DP