3Dモデル生成のための重要な技術である3Dスキャニングは、企業、学術機関、科学研究機関、個々の3Dデザイナーやプリントエンジニアから注目を集めています。ハンドヘルド3Dスキャナー技術は、産業セクターの設計および製造ニーズを満たすことを目的として開発されました。
しかし、ハンドヘルド3Dスキャナーとは具体的に何を指すのか、これらの装置はどのような機能を最も効果的に実行するのか、競争の激しい市場で現在利用可能な最適なハンドヘルド3Dスキャナーをどのようにして選択すればよいのかといった疑問が生じます。
正しい決定を下すために必要なすべての情報を提供するため、このブログを作成しました。
先進的な3Dスキャニング技術は、さまざまな産業で広く採用されています。エンジニア、製品デザイナー、研究者は、3Dプリント、航空宇宙、エンターテイメント用途に3Dスキャニングを使用しています。
高度な3Dスキャナーは効率的に3Dスキャンデータをキャプチャし、詳細な3Dモデルの作成を可能にし、精度の高い検査を容易にして偏差を特定します。非接触三次元システムを利用して、様々な製品の設計および製造プロセスに大きな影響を与えました。ハンドヘルド3Dスキャナーは、その携帯性、操作の容易さ、迅速な結果によってますます注目を集めている3Dスキャナーのタイプです。
ハンドヘルド3Dスキャナー技術は、物体の表面にレーザーラインを投影し、特定の偏向角度でカメラを使用して撮影します。画像内のレーザーラインは、物体表面の形状と曲率の影響を受けるため、三次元データを計算することができます。
ハンドヘルド3Dスキャナーは、主に3Dレーザースキャナーと構造化光スキャナーに大別されます。まず、ハンドヘルド3Dスキャナーの原理を見てみましょう。
3Dレーザースキャナーは、物体にレーザーを投影し、センサーが反射したレーザービームを分析して空間位置を特定します。レーザーは干渉に対する感受性が低いため、さまざまな測定条件での適応性を提供します。ただし、レーザー ビームはスペックル ノイズやガウス ノイズなどの課題に直面する可能性があり、これらの影響の性質は使用するレーザー光源 (青色レーザーと赤色レーザー) によって異なります。
赤色レーザーと青色レーザースキャナーの両方を使用して、1mm間隔で配置された点が特徴のキャリブレーションボードをスキャンしました。以下の画像で示されているように、赤色レーザースキャナーは青色レーザーと比較してより顕著なスペックルノイズを示し、青色レーザーの優れた干渉抑制能力を示しています。
さらに、青色レーザーを赤外線レーザーと比較してみましょう。青色レーザーの波長が赤外線レーザーよりも短いため、細部のキャプチャに優れています。一方、大規模な物体のスキャンには、赤外線レーザーの長い波長が優れたスキャン結果をもたらします。
中国でハンドヘルド3Dスキャナーを開発したパイオニアの一つであるScantechは、赤外線レーザーと青色レーザーを一つの装置に組み合わせています。Scantechのハンドヘルド3Dスキャナーは、コインから飛行機に至るまで、さまざまな物体を鮮明で細かいディテールでスキャンすることができます。
ハンドヘルド3D構造化光スキャナーは、物体の表面に光のパターンを投影し、一つまたは複数のカメラを使用して照らされた物体の画像をキャプチャします。物体表面に投影されたパターンの変形を分析することにより、スキャナーは物体の形状とテクスチャを三次元で計算することができます。
構造化光スキャナーの2つのイメージングアルゴリズムには、グリッドとスペックルがあります。反射的または透明な表面をスキャンする際には、グリッド技術を使用して、物体に軽いまたは微細な粉末層を適用する必要があります。
スペックル技術を使用する3Dスキャナーは、柔軟性、操作の容易さ、迅速なスキャニングにより、最高の家庭用3Dスキャナーと考えられています。これらのスキャナーは、中から大型の物体をスキャンするのに適しており、古代遺物や人間などをスキャンする際に広く使用されています。キャプチャされたデータは高解像度で、詳細が豊富です。
ハンドヘルド3Dスキャナーは、その適応性と移動性のために、様々な産業で利用されています：
• 教育
• 逆設計
• モールド作成
• 文化的および創造的産業
• 製造およびエンジニアリング
• 建設および建築
• 測量及びマッピング
• 法医学および犯罪現場調査
• 文化遺産保存および考古学
これらのスキャナーは、消費者が家庭用品のモデルをキャプチャしたり、趣味の作品をオンラインで共有したりすることを可能にし、その広範な魅力を示しています。その多様性は、専門家にとって不可欠なツールを提供し、幅広いアプリケーションで3Dデータを迅速かつ正確にキャプチャすることを容易にします。
3Dスキャナーを選択する方法は何ですか？まず、スキャンしたいオブジェクトのサイズを考える必要があります。小さなコインをスキャンする場合は、高解像度で複雑なディテールをキャプチャできる短距離3Dスキャナーが適しています。移動中にオブジェクトをスキャンすることに興味がある場合や、スマートフォンをポータブル3Dスキャナーに変えたい場合は、3Dフォンスキャナーを検討することができます。
風力タービンのような大型オブジェクトや部品をスキャンする計画がある場合は、より広い視野（スキャンエリア）を持つ長距離スキャナーが必要です。ScantechのKSCAN-Magicを例に挙げてみましょう。
そのスキャンエリアは1440mm x 860mmと大きく、最大4メートルの長さの部品をスキャンすることができます。これは3Dプリントと製造のための3Dスキャニングに特に適しています。
スキャンの精度は、キャプチャされた各ポイントの許容可能な偏差を意味します。一般的に、3Dスキャナーの精度は0.01mmから0.1mmの範囲内です。
ほとんどのタスクには、0.06-0.07mmの精度を持つ3Dスキャナーを使用することが適切です。飛行機のエンジンのような複雑な産業部品をスキャンする予定がある場合は、高精度の3Dスキャナーを選択してください。
解像度は、与えられたスキャン距離でキャプチャされたポイント間の最小距離を説明します。解像度が高いほど、スキャンポイントのクラウドが密になります。
3Dモデルの詳細が重要である場合は、高解像度が必要です。そうでなければ、低解像度の要件が適しています。
スキャン速度について話すとき、私たちは3Dスキャナーが与えられたオブジェクトからデータをキャプチャする速度を指します。速度は、レーザーラインの数、スキャンエリアのサイズ、および機器のアルゴリズムによって異なります。
最高級のハンドヘルドスキャナーは、1秒あたり最大200万回の測定が可能です。
3D機器のメンテナンスに対する専門的な注意が重要です。すべての高級機器と同様に、定期的な評価は、時間が経つにつれて優れた性能と長期的な精度を保証するために不可欠です。
各機器メーカーは、キャリブレーションおよび光学クリーニングを含む、独自の機器要件に特化したメンテナンスプロトコルを提供します。これらの手順は追加費用を発生させる場合がありますが、いくつかの企業は最大2年までの無料保証を提供し、より高いレベルの確実性と平和を提供します。
ハンドヘルド3Dスキャナーの価格は、仕様、精度レベル、ソフトウェアの能力、および全体的な構造的完全性を含む複数の要因によって大きく変動する可能性があります。これらのスキャナーの価格範囲は広く、数百ドルの低価格帯から2万ドルを超える高価格帯に及びます。
ハンドヘルド3Dスキャナーを選択する際は、特定の要件と予算の制約を考慮することが重要です。低価格のオプションはより手頃かもしれませんが、特定のアプリケーションに必要な性能と精度を提供しない可能性があります。逆に、より高価なスキャナーに投資することは、特に要求の厳しい業界でのプロフェッショナルな使用において、より良い結果と長期的な価値をもたらす可能性があります。
さまざまなサイズ、価格、機能を備えた3Dスキャナーが豊富にありますので、3Dスキャナーを選択することは難しい場合があります。主な原則は、過度な費用をかけずに自分に合ったものを選択することです。購入先を知ることが重要です。最新の3Dスキャニング技術を提供する信頼できる会社から購入してください。
公式の3Dスキャンウェブサイトを訪問して、製品、証明書、および顧客を確認できます。関心事について企業と連絡を取ることができます。
オンラインレビューを読んだり、そのソーシャルメディアアカウントをチェックしたりすることが良いでしょう。これにより、製造元が誰であるか、およびユーザーがそれについてどのように言及しているかを知ることができます。
企業がどのようなサポートを提供しているか？キャリブレーションと操作に関する専門的なアプリケーションエンジニアがいますか？
メンテナンスサポートや質問に回答できる専門のアフターサービスチームがありますか？提供できるサポートの詳細を知るために。
スキャナーが3Dスキャナーターンテーブルなどのアクセサリーと一緒に提供されているかどうかも考慮する必要があります。これにより、オブジェクトの360度スキャンを提供し、スキャンプロセスを大幅に向上させることができます。
製品を直接試すために展示会を訪れることも良い方法です。最新の技術について専門家と話し合ってください。
Scantechは、製品の製造および生産プロセスのすべての段階でビジネスを大成功に導くためのプロフェッショナルなハンドヘルド3Dスキャナーを提供します。
これらの革新的なプロフェッショナル3Dスキャナーは、精度と効率の間で妥協することなく、生産性を向上させ、製品ライフサイクル管理を最適化します。
KSCANコンポジット3Dスキャナーラインアップは、プロフェッショナルで高度に統合されたハンドヘルド3Dスキャナーシリーズです。革新的な「赤外線レーザー＋青色レーザー」スキャンモデル、組み込みフォトグラメトリーを特徴とし、ポータブルCMMおよび自動化された3Dシステムと互換性があります。
それは高効率で非常に再現性の高いスキャン結果を提供し、大規模および小規模のオブジェクトの測定に適しています。詳細を知りたい場合は、以下のビデオをクリックしてください。
SIMSCANは、業界で使用されるコンパクトなハンドヘルド3Dスキャナーで、これまでに市場に出された手のひらサイズのポータブル3Dスキャナーです。
狭いスペースや大きなオブジェクトの下でも、SIMSCANは作業環境の制限なしに高品質の3Dスキャニングを実行します。計量級測定システムは、すべての詳細をキャプチャし、非常に短時間で3Dモデルを構築するのに役立ちます。
