Wie funktionieren 3D-Scanner und sollten Sie einen kaufen?

3D-Scanning-Technologie ist auf dem Vormarsch, aber was genau ist das? Wie funktioniert es? Und wann sollten Sie einen 3D-Scanner für sich selbst kaufen?

3D-Scanning-Technologie ist auf dem Vormarsch, aber was genau ist das?  Wie funktioniert es?  Und wann sollten Sie einen 3D-Scanner für sich selbst kaufen?
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3D-Scanner scheinen etwas aus der Science-Fiction zu sein, aber sie sind tatsächlich real und revolutionieren bereits den täglichen Betrieb mehrerer Schlüsselindustrien.

Aber auch wenn die Technologie unglaublich ist und die Verwendung eines 3D-Scanners einige fantastische Vorteile bietet - vor allem, wenn Sie mit der beeindruckenden Funktionalität eines 3D-Druckers zusammenarbeiten. Was ist 3D-Druck und wie funktioniert es genau? Was ist 3D-Druck und wie genau funktioniert es? Stellen Sie sich vor, Sie könnten dreidimensionale Objekte direkt von einem Drucker in Ihrem Zuhause ausdrucken. Als ich ein Kind in der Grundschule war, dachte ich, es wäre toll, wenn ich Pizzas drucken könnte ... Lesen Sie mehr - der Preis ist immer noch ein wenig hoch für die meisten Verbraucher.

Aus diesem Grund ist es wichtig, genau zu verstehen, was Sie heute von einem 3D-Scanner bekommen können und ob die Profis die Nachteile für das, was Sie erreichen möchten, überwiegen.

Wie funktionieren 3D-Scanner?

Es ist am einfachsten, sich 3D-Scanner als intensive Kameras vorzustellen, aber anstatt Fotos oder Videos zu erstellen, erstellen sie 3D-Renderings.

3D-Scanner sammeln Informationen über Objekte in einem festgelegten Sichtfeld, aber im Gegensatz zu Kameras sammeln 3D-Scanner Informationen über die Position eines Objekts im Raum statt über seine Farbe und sein Aussehen . Dies ist möglich, indem die Abstände zwischen dem Scanner und verschiedenen Punkten einer Objektoberfläche berechnet werden.

3DFaceScan

Im Allgemeinen können 3D-Scanner in zwei verschiedene Arten sortiert werden: Kontaktscanner und kontaktlose Scanner .

Kontaktscanner erfordern, wie der Name schon sagt, direkten Kontakt mit dem Objekt, das sie scannen, während kontaktlose Scanner Laserlicht oder Strahlung (wie Röntgen oder Ultraschall) verwenden, um Informationen über das Objekt zu sammeln.

Eine aktuelle Einschränkung von 3D-Scannern ist, dass sie nur Informationen von sichtbaren Oberflächen eines Objekts innerhalb der Sichtlinie der Kamera erfassen können. In dem Video unten untersucht Ben Heck einige der Schwierigkeiten beim Versuch, einen genauen Scan mit einem tragbaren 3D-Scanner zu erhalten:

Um ein vollständiges 3D-Rendering zu erhalten, müssen daher viele verschiedene Scans von vielen verschiedenen Blickpunkten in eine einzige Datei kompiliert werden. Aber dank der jüngsten Fortschritte in der 3D-Scantechnologie wird die Zeit für die Durchführung einer großen Anzahl von Scans immer kürzer.

Die meisten kommerziellen 3D-Scanner sind berührungslos und verwenden häufig Laserlicht.

Ein Laser wird auf das interessierende Objekt gerichtet (verschiedene Modelle können entweder einen einzelnen Laserpunkt, eine Laserlinie oder eine Reihe von linearen Projektionen verwenden), die dann den Laser zurück zum Scanner reflektieren. Der Scanner ist außerdem mit einem Sensor ausgestattet, der Daten von dem / den Laser (n) über die Form des Objekts (berechnet auf der Grundlage des Winkels des zurückkehrenden Lichts) sammelt.

Wie Sie vielleicht erwarten, erfordert das Scannen eines einzelnen Objekts in 3D eine große Menge an Daten, und diese Daten müssen über 3D-Scansoftware verarbeitet werden. Viele 3D-Scan-Software-Pakete sind online verfügbar, und diejenige, die am besten für Sie funktioniert, hängt davon ab, was Sie erreichen möchten.

Wofür werden 3D-Scanner verwendet?

3D-Scanner können eine Vielzahl von Zwecken in großen Branchen erfüllen. Zum Beispiel verwenden Museen sie, um 3D-Renderings berühmter Artefakte anzubieten, während Hersteller sie verwenden, um Produktteile zu erstellen. Aber auch 3D-Scanner bieten große Möglichkeiten für zu Hause.

Am offensichtlichsten ist es, sie in Kombination mit 3D-Druckern zu verwenden, um genaue Maßstabsmodelle oder Prototypen existierender Objekte zu erstellen. Diese Modelle können zum Spaß verwendet werden (z. B. eine Replik des eigenen Autos in Originalgröße), um physische Nachbildungen von Objekten als Souvenirs zu erfassen und lästige Alltagsprobleme zu lösen. Mühelose 3D-Drucklösungen für nervige Lebensprobleme 9 Mühelose 3D-Drucklösungen zum Ärgernis Lebensprobleme Nicht alle von uns sind clevere LIFEHACKER. Aber die Leichtigkeit und universelle Verfügbarkeit von kostengünstigem 3D-Druck ermöglicht es uns jetzt, die lästigen kleinen Probleme des Lebens mit nur einer 3D-Entwurfsidee zu lösen. Lesen Sie mehr oder planen Sie ein zukünftiges Designprojekt.

3DScanPrint

Auch ohne 3D-Drucker kann mit einem virtuellen 3D-Modell viel erreicht werden. Verwenden Sie ein virtuelles Modell eines Objekts, einer Person oder eines Standorts kreativ im Spieldesign oder als Avatar, für einen visuellen Entwurfsprozess oder um Informationen zu einem physischen Raum zu sammeln.

Die einzigen Einschränkungen, die Sie mit einem 3D-Scanner machen können, sind Ihre eigene Kreativität und die physischen Fähigkeiten Ihres 3D-Scanners. Ansonsten ist alles, was Sie vom Scannen träumen können, in Reichweite! (Ernsthaft, alles. Es ist bereits möglich, Essen mit einem 3D-Drucker drucken Wird 3D-Druck Lebensmittel Menschen aus der Küche entfernen? 3D-Druck Lebensmittel entfernen Menschen aus der Küche? Sie wissen wahrscheinlich, dass 3D-Drucker verwendet wurden, um alles von mechanischen Zahnrädern zu erstellen zu Prothesen und lebenden menschlichen Geweben. Aber wussten Sie, dass sie auch zum Drucken von Lebensmitteln verwendet werden? Lesen Sie mehr, Sie wissen.)

Sollten Sie einen 3D-Scanner kaufen?

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Wenn es um 3D-Scanner geht, können Sie sicher sein, dass es nicht darum geht, ob Sie einen 3D-Scanner kaufen sollten, sondern vielmehr, wann Sie einen kaufen sollten - aber es gibt zwei wichtige Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten der Sprung.

Die 3D-Scanner-Technologie befindet sich immer noch in einer Wachstumsphase .

Erwarten Sie regelmäßige Sprünge in Spezifikationen und Fähigkeiten in den nächsten Jahren. Das heißt, Consumer-3D-Scanner sind heute sehr kompetent und sollten Sie die meisten Dinge, die Sie tun möchten, erreichen.

Denken Sie jedoch daran, dass neue Varianten der 3D-Scantechnologie noch in der Entwicklung sind, einschließlich cooler Innovationen wie einem 3D-Scanner-Laserchip, der klein genug ist, um in einem Smartphone installiert zu werden.

Die andere Überlegung ist natürlich der Preis.

3D-Scanner sind zwar zugänglicher als je zuvor, aber immer noch jenseits des Budgets der meisten Menschen. Einige Qualitätsmodelle können für nur $ 600 gekauft werden, aber die meisten sind immer noch in der $ 1000 + Reichweite - nicht viel teurer als ein Laptop der oberen Klasse, aber immer noch ein wenig mehr Geld, als die meisten Leute bequem fallen auf einmal.

Wenn Sie noch keinen 3D-Drucker besitzen, sind Sie möglicherweise eingeschränkt in dem, was Sie mit Ihrem Scanner tun können. Natürlich 3D-Drucken auf ein Budget 3D-Drucken auf ein Budget: M3D Micro Review und Giveaway 3D-Drucken auf ein Budget: M3D Micro Review und Giveaway Ein komplett zusammengebauter verbraucherfreundlicher 3D-Drucker ist jetzt in greifbarer Nähe: das M3D Micro, jetzt erhältlich für nur 350 $. Wir haben endlich eins gefunden, und es ist eigentlich ziemlich gut. Lesen Sie mehr ist immer eine Option, aber es ist immer noch eine zusätzliche Kosten. Als Referenz beginnen Low-End-3D-Drucker um $ 350.

Welche 3D-Scanner sind verfügbar?

MakerBot Digitizer ($ 1200)

Der Digitizer von MakerBot hat eine beeindruckende Reihe von Funktionen. In nur 12 Minuten erstellt der Scanner aus allen Winkeln Tausende von Punkten in einer Punktwolke, die dann in ein 3D-Modell umgewandelt werden. Die vom Digitizer gesammelten Informationen werden ebenfalls in ein Format konvertiert, das von Ihrem 3D-Drucker Ihrer Wahl gelesen werden kann.

Mit der MakerBot-Software können Sie nahtlos zwischen Scannen, Bearbeiten und / oder Drucken wechseln und verschiedene Scans zusammenführen.

Die Hauptbeschränkung für den Digitizer ist sein relativ kleines Scanfeld: 8 "x8" mit einem Gewichtslimit von 3kg. Objekte müssen in der Lage sein, auf ihre Plattform zu passen, um genau erfasst zu werden. Außerdem befindet sich der Digitizer derzeit in der Early-Adopter-Phase, da einige Dinge noch vor der endgültigen Veröffentlichung des Endverbrauchers ausgearbeitet werden müssen.

Scanify ($ 1490)

Scanify ist ein kommerzieller Handheld-Scanner, mit dem Sie in Rekordzeit 3D-Farbdarstellungen von Gesichtern und Objekten erstellen können - ein einzelnes Bild dauert nur 0, 1 Sekunden.

Die Handheld-Funktionalität bietet mehr Flexibilität beim Scannen, erfordert aber auch mehr Kontrolle, um einen perfekten Scan zu erzielen. Die Geschwindigkeit von Scanify geht auf Kosten der Genauigkeit bestimmter Objekte, einschließlich einfarbiger Objekte, scharfkantiger Objekte und reflektierender Objekte.

Die Pro-Software von Scanify kostet 99 US-Dollar pro Jahr, bietet aber viele Bearbeitungs-, Näh- und 3D-Druckoptionen.

Materie und Form 3D Scanner ($ 600)

MatteandForm3DScanner

Wenn die Preispunkte von Scanify und Digitizer ein wenig Angst haben, kann der 3D-Scanner von Matter and Form eher Ihre Geschwindigkeit sein. Dieser 3D-Scanner war ursprünglich ein Kickstarter-Projekt, hat sich aber zu einem der besten 3D-Budget-Scanner entwickelt.

Es verfügt über eine Kombination aus einer rotierenden Plattform und einer beweglichen Kamera, die in nur fünf Minuten alle Winkel und Farben eines Objekts schnell erfasst, und dies in einer Qualität, die mit den höherpreisigen Modellen vergleichbar ist.

Wie bei Scanify sind gescannte Objekte auf einen kleineren Maßstab beschränkt - 7 "x9.8" mit einem Gewichtslimit von 3, 0 kg - aber grundlegende Software ist enthalten, die Ihnen hilft, wasserdichte Netze zum Drucken zu erstellen.

Materie und Form Bevel ($ 80)

BevelScanner

Matter and Form hat die Nachfrage nach mobilen Scannern erkannt und als Antwort darauf Bevel eingeführt: ein Smartphone-Attachment, mit dem Sie unterwegs Objekte in 3D scannen können. Bevel nutzt Ihre vorhandene Smartphone-Kamera und das externe augensichere Laserlicht, um tragbare 3D-Bilder von Objekten aufzunehmen. Es wird über die Kopfhörerbuchse angeschlossen.

Es ist derzeit in der Vorbestellphase, aber Bevel wird sowohl mit Android als auch mit iOS kompatibel sein und verspricht 3D-Fotos anzubieten, die wie herkömmliche Fotos geteilt oder für 3D-Druck zu einem Bruchteil des Preises eines 3D-Vollformat-Scanners verwendet werden können. Das voraussichtliche Lieferdatum von Bevel ist Winter 2016.

Die 3D Scanning App der ETH Zürich

Das Einzige, was besser ist als ein kleiner, externer mobiler 3D-Scanner? Eine App, die Ihr Smartphone oder Tablet ohne zusätzliche Hardware in einen 3D-Scanner verwandelt!

Es gibt viele Apps, die die Fähigkeit Ihres Telefons verbessern, Fotos zu machen. Getestet: Kann die richtige Kamera-App die Kamera Ihres Telefons besser funktionieren lassen? Getestet: Kann die richtige Kamera-App die Kamera Ihres Telefons besser funktionieren lassen? Haben Sie jemals daran gedacht, dass die richtige Kamera-App die angeborenen Fähigkeiten Ihres Telefons verbessern könnte? Ist das überhaupt möglich? Lesen Sie mehr, aber diese App geht noch einen Schritt weiter. Die 3D-Scanning-App der ETH Zürich befindet sich noch in der Entwicklungsphase, verspricht aber, dass die Nutzer ihre 3D-Renderings ihrer Umgebung ohne komplizierte Geräte erstellen können.

Sind 3D-Scanner Teil Ihrer Zukunft?

Mit dem unglaublichen Einfluss, den sie auf die Industrien der Welt haben, ist es unwahrscheinlich, dass 3D-Scanner und 3D-Drucker nur eine vorübergehende Modeerscheinung sind. 3D-Druck und Rapid Prototyping: Future oder Fad? 3D-Druck und Rapid Prototyping: Zukunft oder Mode? Was ist Ihnen in den Sinn gekommen, als Sie 3D-Druck zum ersten Mal in Aktion gesehen haben? Hast du gedacht: "Hey, das ist mäßig cool"? Oder hast du gedacht: "Wow. Ich könnte ALLES damit bauen!" Weiterlesen .

Hast du den Sprung gemacht und einen gekauft? Glauben Sie, dass Sie wahrscheinlich in Zukunft einen 3D-Scanner besitzen werden? Ich würde gerne deine Gedanken in den Kommentaren hören!

Bildnachweis: Desiree Walstra über Shutterstock.com, Chesky über Shutterstock.com, A & I Kruk über Shutterstock.com

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