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手持3D扫描仪大盘点
来源:www.ystlab.com发表时间:2017-12-20

手持3D扫描仪大盘点

21世纪,南极熊认为这是一个无所不能的时代,我们认为在科幻电影中出现的场景将来会依次在我们的现实生活中出现,在《十二生肖》中出现的产品3D打印机和三维扫描仪早已存在。而且现今社会借助它超强的能力,许多人的生活和一些产业都在发生着翻天覆地的变化。
其实最早出现的是接触式测量方法,代表是三维坐标测量机,虽然精度达到微米量级(0.5mm),但是由于体积巨大、造价高以及不能测量柔软的物体等缺点,使其应用领域受到限制。

下面着重为大家来讲解一下手持式的扫描仪。
一般来说,3D扫描仪可以分为两类:接触式和非接触式。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。

非接触式扫描又分为两种:
一类是被动方式,就是不需要特定的光源,完全依靠物体所处的自然光条件进行扫描,常采用双目技术,但是精度低,只能扫描出有几何特征的物体,不能满足很多领域的要求。


另一类是主动方式,就是像物体投射特定的光,其中代表技术激光线式的扫描,精度比较高,但是由于每次只能投射一条光线,所以扫描速度慢。另外,由于激光会对生物体以及比较珍贵的物体造成伤害,所以不能应用于某些特定领域。


手持式三维扫描仪(3Dscanner)是一扫描仪小型化的应用,是随着计算机软件的发展,电脑可以进行实时拼接,采用的移动式的3d扫描仪,手持式三维扫描仪主要可以收集到两部分数据:1.用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)
   2.用来侦测并分析现实世界中物体或环境的外观数据(如颜色、表面反照率等性质)。搜集到的数据常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。南极熊3D打印淘宝商城,已经上架了一批3D扫描仪。

这些模型具有相当广泛的用途,举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。
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。
最近的新兴的技术是结构光式的扫描,结构光也属于主动方式,通过投影或者光栅投射同时多条光线,就可以采取物体的一个表面,只需要几个面的信息就可以完成扫描,最大的特点是扫描速度快,而且可编程实现。

我们都知道,3D打印和3D扫描关系密切。3D扫描具有强大的功能,能帮助用户更方便地将现实世界物品转换成为可用于3D打印的数据,省去了不少3D设计过程中的复杂工序,便于更快地进行3D打印,所以3D扫描仪行业也是发展得如火如荼。南极熊3D打印网上有大量的3D扫描技术资料。

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。

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?
其实在大型基础工业中,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。

奥巴马—扫描奥巴马—打印奥巴马
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。
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。

3D扫描技术还没有完全成熟
未来几年3D扫描技术将会不断地发展,但目前的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,可以解决我们现在使用扫描仪终于到的一些问题,和无法扫描的情况,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。现在很多厂商已经开始了相关技术的开发,有的甚至已经推出了第一代产品。

价格还是其制约因素
随着技术的发展,3D扫描仪的售价已经一降再降,但是还是我们这些屌丝接受不起的。虽然市场上有特别便宜的三维扫描仪,但是扫描效果真的不堪入目,惨不忍睹。南极熊认为其实硬件上的差距没多大,就是在软件上的不足。 市面上一台入门级的单反价格在3000左右,但是效果好一点的扫描仪价格就在1000左右,虽然只是比一台苹果电脑贵了一点,但是再买之前还是要想想买一台这个回去能干什么,看看自己的钱包里还有多少大洋。

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,但是在某宝上一台低端的打印机也需要1000+大洋,而且还是单色,也就没多大的作用了,毕竟这是一笔不小的花费。

桌面三维扫描仪市场竞争激烈因为从产业链来看,三维扫描仪无疑是3D打印机的上游,无论是工业还是军事使用的3D打印机,其设计和生产都可以用三维扫描仪来助力逆向设计。而对于家庭和教育领域的3D打印来说,还没有完全掌握3D建模的爱好者和设计师则可以用三维扫描仪来实现自动建模,从而达到创新设计。

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