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创客必备?3D扫描仪大揭秘

本文作者:大壮旅 2015-10-20 16:03
导语:通过和3D打印的结合,我们能够打印一个自己吗?

创客必备?3D扫描仪大揭秘

这是一个无所不能的时代,一些你认为只会在科幻中出现的产品其实早已存在3D扫描仪就是其中之一。借助它超强的能力,许多基础工业的日常运作都在发生着翻天覆地的变化。

即使如此,它的潜力也只是得到了初步开发,未来若能和3D打印机搭配使用,一定会焕发更加强大的活力,甚至有望成为创客的必备神器之一。不过现阶段的价格问题是它绕不开的一大槽点。

所以,我们需要在购买之前摸清它的底细,看看这家伙能否物有所值,甚至成为回本神器。

3D扫描仪是怎么工作的?

说到3D扫描仪,许多人的第一印象可能会觉得它是台加强版的相机,不过其实它的主业是制作3D渲染图。

3D打印机会搜集它视野内的物体信息,不过跟相机有所不同,它记录下的是物体各部分的位置信息,而不是其色彩和外观。那么3D扫描仪是如何记录下这些位置信息呢?原来是靠计算扫描仪和物体表面点阵的距离得来的。

创客必备?3D扫描仪大揭秘

一般来说,3D扫描仪可以分为两类:接触式非接触式

接触式扫描仪,顾名思义,需要与被扫描物体直接接触。相反,非接触式扫描仪则不需要直接接触,它依靠激光或辐射(如X光或超声波)来搜集被扫描物体的信息。

不过市售的3D扫描仪还是有一定的局限性,它们暂时还只能搜集物体可见表面的信息。下面的视频中,Ben Heck就探讨了一些手持式3D扫描仪在工作时的局限性。

正因为如此,想要得到一张完整的3D渲染图,就需要扫描仪从不同角度采集多组信息,然后再将这些信息综合起来。不过随着3D扫描技术的逐步成熟,这一看似复杂的过程所耗费的时间正在不断缩短。

目前,多数的商用3D扫描仪都为非接触式

非接触式扫描仪工作时,会将激光(点、线或者阵列式)投射到物体表面,随后扫描仪就能根据物体反射光判断物体的位置信息。此外,扫描仪上还装配了一个传感器,用来搜集物体的形状信息(基于反射光的角度得出)。

显而易见,3D扫描的过程中会产生巨大的数据量,这些数据需要一个强大的软件来处理。网上这类软件琳琅满目,到底要如何选择呢?根据自己想要达到的目的选择吧。还是那句话,适合你的才是最好的。

3D扫描仪到底有什么用?

在大型基础工业中,3D扫描仪有着相当广泛的用途。举例来说,博物馆可以利用该技术来制作知名艺术品的3D渲染图以供研究,厂商则利用该技术来制造零部件。看似这些用途与我们的日常生活关系不大,但其实它在家用领域潜力十足。

创客必备?3D扫描仪大揭秘

找一只猫——扫描一只猫——打印一只猫

最简单的应用方式就是结合3D打印机打造小比例的模型,你可以试着打印一台自己爱车的模型,或者自己给朋友做出独一无二的纪念品。对于设计师来说,你甚至可以通过它来完成自己的设计项目。

即使没有3D打印机的协助,3D扫描仪制作的3D虚拟模型也价值连城。在游戏设计中,这些虚拟模型可以让游戏画面变得更加真实和细腻。

创客必备?3D扫描仪大揭秘

只要你拥有一台足够强大的3D扫描仪,再配上自己天马行空的想象力,这世界上没有什么是你做不出来的。(我可没说大话,现在技术人员不都打印出食物了吗?)

你应该买一台3D扫描仪吗?

说到剁手的话题,与其讨论买不买的问题,不如讨论到底什么时候买。不过进坑之前,你还是要考虑两个重要因素。

3D扫描技术还在成长期

虽然未来几年中该技术还会继续发展,但市售的3D扫描仪已经相当成熟,基本可以帮你完成大部分任务了。不过研发中新技术也相当诱人,未来3D扫描仪可能会直接被做成激光芯片,甚至可以直接装进智能手机中,使用手机摄像头即可进行扫描。

价格问题是它不能言说的痛

随着技术的发展,3D扫描仪的售价已经一降再降,但它依然跟平易近人没有半毛钱关系。许多入门级产品的售价已经降到了600美元左右,但大多数还定价在1000美元以上,虽然看起来比高端笔记本贵不了多少,但一般消费者在买买买之前还是会看看自己钱包的。

而且,如果你没有3D打印机,它的功能也会受到一定的限制。虽然3D打印机也在降价,但低端型号的起售价也要达到350美元,这也是一笔不小的的花费。

3D扫描仪剁手指南

Digitizer (售价1200美元)

MakerBot公司出品的Digitizer绝对是同类产品中的佼佼者。只需要12分钟,它就能用点阵从各个角度将对象扫描一遍。另外,Digitizer还能将扫描到的信息直接转成3D打印所需的格式。

MakerBot提供的软件还能将扫描、编辑和打印的过程无缝连接起来,另外,它还能实现不同扫描信息的整合。

不过Digitizer也不完美,它的扫描场相对较小,所扫产品最大边长不能超过8英寸,重量也不能超过3公斤。另外,该产品还处在研发的早期阶段,在正式上市前还有许多工作要做。

Scanify (售价1490美元)

Scanify是一款手持式扫描仪,你可以用它制作全彩3D渲染图,而且它有着绝对领先的速度,制作一张图只需0.1秒。

因为Scanify可手持使用,所以它在扫描过程中有着极佳的灵活性,不过想要保持扫描的精度,还是需要一些必要的辅助。Scanify的扫描速度取决于被扫描的物体:物体颜色、棱角和反光都会对扫描所需时间带来较大的差别。

另外,你还可以使用Scanify配套的专业版软件,每年只需99美元就能得到更高阶的编辑、整合和3D打印功能。

Matter and Form 3D扫描仪 (售价600美元)

如果以上两款3D扫描仪的售价让你觉得囊中羞涩的话,你可以看看Matter and Form公司的产品。该扫描仪原先是Kickstarter上的一个众筹计划,不过现在已经成为了业界最具性价比的产品。

创客必备?3D扫描仪大揭秘

如上图所示,它有一个可旋转的扫描平台,此外,配合扫描的相机也可上下移动,这样该产品就可快速从每个角度捕捉物体的细节,只需五分钟就可完成整个扫描过程,其成品质量也具备与那些高价型号一战的实力。

不过与价位更高的Scanify相比,它还是有一定的短板,扫描区域不超过7英寸*9.8英寸,重量也不能超过3公斤。不过该公司会附赠相关软件,有了它你就可以制作用于3D打印的水密网格(watertight mesh)了。

Matter and Form Bevel (售价80美元)

创客必备?3D扫描仪大揭秘

上图这款产品名为Bevel,它也来自Matter and Form公司,主攻移动扫描市场。只要通过耳机孔连上这款配件,你的智能手机就拥有了3D扫描的能力。扫描时,手机摄像头会与Bevel内置的激光灯一同工作,随后制作出轻量级的3D图像。

该产品现已进入预售阶段,未来它会兼容安卓和iOS双平台,并且为用户提供3D拍照功能,拍摄的图片还能直接用于3D打印。不过它最大的杀手锏还是其超低廉的价格(80美元),该产品预计将于2016年冬天正式开售。

ETH苏黎世公司的 3D扫描应用

对于3D扫描仪,难道就没有更好的解决方案了吗?肯定有啊,这不,一家公司就做了一个应用,不用外接任何设备就可以直接将你的手机或平板变成3D扫描仪。

许多应用都能让你秒变摄影师,但这个应用更强悍。ETH苏黎世公司的3D扫描软件虽然还未开发完成,但该公司宣称,使用该款软件就可以做出精确的周边环境3D渲染图,最重要的是,你不需要购买任何配件。

3D扫描仪会成为你未来生活的一部分吗?

既然3D扫描和3D打印在世界工业生产中已经占据了自己的一席之地,我相信它们绝不是昙花一现,就让我们拭目以待吧。

想了解更多有关创客与技术的相关信息?还不赶紧拿起手机扫描以下二维码关注硬创邦公众号。

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via makeuseof

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