Hur fungerar 3D-skannrar och bör du köpa en?

3D-skannrar verkar som något rakt ut ur science fiction, men de är verkligen riktiga och revolutionerar redan den dagliga driften av flera viktiga industrier.

Men trots att tekniken är otroligt och det finns flera fantastiska fördelar med att använda en 3D-skanner - speciellt när man samarbetar med en 3D-skrivarens imponerande funktionalitet. Vad är 3D-utskrift och hur exakt fungerar det? Vad är 3D-utskrift och hur fungerar det exakt? Tänk om du kan skriva ut tredimensionella föremål rakt från en skrivare i ditt hem. När jag var barn i grundskolan trodde jag att det skulle vara fantastiskt om jag kunde skriva ut pizzaer ... Läs mer - prissättningen är fortfarande lite hög för de flesta konsumenter.

På grund av detta är det viktigt att förstå exakt vad du kan få från en 3D-skanner idag och huruvida proffsen överväger nackdelarna för vad du hoppas kunna åstadkomma.

Hur fungerar 3D-skannrar?

Det är lättast att tänka på 3D-skannrar som intensiva kameror, men istället för att skapa fotografier eller videoklipp skapar de 3D-renderingar.

3D-skannrar samlar information om objekt inom ett visst visningsfält, men i motsats till kameror samlar 3D-skannrar en information om ett objekt position i rymden istället för dess färg och utseende. Detta är möjligt genom att beräkna avstånden mellan skannern och olika punkter på ett objekts yta.

I allmänhet kan 3D-skannrar sorteras i två olika typer: kontaktskannrar och kontaktfria skannrar.

Kontaktskannrar, som namnet antyder, kräver direkt kontakt med objektet som de skannar medan kontaktlinser inte använder laserljus eller strålning (t.ex. röntgen eller ultraljud) för att samla information om objektet.

En nuvarande begränsning av 3D-skannrar är att de bara kan fånga information från synlig ytor av ett föremål inom kamerans synfält. I videon nedan utforskar Ben Heck några av svårigheterna när man försöker få en noggrann skanning med hjälp av en handdator 3D-skanner:

På grund av detta, för att få en fullständig 3D-rendering, måste många olika skanningar från många olika utsiktspunkter sammanställas i en enda fil. Men tack vare de senaste framstegen inom 3D-scanningsteknik blir tiden som krävs för att slutföra ett stort antal skanningar alltid kortare.

De flesta kommersiella 3D-skannrar är kontaktfria och använder ofta laserljus.

En laser är skenad på objektet av intresse (olika modeller kan antingen använda en enda laserpunkt, en laserlinje eller en rad linjära utsprång) som sedan återspeglar lasern tillbaka till skannern. Skannern är också utrustad med en sensor som samlar in data från lasern (erna) om objektets form (beräknad utifrån vinkeln på det återstående ljuset).

Som du kan förvänta dig, skannar ett enskilt objekt i 3D en enorm mängd data, och dessa data måste behandlas genom 3D-skanningsprogram. Massor av 3D-skanningsprogram är tillgängliga online, och den som fungerar bäst för dig beror på vad du hoppas kunna uppnå.

Vad används 3D-scannrar för?

3D-skannrar kan tjäna en mängd olika ändamål i stora industrier. Till exempel använder museer dem att erbjuda 3D-återgivningar av kända artefakter medan tillverkare använder dem för att skapa produktdelar. Men även 3D-skannrar ger några bra möjligheter för hemmaanvändare också.

Det mest uppenbara är att använda dem i kombination med 3D-skrivare för att göra exakta skalmodeller eller prototyper av befintliga objekt. Dessa modeller kan användas för skojs skull (t.ex. en modellstorlek av en egen bil), för att fånga fysiska replikor av föremål som souvenirer, för att lösa irriterande vardagliga problem. 9 Bristfälliga 3D-utskriftslösningar till irriterande livsproblem 9 Obevekliga 3D-utskriftslösningar till irriterande Livsproblem Inte alla är kloka livshackare. Men den lätta och universella tillgängligheten av billiga 3D-tryck gör det möjligt för oss att lösa livets irriterande lilla problem med bara en 3D-designidé. Läs mer, eller planera ett framtida designprojekt.

Även utan en 3D-skrivare kan mycket uppnås med en 3D-virtuell modell. Använd en virtuell modell av ett objekt, en person eller en plats kreativt i speldesign eller som en avatar, för en visuell designprocess eller för att samla information du behöver om ett fysiskt utrymme.

De enda begränsningarna till vad du kan göra med en 3D-skanner är din egen kreativitet och de fysiska egenskaperna hos din 3D-skanner. Annat än vad du kan drömma om att skanna är i grund och botten! (Allvarligt, allting. Det är redan möjligt att skriva ut mat med en 3D-skrivare Kommer 3D-tryckt mat att ta bort människor från köket? Kommer 3D-tryckt mat att ta bort människor från köket? Du vet säkert att 3D-skrivare har använts för att skapa allt från mekaniska redskap till protetiska lemmar och levande mänsklig vävnad. Men visste du att de också används för att skriva ut mat? Läs mer, du vet.)

Ska du köpa en 3D-skanner?

När det gäller 3D-skannrar är det säkert att säga att det inte är fråga om om du borde köpa en 3D-skanner, men snarare en fråga om när du borde köpa en - men det finns två viktiga faktorer som du bör ta hänsyn till innan du gör studien.

3D-skannerteknik är fortfarande i en tillväxtperiod.

Förvänta regelbundna hopp i specifikationer och kapacitet under de närmaste åren. Med det sagt är konsument 3D-skannrar ganska skickliga idag och borde låta dig nå de flesta saker du vill göra.

Tänk på att nya variationer på 3D-scanningsteknologi fortfarande utvecklas, inklusive snygga innovationer som ett 3D-scannerlaschips som är tillräckligt små för att installeras i en smartphone.

Det andra priset är naturligtvis priset.

Medan det är mer tillgängligt än någonsin, är 3D-skannrar fortfarande bortom de flesta människors budget. Vissa kvalitetsmodeller kan köpas för så lite som $ 600, men de flesta är fortfarande i $ 1000 + -området - inte mycket dyrare än en övre tier-bärbar dator, men fortfarande lite mer pengar än de flesta människor trivs med att släppa i taget.

Dessutom, om du inte redan äger en 3D-skrivare, kan du vara begränsad i vad du kan göra med din skanner. Naturligtvis 3D-utskrift på en budget 3D-utskrift på en budget: M3D Micro Review och Giveaway 3D-utskrift på en budget: M3D Micro Review och Giveaway En fullständigt monterad, användarvänlig 3D-skrivare ligger nu i din grepp: M3D Micro, tillgänglig nu för bara $ 350. Vi har äntligen fått händerna på en, och det är faktiskt ganska bra. Läs mer är alltid ett alternativ, men det är fortfarande en extra kostnad. Som referens startar low-end 3D-skrivare runt $ 350.

Vilka 3D-skannrar är tillgängliga?

MakerBot Digitizer ($ 1200)

Digitizer by MakerBot har en imponerande uppsättning funktioner. På bara 12 minuter komponerar scannern tusentals poäng från alla vinklar till ett punktmoln, som sedan omvandlas till en 3D-modell. Informationen som samlas in av Digitizer konverteras också till ett format som kan läsas av din 3D-skrivare som du väljer.

MakerBots programvara låter dig seamlessly övergå mellan skanning, redigering och / eller utskrift, inklusive möjligheten att slå samman olika skanningar tillsammans.

Huvudbegränsningen till Digitizer är dess relativt små skanningsfält: 8 "x8" med en viktgräns på 3 kg. Objekt måste kunna passa på sin plattform för att fånga dem på rätt sätt. Likaså är Digitizer för närvarande i den tidiga adopterfasen, eftersom vissa saker fortfarande behöver utarbetas innan dess slutliga konsumentutgivning.

Scanify ($ 1490)

Scanify är en handhållen kommersiell skanner som gör att du kan skapa fullfärgade 3D-återgivningar av ansikten och objekt i rekordtid - en enda bild tar bara 0,1 sekunder att slutföra.

Den handhållna funktionen ger större flexibilitet i skanningsprocessen, men kräver också mer kontroll för att få en perfekt skanning. Scanifys hastighet kommer på bekostnad av noggrannhet med vissa föremål, inklusive monokalobjekt, föremål med skarpa hörn och reflekterande föremål.

Scanifys proprogramvara kommer till en prenumerationskostnad på $ 99 per år, men erbjuder många redigeringar, sömmar och 3D-utskriftsalternativ.

Matter och Form 3D Scanner ($ 600)

Om prispunkterna i Scanify och Digitizer har lite skräck kan Matter och Form 3D Scanner vara mer din hastighet. Denna 3D-skanner var ursprungligen ett Kickstarter-projekt, men har utvecklats till att bli en av de bästa budget 3D-skannrarna runt.

Den har en roterande plattform och rörlig kamerakombination som snabbt fångar alla vinklar och färger på ett objekt på så lite som fem minuter med en kvalitet som är jämförbar med de högre prismodellerna.

Liksom vid Scanify är skannade objekt begränsade till en mindre skala - 7 "x9.8" med en viktgräns på 3,0 kg - men grundläggande programvara ingår som hjälper dig att skapa vattentäta nät för utskrift.

Matter och Form Bevel ($ 80)

Matter och Form har sett efterfrågan på mobila skannrar och har som svar infört Bevel: en smartphone-bilaga som låter dig skanna objekt i 3D medan du är på språng. Bevel använder sig av din befintliga smartphone kamera och dess yttre ögonskyddade laserljus för att ta bärbara 3D-bilder av objekt. Den ansluts via hörlursuttaget.

Det är för närvarande i förbeställningsfas, men Bevel kommer att vara kompatibel med både Android och iOS och lovar att erbjuda 3D-bilder som kan delas som traditionella fotografier eller används för 3D-utskrift för en bråkdel av priset på en full-3D-skannrar. Bevels förväntade skeppsdatum är vinter 2016.

ETH Zürichs 3D-skanningsprogram

Det enda som är bättre än en liten, extern mobil 3D-skanner? En app som gör din smartphone eller surfplatta till en 3D-skanner utan ytterligare maskinvara!

Det finns många appar som förbättrar din telefons förmåga att ta bilder som testas: Kan rätt kameraapp göra din telefons kameraarbete bättre? Testad: Kan rätt kameraapp göra din telefons kameraarbete bättre? Har du någonsin slutat att tro att rätt kameraapp kan förbättra din telefons medfödda förmågor? Är det även möjligt? Läs mer, men den här appen tar det ett steg längre. ETH Zürichs 3D-skanningsprogram utvecklas fortfarande, men det lovar att låta användare skapa exakta 3D-renderingar av sin miljö utan att kräva någon komplicerad utrustning.

Är 3D-skannrar en del av din framtid?

Med det otroliga inflytandet som de har på världens industrier är det osannolikt att 3D-skannrar och 3D-skrivare bara är en övergångsrama 3D-utskrift och snabb prototyper: Framtid eller Fad? 3D-utskrift och snabb prototypning: Framtid eller Fad? Vad gick igenom ditt sinne första gången du såg 3D-utskrift i åtgärd? Trodde du, "Hej, det är måttligt coolt"? Eller trodde du, "Wow. Jag kunde bygga någonting med det!" Läs mer .

Har du tagit språnget och köpt en? Tror du att du sannolikt kommer att äga en 3D-skanner i framtiden? Jag skulle gärna höra dina tankar i kommentarerna!

Bildkrediter: Desiree Walstra via Shutterstock.com, Chesky via Shutterstock.com, A & I Kruk via Shutterstock.com

Utforska mer om: 3D-utskrift, teknik.