復(fù)雜、昂貴且笨重的3D掃描儀時(shí)代早已過(guò)去。如今，價(jià)格親民、高精度的3D掃描儀正逐漸普及到工程師、創(chuàng)客和小制造商手中，這反過(guò)來(lái)又推動(dòng)了這項(xiàng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。然而，盡管3D掃描儀的普及程度有所提高，但相關(guān)知識(shí)的掌握卻并未跟上——這意味著許多用戶仍然不清楚如何高效地將掃描結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)際打印。

為了幫助填補(bǔ)這一空白，惠普公司的3D技術(shù)大師Michel Georges Encrenaz和掃描儀制造商Creaform的銷(xiāo)售應(yīng)用工程師Gabrielle Williams分享了五個(gè)關(guān)于如何將真實(shí)物體數(shù)字化并將其轉(zhuǎn)換為可打印3D模型的實(shí)用技巧。

雖然這些技巧以特定的掃描儀和軟件組合為例，但它們同樣適用于你使用的任何掃描儀和軟件。

為了充分發(fā)揮掃描儀的性能，請(qǐng)確保掃描儀的精度與3D打印機(jī)的性能相匹配；您還需要一臺(tái)能夠跟上掃描速度的3D打印機(jī)。（圖片來(lái)源：HP DesignScan）

1、為您的應(yīng)用選擇合適的3D掃描儀

并非每款掃描儀都適合每個(gè)項(xiàng)目。

恩克雷納茲說(shuō)：“市面上的3D掃描儀種類(lèi)繁多，消費(fèi)者很難選擇。實(shí)際上，這很大程度上取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景?！?/span>

惠普設(shè)計(jì)DesignScan的目標(biāo)是打造一款分辨率和容量與其打印機(jī)相匹配的掃描儀。

他說(shuō)：“我們希望能夠掃描尺寸達(dá)到可打印體積大小的部件。而且掃描提供的細(xì)節(jié)水平可以讓您充分發(fā)揮打印機(jī)的性能?！?/span>

換句話說(shuō)，請(qǐng)確保掃描儀的精度與3D打印機(jī)的性能相匹配。例如，DesignScan的精度可達(dá)50微米，網(wǎng)格分辨率為0.25毫米，測(cè)量速率為每秒125萬(wàn)次。為了充分發(fā)揮掃描儀的性能，您還需要一臺(tái)能夠與之匹配的3D打印機(jī)。

2、使用引導(dǎo)式掃描軟件以提高精度

優(yōu)秀的掃描軟件應(yīng)該能夠自動(dòng)完成網(wǎng)格修復(fù)和孔洞填充，而這些工作以前都是手動(dòng)完成的（圖片來(lái)源：HP DesignScan）。

學(xué)習(xí)掃描并不需要花費(fèi)數(shù)天時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)。恩克雷納茲表示，現(xiàn)代掃描儀最大的優(yōu)勢(shì)之一就是易用性。

“你只需按照指導(dǎo)流程操作，”他解釋說(shuō)。“真的，幾分鐘之內(nèi)就能完成掃描?！?/span>

像HP DesignScan這樣的系統(tǒng)——以及該設(shè)備所使用的Creaform軟件——都利用視覺(jué)提示和實(shí)時(shí)反饋來(lái)幫助保持正確的距離和角度。如果距離太近，顯示屏?xí)兂杉t色；如果距離太遠(yuǎn)，則會(huì)變成藍(lán)色。綠色區(qū)域表示掃描完美。

其他品牌，例如Artec、Shining 3D和Polyga，也提供類(lèi)似的輔助模式。對(duì)于大多數(shù)用戶而言，這種引導(dǎo)式方法可以大大縮短學(xué)習(xí)曲線。

3、自動(dòng)化網(wǎng)格修復(fù)和模型清理

掃描完成后，不要花費(fèi)數(shù)小時(shí)來(lái)修復(fù)幾何形狀。軟件通常可以自動(dòng)處理。威廉姆斯說(shuō)，例如，網(wǎng)格修復(fù)和孔洞填充等功能通常都內(nèi)置在軟件的工作流程中。

“使用Creaform，你只需點(diǎn)擊‘清潔網(wǎng)格’，它就能一次性為你完成許多不同的清潔工具，”她說(shuō)。

良好的清理程序可以生成無(wú)懈可擊、可直接打印的3D模型，格式為STL、OBJ或3MF等標(biāo)準(zhǔn)格式，無(wú)需手動(dòng)修補(bǔ)。

4、使掃描數(shù)據(jù)與構(gòu)建流程保持一致

Encrenaz強(qiáng)調(diào)，打印時(shí)務(wù)必保持掃描儀和打印機(jī)設(shè)置同步。掃描件越能反映打印機(jī)的打印區(qū)域和設(shè)計(jì)規(guī)范，打印效果就越流暢。

他說(shuō)：“如果你的設(shè)計(jì)符合這些建議，那么你很可能在第一次印刷時(shí)就獲得成功。”

該原則既適用于惠普的DesignScan，也適用于其他增材制造系統(tǒng)：掃描時(shí)要考慮到最終打印效果。

5、通過(guò)反復(fù)練習(xí)建立自信

輕便的掃描儀和合適的設(shè)置可以大大改善您的掃描工作流程（圖片來(lái)源：HP DesignScan）

Encrenaz認(rèn)為，采用掃描技術(shù)的主要障礙之一不是成本，而是信心。

他說(shuō)：“其他掃描儀有時(shí)需要培訓(xùn)，有時(shí)需要幾個(gè)小時(shí)，有時(shí)甚至需要幾天時(shí)間。但有了這種引導(dǎo)式工作流程，您只需幾分鐘即可開(kāi)始使用設(shè)備并獲得結(jié)果。”

他建議從小型、簡(jiǎn)單的物體開(kāi)始，反復(fù)練習(xí)，直到熟練掌握為止。每次掃描打印的過(guò)程都能強(qiáng)化最佳實(shí)踐，從表面處理到文件導(dǎo)出，無(wú)一例外。

全局視角：通往專(zhuān)業(yè)數(shù)字化之路

隨著惠普和Creaform等公司大力推廣集成式、易用型解決方案，3D掃描顯然已經(jīng)超越了其最初的小眾領(lǐng)域。同樣的理念也適用于整個(gè)行業(yè)。無(wú)論最終使用哪種型號(hào)或品牌的3D掃描儀，關(guān)鍵在于使掃描精度與打印流程相匹配，并依靠引導(dǎo)式軟件來(lái)簡(jiǎn)化步驟。

總而言之，3D掃描不僅關(guān)乎技術(shù)，也關(guān)乎工作流程。正如恩克雷納茲所說(shuō)，現(xiàn)在專(zhuān)業(yè)人士“只需幾分鐘”就能完成物體的數(shù)字化、修復(fù)和打印。

對(duì)于仍在猶豫是否嘗試掃描的設(shè)計(jì)師和工程師來(lái)說(shuō)，這可能是迄今為止最好的開(kāi)始理由——從激光到打印，道路終于清晰了。

編譯整理：ALL3DP