如何3D扫描数据更快、更准确地打印3D模型？

魔猴君  知识堂   333天前

复杂、昂贵且笨重的3D扫描仪时代早已过去。如今，价格亲民、高精度的3D扫描仪正逐渐普及到工程师、创客和小制造商手中，这反过来又推动了这项技术的持续发展。然而，尽管3D扫描仪的普及程度有所提高，但相关知识的掌握却并未跟上——这意味着许多用户仍然不清楚如何高效地将扫描结果转化为实际打印。

为了帮助填补这一空白，惠普公司的3D技术大师Michel Georges Encrenaz和扫描仪制造商Creaform的销售应用工程师Gabrielle Williams分享了五个关于如何将真实物体数字化并将其转换为可打印3D模型的实用技巧。

虽然这些技巧以特定的扫描仪和软件组合为例，但它们同样适用于你使用的任何扫描仪和软件。

为了充分发挥扫描仪的性能，请确保扫描仪的精度与3D打印机的性能相匹配；您还需要一台能够跟上扫描速度的3D打印机。（图片来源：HP DesignScan）

1、为您的应用选择合适的3D扫描仪

并非每款扫描仪都适合每个项目。

恩克雷纳兹说：“市面上的3D扫描仪种类繁多，消费者很难选择。实际上，这很大程度上取决于具体的应用场景。”

惠普设计DesignScan的目标是打造一款分辨率和容量与其打印机相匹配的扫描仪。

他说：“我们希望能够扫描尺寸达到可打印体积大小的部件。而且扫描提供的细节水平可以让您充分发挥打印机的性能。”

换句话说，请确保扫描仪的精度与3D打印机的性能相匹配。例如，DesignScan的精度可达50微米，网格分辨率为0.25毫米，测量速率为每秒125万次。为了充分发挥扫描仪的性能，您还需要一台能够与之匹配的3D打印机。

2、使用引导式扫描软件以提高精度

优秀的扫描软件应该能够自动完成网格修复和孔洞填充，而这些工作以前都是手动完成的（图片来源：HP DesignScan）。

学习扫描并不需要花费数天时间进行培训。恩克雷纳兹表示，现代扫描仪最大的优势之一就是易用性。

“你只需按照指导流程操作，”他解释说。“真的，几分钟之内就能完成扫描。”

像HP DesignScan这样的系统——以及该设备所使用的Creaform软件——都利用视觉提示和实时反馈来帮助保持正确的距离和角度。如果距离太近，显示屏会变成红色；如果距离太远，则会变成蓝色。绿色区域表示扫描完美。

其他品牌，例如Artec、Shining 3D和Polyga，也提供类似的辅助模式。对于大多数用户而言，这种引导式方法可以大大缩短学习曲线。

3、自动化网格修复和模型清理

扫描完成后，不要花费数小时来修复几何形状。软件通常可以自动处理。威廉姆斯说，例如，网格修复和孔洞填充等功能通常都内置在软件的工作流程中。

“使用Creaform，你只需点击‘清洁网格’，它就能一次性为你完成许多不同的清洁工具，”她说。

良好的清理程序可以生成无懈可击、可直接打印的3D模型，格式为STL、OBJ或3MF等标准格式，无需手动修补。

4、使扫描数据与构建流程保持一致

Encrenaz强调，打印时务必保持扫描仪和打印机设置同步。扫描件越能反映打印机的打印区域和设计规范，打印效果就越流畅。

他说：“如果你的设计符合这些建议，那么你很可能在第一次印刷时就获得成功。”

该原则既适用于惠普的DesignScan，也适用于其他增材制造系统：扫描时要考虑到最终打印效果。

5、通过反复练习建立自信

轻便的扫描仪和合适的设置可以大大改善您的扫描工作流程（图片来源：HP DesignScan）

Encrenaz认为，采用扫描技术的主要障碍之一不是成本，而是信心。

他说：“其他扫描仪有时需要培训，有时需要几个小时，有时甚至需要几天时间。但有了这种引导式工作流程，您只需几分钟即可开始使用设备并获得结果。”

他建议从小型、简单的物体开始，反复练习，直到熟练掌握为止。每次扫描打印的过程都能强化最佳实践，从表面处理到文件导出，无一例外。

全局视角：通往专业数字化之路

随着惠普和Creaform等公司大力推广集成式、易用型解决方案，3D扫描显然已经超越了其最初的小众领域。同样的理念也适用于整个行业。无论最终使用哪种型号或品牌的3D扫描仪，关键在于使扫描精度与打印流程相匹配，并依靠引导式软件来简化步骤。

总而言之，3D扫描不仅关乎技术，也关乎工作流程。正如恩克雷纳兹所说，现在专业人士“只需几分钟”就能完成物体的数字化、修复和打印。

对于仍在犹豫是否尝试扫描的设计师和工程师来说，这可能是迄今为止最好的开始理由——从激光到打印，道路终于清晰了。

编译整理：ALL3DP