3D Skenovanie

3D Skenovanie

29.04.2024 01:09:37

3D skenovanie

Prvým krokom k úspešnej 3D tlači je vždy kvalitný a presný 3D model predmetu, ktorý chceme vytlačiť. Existuje viac spôsobov, ako sa k takému modelu dostať, ak ho už samozrejme nemáme. Najčastejšie sa môžeme stretnúť s ručným modelovaním 3D modelu v rôznych programoch, či s 3D skenovaním. A práve tú druhú možnosť si teraz stručne vysvetlíme.

Čo je to 3D Skenovanie?

3D skenovanie je, ako sme už vyššie spomenuli, jeden zo spôsobov získania 3D modelu určitého predmetu (nie len) pre 3D tlač. Svoje využitie a aplikáciu nachádza v širokom spektre oblastí, či už v medicíne na zhotovenie protéz, v umení na rekonštrukciu sôch a budov alebo v priemysle na výrobu súčiastok či náradia. 3D skener totiž dokáže zosnímať obrovské množstvo bodov fyzického predmetu a odmerať ich vzdialenosť. Z nich je následne vytvorený zhluk bodov v karteziánskej sústave súradníc (súradnicová sústava/XYZ osi) nazývaný "mračno bodov" ang. "point cloud", vďaka čomu vyprodukuje realistickú kópiu tvaru a textúry daného predmetu v digitálnom formáte (CAD - Computer Aided Design = Počítačom asistovaný dizajn). 3D skenovanie sa teda zíde aj v prípade reverzného inžinierstva, kde sa poškodený predmet alebo predmet ktorý chceme duplikovať naskenuje, na výslednom modeli sa ručne upravia nedostatky a opravená verzia predmetu sa tak môže poslať na výrobu. Existuje však viacero typov 3D skenovania, každý s vlastnými výhodami a negatívami, z ktorých tie najpopulárnejšie si predstavíme nižšie.

Typy 3D skenovania

Laserové skenovanie

Laserové skenovanie je bezpochyby jednou z najčastejšie používaných metód na 3D skenovanie. Patrí medzi nekontaktné skenovacie metódy a funguje na pomerne jednoduchom princípe vysielania laserových lúčov zo zariadenia - skenera, ktoré sa odrážajú od povrchu skenovaného predmetu a sú automaticky odmerané. Týmto spôsobom sa dajú snímať predmety aj na väčšiu vzdialenosť, čo umožňuje skenovať napríklad aj budovy či sochy, no najväčšou výhodou laserového skenovania je predovšetkým jeho presnosť a rýchlosť. Obe tieto výhody však úzko súvisia s hlavnou nevýhodou, čo je vysoká cena, ktorá sa vie vyšplhať aj na tisícky eur.

Optické skenovanie

Optické skenovanie je, rovnako ako laserové, nekontaktnou skenovacou metódou. Narozdiel od laserového skenovania však využíva na snímanie bodov predmetov buď prirodzené alebo projektované svetlo. 

V prípade využitia prirodzeného svetla ide o tzv. fotogrametriu (ang. photogrammetry), ktorá funguje na princípe, ako nám už názov napovedá, vytvorení fotografií skenovaného predmetu z množstva uhlov a následnom spracovaní dát z nich za účelom vytvorenia 3D modelu. Výhodou takejto metódy je cenová nenáročnosť, keďže sa na ňu častokrát dá využiť aj obyčajný smartfón, ktorý máme takmer všetci. Taktiež je táto metóda častokrát schopná zachytiť aj farbu predmetu a tak uľahčiť následnú 3D tlač. Naopak nevýhodami sú možnosť použitia iba na menšie predmety z veľkej blízkosti a slabá presnosť, ktorej odchýlka niekedy môže predstavovať aj viac ako milimeter. 

Pri druhej optickej metóde, nazývanej skenovanie štruktúrovaným svetlom, sa namiesto prirodzeného svetla používa svetlo z projektora v skeneri, na ktorom sa potom kamerou sleduje deformácia pri dopade na povrch predmetu. Táto metóda je mimoriadne presná, dosahuje odchýlku až do 0,05 mm, v závislosti od podmienok. Na druhú stranu však má problém so skenovaním lesklých, priesvitných a príliš tmavých povrchov. To sa našťastie dá obísť a vyriešiť jednoduchým posypaním skenovaného predmetu kriedou či múkou, alebo ho naleštiť matným krémom. V profesionálnej oblasti sa na to však používa špeciálny prášok.

Pri oboch týchto metódach optického skenovania sa tradične využíva otočná podložka. Alternatívne sa skener drží ručne, čo síce urýchľuje celý proces skenovania, no zároveň mierne zhoršuje presnosť výsledného modelu.

Výhody 3D skenovania

Výhod 3D skenovania na účely 3D tlače je obrovské množstvo, obmedzíme to však len na tie najdôležitejšie. Tým je samozrejme to, že pre konečného spotrebiteľa využitie 3D skenera šetrí peniaze aj čas. V porovnaní s alternatívou, ktorou je užívateľské modelovanie, sa zákazník na svoj výrobok toľko nenačaká a to hlavne v prípade náročných predmetov ako sú napríklad súčiastky, ktoré si vyžadujú minimálnu odchýlku. Zároveň to zákazníka odbremeňuje od čiastky peňazí, ktorú by platil od hodiny modelovania. A kto by predsa nechcel, aby mal svoju 3D tlač hotovú rýchlejšie, lacnejšie a presnejšie?

Naša technológia

U nás v FP3D využívame technológiu skenovania na princípe binokulárneho a mikroštruktúrovaného svetla, aby sme zákazníkom zaručili prvotriednu kvalitu za čo najnižšie ceny. O to sa stará skener Revopoint POP 2 - Premium, ktorý dokáže skenovať predmety v rozmeroch od 2 centimetrov až po 2 metre a dosahuje presnosť od 0,05 mm do 0,1 mm. Primárne sa zameriavame na 3D skenovanie pre účely 3D tlače, no ani v prípade potreby len samotného 3D skenu nás neváhajte kontaktovať na objednavky@fp3d.sk a my už zaručíme Vašu spokojnosť.