Tudo sobre tecnologias de digitalização 3D

Os scanners 3D são classificados de acordo com sua tecnologia de digitalização, tipo e design. Geralmente pensamos em scanners 3D como pertencentes à esfera industrial ou profissional, por exemplo, para digitalizar um local arquitetônico ou criar modelos digitais para o mundo audiovisual. No entanto, scanners 3D de mesa estão agora disponíveis para consumidores para uso pessoal em diversas aplicações, e oferecem a vantagem de preços mais acessíveis para qualquer pessoa que deseje adquirir um.

Tecnologias de digitalização 3D

Tecnologia de luz estruturada

A luz estruturada usa triangulação trigonométrica, mas funciona projetando luz no objeto a ser escaneado e não luz direta (laser). É uma das tecnologias mais utilizadas devido às grandes vantagens que possui na hora de digitalizar o desenho.

Tecnologia de luz laser

A luz do laser projeta um laser no objeto, capturando com precisão uma forma 3D e convertendo-a em milhões de pontos de informação. Ele funciona projetando um ponto ou linha de laser em um objeto e capturando seu reflexo com sensores.

O que é um scanner 3D?

Um scanner 3D permite personalizar qualquer modelo que você queira imprimir em 3D. De forma mais eficiente, ele escaneia objetos do mundo real e transfere os dados da imagem para um programa de modelagem 3D. Uma vez escaneado, o objeto pode ser manipulado dentro do software antes de ser impresso.

Existem diferentes scanners 3D, de scanners de mão a scanners de mesa. A escolha de um ou outro depende do tipo de escaneamento que você precisa e do resultado que você tem.

Fatores a serem considerados antes de escolher um scanner 3D

A precisão

Antes de escolher um scanner 3D, você deve levar em consideração diferentes fatores, como a precisão do scanner e o preço que está disposto a gastar. A precisão varia entre as diferentes tecnologias e, portanto, quanto mais precisão, maior o preço. Mesmo que nem sempre seja assim.

Com uma precisão de 0,1 mm , os scanners a laser e de luz estruturada são uma ótima opção para impressoras 3D de alta resolução. Ambos utilizam luz projetada e uma câmera deslocada para triangular pontos em um objeto escaneado. Um scanner a laser projeta linhas de laser sobre o objeto, enquanto a luz estruturada projeta uma grade centralizada a partir de um projetor digital. A luz estruturada permite maior precisão do que a digitalização a laser devido à interferência causada pelos padrões de speckle do laser.

Resolução

Os diferentes tipos de scanners 3D também variam em resolução, que é a distância entre os pontos capturados a uma determinada distância de digitalização . Isso significa que o scanner não capturará detalhes menores que sua resolução.

Geralmente, a varredura de luz estruturada fornece a melhor resolução e precisão em comparação com a varredura a laser.

Se você não precisa de um alto nível de precisão na peça, ou de um encaixe perfeito, pode usar a fotogrametria, uma opção ideal para converter um objeto físico em um arquivo digital sem a necessidade de um scanner de alta resolução. O processo envolve tirar inúmeras fotografias do objeto de todos os ângulos possíveis, que são então utilizadas em um software especializado. A fotogrametria pode oferecer maior resolução, mas a precisão geralmente é menor.

Quer saber mais sobre fotogrametria? Explicaremos tudo em alguns parágrafos abaixo.

A superfície do objeto

Um fator muito importante na compra de um scanner 3D é a superfície do objeto 3D. Portanto, você deve saber que o uso de fotogrametria, como luz estruturada, apresenta problemas ao digitalizar superfícies refletivas e transparentes. Não sendo capaz de renderizar bem, resulta em malhas distorcidas e fragmentadas.

Mesmo que você compre um dos melhores scanners, se sua peça tiver essas características na superfície, será difícil digitalizar o design para um resultado ideal. Mas você sempre pode aplicar uma fina camada de verniz ou outro material, como pó fosco, para cobrir as camadas superiores.

Scanner de mão

A precisão dos scanners portáteis depende da distância do alvo e da qualidade da reconstrução do scanner.

Um benefício é que os scanners portáteis podem ser movidos manualmente ao redor do objeto e têm menos limitações do que os modelos de mesa. Além disso, são mais baratos e podem capturar qualquer tipo de tamanho. Na verdade, é uma boa escolha para aqueles objetos que exigem medidas precisas, mas são muito grandes para um scanner de mesa.

Os objetos também podem ser escaneados quase instantaneamente, tornando-o a escolha ideal para medir pessoas, peças ergonômicas e aplicações médicas.

scanner de mesa

Os scanners de bancada oferecem um nível constante de precisão dentro do alcance do scanner. Embora se você quiser fazer medições precisas, certifique-se antes de fazer uma boa comparação.

Escolha o scanner 3D que melhor se adapta a você

O mercado de scanners 3D abrange diferentes formas, tamanhos, tecnologias, preços e recursos, dificultando a escolha. Existem scanners de nível básico para usuários domésticos ou amadores até scanners de nível intermediário ou industrial.

Scanner 3D POP 3D Revopoint

Este novo scanner 3D de alta precisão digitaliza mais rápido do que outros, atingindo até 8 fps. Possui alta precisão de até 0.3 mm, que captura com precisão cores e texturas complexas para o modelo 3D.

Você tem a capacidade de digitalizar objetos transparentes ou altamente refletivos. Embora para isso você tenha que pintar de branco fosco ou uma leve camada de verniz para refinar as camadas.

É muito confortável poder levá-lo para todos os lugares, pois pesa apenas 200 gramas. Quanto à configuração do computador, ele suporta os sistemas Windows, Mac, Android e IOS. Além disso, possui um cabo USB para conectar o scanner ao computador ou celular. Esta seria uma maneira rápida de exportar e digitalizar os dados de digitalização para o seu celular.

Que software você usa?

Possui software de pós-processamento profissional que é fácil de usar e suporta múltiplas emendas contínuas. Um de seus benefícios é que possui recursos de alinhamento automático e edição personalizada para que você possa criar modelos 3D sem problemas.

É uma escolha muito boa para reconstruir obras de arte, adereços e até mesmo para filmes.

Melhore seu desempenho

O scanner 3D POP possui muitos acessórios para completar sua operação e melhorar a estabilidade e a velocidade da digitalização. Alguns dos acessórios seriam um toca-discos 360º, um suporte multifuncional para celular e uma luz LED suave para fotografia.

Scanner Anet HandySense 3D

Possui uma precisão de digitalização de até 0.3 mm, desta forma você poderá capturar todos os detalhes. Mesmo as formas mais complexas. Em termos de velocidade, funciona a 10 fotogramas por segundo, para poupar tempo e ser mais produtivo.

Além disso, possui três modos de digitalização. Digitalização rápida portátil, digitalização HD portátil e digitalização fixa.

Scanner 3D PRO

De que é composto?

O 3D Scanner Pro é composto por uma câmera HD laser dupla e um toca-discos de alta capacidade. Para poder escanear o objeto, basta colocá-lo na base do scanner, pressionar o botão e aguardar cerca de cinco minutos para obter o modelo 3D em arquivo STL. É uma maneira muito simples de obter um desenho 3D de um modelo.

Fotogrametria

Se você não possui um scanner 3D, pode sempre usar uma tecnologia mais acessível: a fotogrametria. É uma opção ideal para transferir facilmente um objeto real para um arquivo digital . Tudo o que você precisa é de uma câmera e um computador potente.

A fotogrametria é um processo que estima as coordenadas tridimensionais de pontos na superfície usando fotos do objeto de todas as direções possíveis. Você pode usar essas fotos em software especializado, resultando em uma malha 3D finalizada como saída, embora também possa processar os pontos reconstruídos manualmente para obter melhores resultados.

O software procurará diferentes recursos visíveis em várias imagens e tentará adivinhar de que ponto a imagem foi tirada.

Alguns dos objetos ideais para fotogrametria são elementos ásperos ou texturizados.

Como é o processo de Fotogrametria?

Antes de começar, você precisará de uma câmera, a do seu celular também vale a pena. Se você estiver usando uma DSLR, aumente a abertura para pelo menos 7 ou 8 para aumentar a nitidez e evitar a profundidade de campo.

Para que o processo seja bem-sucedido, é necessário tirar cerca de 50 ou 80 imagens para capturar cada detalhe, pois algumas imagens podem ser descartadas caso o programa não encontre semelhanças suficientes com outras imagens.

1. Quando for iniciar o processo de fotogrametria, ilumine o objeto uniformemente de todos os lados e evite sombras fortes. Evite sombras fortes, tente tirar as fotos com uma luz média e se for do lado de fora, tire as fotos em um dia semi-nublado para evitar o sol pleno.
2. O primeiro passo é mover o objeto em um círculosim Sem mover o objeto, para que ele corresponda ao mesmo em todas as imagens. O software de fotogrametria procura detalhes não apenas no objeto, mas também no fundo.
3. Tente tirar as fotos de tantos ângulos diferentes quanto possível. Tenha em mente que parte do modelo é capturada em pelo menos duas imagens, não esquecendo de tirar fotos de cima e de baixo.
4. Evite fotografar objetos em movimento e acima de tudo desenhos muito brilhantes ou transparentes. Você também pode cobrir objetos brilhantes ou transparentes com algum tipo de pó fosco ou cobrir as últimas camadas com um spray tipo laca.

Você também pode capturar um vídeo do objeto e depois convertê-lo em fotos individuais, mantendo a velocidade do obturador para evitar quadros borrados.

A maioria dos softwares para iniciar o processo de fotogrametria é cara ou possui uma versão gratuita muito limitada. Portanto, uma boa opção seria o Colmap, disponível para Windows, Mac e Linux.

Para criar a malha imprimível, usaremos o programa Meshlab para visualizar todos os pontos que foram reconstruídos. Aqui, manteremos os pontos que pertencem aos nossos objetos e excluiremos o restante.

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Assim que você já estiver integrado ao mundo da digitalização 3D, tudo o que você precisa fazer é praticar e confiar nos benefícios que ela traz. A maioria dos scanners 3D são voltados para a população em geral, para que você possa digitalizar objetos de diferentes tamanhos e acabamentos a curta distância.