2.2 扫描建模
通过3D扫描仪可以非常快捷方便地建立三维模型,也就是把实物通过三维扫描的办法,形成数字化的3D模型。试想一下,扫描实物,得到数据文件,通过数据文件打印出实物模型,将数据文件远程传输到世界各地。互联网实现了数据的传输,而3D打印实现了实物的复制,如图2-9所示。
图2-9 模型数据和实物的无限复制
2.2.1 3D扫描仪
3D扫描仪又被称为立体扫描仪、三维扫描仪等。3D扫描仪的用途是创建物体几何表面的点云,这些点云可用来插补成物体的表面形状,点云越密集,创建的模型越精确。3D扫描仪按工作原理可以分为激光3D扫描仪、光学3D扫描仪和机械式3D扫描仪。一般扫描大的场景(例如一个大房间)就要用激光扫描。如果要扫描一个牙齿、一个轴承,现在用得最多的就是光栅式的三维扫描方式,这种方式精度要高很多,可用于航天与医疗行业。
常见的3D扫描仪有两种,一种是接触式的,一种是非接触式的。目前非接触式的光栅3D扫描仪是市场上的重点产品,特点是速度快、精度高、可扫描的物体体积大,如图2-10所示。
图2-10 手持3D扫描仪
3D打印厂家也开发出了小巧的3D扫描仪,如图2-11所示。配合自己生产的3D打印机使用,这样3D打印机就具备了扫描复制、数据传输和打印的功能,和传统的平面打印机带有的复印功能极为相似。
图2-11 小巧的3D扫描仪
2.2.2 其他3D扫描方法
此外,你也可以自己动手,利用3D成像装置,例如微软Kinect中的摄像头,自制这样的扫描仪,配合ReconstructMe软件使用。
还有厂家已经开发出了将手机变成扫描仪的应用,比如Trimensional,这是一个iPhone手机的应用,可以将扫描的3D脸部造型直接输出为STL、OBJ等常用的打印格式,方便3D打印机直接制作。
微软的3D物体重构和识别研究团队推出了一款名为MobileFusion的软件应用,无需任何形式的外部附加组件,可让任何人用普通相机、平板电脑或智能手机来扫描3D物体。该算法使用的是一种多图成像技术,类似于人眼的成像机制,用户可以在应用中实时创建高质量3D模型,如图2-12所示。
图2-12 手机3D扫描应用
vivo也公布了三维扫描手机,通过vivo手机内置的扫描功能可以现场扫描人物头像,并现场使用高精度3D打印机打印出头像,整个过程仅需一个小时。
可以预见,未来更多的手机软件和硬件将使扫描建模变得非常容易,让更多人应用3D打印来创作。