3Dスキャナーがあれば、モデルにしたい物体を簡単に3Dデータ化できるため、様々な活躍が可能です。
特に製造業や建築業の分野で一般的に普及しており、検査や測定などで利用されています。
今回は、3Dスキャナーを知らない人にもわかりやすく、使用手順や注意点などをまとめたので解説します。
3Dスキャナーでどんなことができる？
3Dスキャナーは、物体を立体的にスキャンすることで高さ、長さ、奥行きから3次元データを取得します。
3次元データとして取り込むことで様々な用途に使うことが可能です。
例えば3Dデザインを行う際、実際の建物や街灯など3Dデータとしてスキャンすることでリアルなモデルを作成できます。
その他にもフィギュアのデザインに使用されることもあります。
また作成した建築物を3Dデータで保管しておくことで、顧客に対して建築物の説明を行ったり、新しい建築物と古い建築物を比較することも可能です。
技術向上目的で3Dスキャナーを活用することもあります。
他製品に対して3Dスキャンを行うことでどのような構造になっているのか分析し、自社の技術向上に役立てることができます。
更に3Dプリンターにデータを送ることでプロトモデルを作り出すこともできます。
3Dスキャナーの使い方
3Dスキャナーの使い方は大きく分けて
- 接触
- 非接触
の2タイプがあるので紹介します。
接触タイプ
接触タイプは、3Dスキャナーにセンサーや探針が付いており、それをスキャンしたい物体をなぞりながらデータを取得します。
スキャンしたい物体が大きいほどデータ化するまで時間がかかり、物体内の細かい構造をセンサーや探針でスキャンできないため、スキャンされるデータは外側だけとなります。
デザインの参考にする時には便利ですが、検査や測定には向いていません。
非接触タイプ
非接触タイプは
- パターン光投影方式
- レーザー光線方式
を利用して3Dデータ化します。
どちらの方法も物体の内部までスキャンするため、中の構造まで細かく再現することが可能です。
一般的には非接触タイプが利用されており、検査や測定、リバースエンジニアリングなどで活用しています。
「パターン光投影方式」と「レーザー光線方式」にはそれぞれ特徴があります。
パターン光投影方式
光を物体にあて、反射した光によって物体の凹凸を判断してデータ化しています。
なのでスキャンできるデータが広く、データ化が終わるまでの時間が短いです。
レーザー光線方式
その名の通りレーザーを物体に当て、反射した光によってデータ化します。
特定のポイントしか光を照射できないため、データ化するまでに時間が掛かりますが、細かい構造を確認したいときにピンポイントでデータ化できるので便利です。
3Dスキャンの注意点
非接触タイプの3Dスキャナーは便利ですが、注意点があります。
それは、物体によってはスキャンすることができないことです。
非接触タイプのスキャン方法は光を照射することでデータ化しています。
そのため、黒くて光を吸収してしまうものは正確なデータがとれません。
また鏡のように色んな方向に光を反射させる物体も同様にデータが取れないです。
そうした物体は、サーフェイサーと呼ばれているスキャン専用の粉を掛けることで物体を反射させますが、対応していないスキャナーも多いので購入する際はサーフェイサーが対応しているものを選ぶようにしましょう。
3Dスキャナーの種類
3Dスキャナーには、
- ハンディ型
- 据え置き型
の2種類があります。
ハンディ型
ハンディ型は手でスキャナーを持って、物体をスキャンする必要があり、手間がかかります。
しかし、物体の隙間や中の構造をデータ化したい時は正確なデータが取れるのでおすすめの方法です。
ただしスキャンするまでに時間が掛かってしまうので、大量の物体のデータを取りたい時は向いていません。
据え置き型
ハンディ型に比べて、据え置き型は物体を置くテーブルがあり、そこにスキャンしたい物体をセットすると自動でデータ化します。
ハンディ型よりも多少精度は落ちますが、時間短縮に繋がります。
しかし、外の物体をデータ化したい場合は持ち運ぶことが困難なのでハンディ型がおすすめです。
用途によって接触か非接触、ハンディ型か据え置き型に分かれるので一度何をデータ化したいか考えた上で選ぶようにしましょう。
3Dスキャナーの使用手順
実際に3Dスキャナーを使用する時の流れを説明します。
細かい箇所は製品によって異なりますが、データ化までの流れは同じなので参考にしてみてください。
①3Dデータ化したい物体をスキャンする
まずは3Dデータ化したい物体をスキャンしてください。
ハンディ型の場合は、様々な角度からスキャンする必要があります。
また何回もスキャンしてしまうと正確なデータが取れないことがあるので、最低限の回数でスキャンするのがポイントです。
慣れてない場合だと難しいので、スキャン後にデータを確認して、正確に取れているか確認しましょう。
コツとしては様々な角度の面を撮影して繋ぎ合わせる作業なので、パラノマのように繋ぎ合わせることを意識してください。
その一方で据え置き型は、物体を回転させたり、回転テーブルを使って回しながらスキャンを行います。
②スキャンしたデータをソフトで処理する
スキャンしたデータはすぐには使用できません。
ソフトを使ってデータの粗を綺麗にする必要があります。
データ化された物体は辺がゆがんでいたり、角がズレていて歪んだ形になっています。
基本的にはソフトによって自動的に歪みを修正しますが、それでも綺麗にデータ化されずにおかしい場合があります。
そんな時は手動で修正する必要があるため、ソフトの操作方法だったり、ポリゴンデータの知識を身に付けることが大切です。
③3Dデータを確認する
ソフトで修正が終わったら、最後にポリゴンデータができているか確認しましょう。
形以外にも表面の凹凸に注意し、確認してください。
完成したファイルは3Dプリンタによって樹脂を使って立体的に作成できます。
3Dスキャナーの価格
3Dスキャナー数万円から数百万円まで幅広い値段で販売されています。
3Dスキャナーを購入したことない人かすれば値段によって何が変わるのかわかりにくいと思うので、簡単に説明します。
人体か物体で変わる
まず、スキャンしたいデータが人体か物体で値段が異なります。
人体をスキャンできる製品は肌の細かい曲線まで正確に測る必要があるので、値段が一気に跳ね上がります。
例えば業務用の人体スキャナーは100万円を超えますが、スマートフォンやパソコンにデータを自動転送したり、彫刻などのアート作品をデータ化してしまうほど高性能です。
一方で、人体スキャンは10万円前後で購入できます。
データ化したい物体の精密度によって変わる
例えばボールや箱、リモコンなどの凹凸が少ない物は10万以下の製品でも綺麗にスキャンできますが、フィギュアなど凹凸が多い物をスキャンしたいときは10万円以上の製品がおすすめです。
3Dスキャナーを一度使ってみよう
余裕があればまずは安いものを購入し、試してみることをおすすめします。
理由としては高いスキャナーを導入する前に取扱い方法を覚えておくことで、高い3Dスキャナーを間違った方法で使用し、壊してしまうことを防ぐためです。
安いものは1万円程度で購入できるので、3Dスキャナーが気になる方は一度検討してみてはいかがでしょうか。
