3D-сканеры – инструкция перед покупкой

В промышленных и коммерческих приложениях — для исследования строительных конструкций и проведения точных пространственных замеров, для цифровой фиксации места преступления и каталогизации произведений искусства или ископаемых — трехмерное сканирование используется уже много лет. Тем временем все большую и большую популярность стала завоевывать 3D-печать, особенно среди умельцев и энтузиастов, и люди захотели считывать реальные объекты и преобразовывать их в печатаемые трехмерные модели.

Рынок, разумеется, отреагировал, и сегодня 3D-сканеров низкой и очень низкой ценовой категории предлагается как никогда много. Цены на 3D-сканеры колеблются от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов, что должно подойти практически для любого бюджета. Решение о том, какой именно 3D-сканнер приобрести, полностью зависит от того, для чего конкретно он будет использоваться и насколько детально вы собираетесь сканировать объекты.

Варианты программных решений

В зависимости от того, что вы собираетесь сканировать, может оказаться, что приобретать 3D-сканер вам и не требуется. Вполне возможно, что у вас уже есть тот единственный нужный вам инструмент для создания трехмерных моделей, и этот инструмент лежит у вас в кармане. Есть несколько программ, которые берут обычные снимки, сделанные даже на смартфон, после чего экстраполируют имеющиеся данные, создавая вполне себе трехмерный образ.

Этот процесс называется 3D-фотограмметрией и начинается он с того, что под разными углами делается несколько снимков одного и того же объекта. Чем больше изображений задействуется, тем резче и подробнее окажется финальная 3D-модель. Процесс этот может работать и всего на трех изображениях, но для очень детализированных объектов их может потребоваться десятки. Это не только менее затратный вариант, он еще и лучший для сканирования 3D-объектов в общественных местах или в полевых условиях, когда вам не хочется нести на себе дополнительное оборудование для 3D-сканирования.

Autodesk 123D Catch

Цена: Бесплатно (или $9,99 в месяц за 123D Premium)
Технология: 3D-фотограмметрия

Поскольку 123D Catch — это часть облачной экосистемы Autodesk 123D, Catch замечательно подходит для работы на смартфоне или планшете. Это делает ее идеальным вариантом для цифрового захвата объектов в общественных местах, которые невозможно отсканировать в студии — музейные экспонаты, большие структуры и природные образования.

Разрешение: N/A
Плюсы: Не нужен 3D-сканер, можно захватывать объекты любых размеров, большинство опций программы бесплатны, простота в использовании
Минусы: Ограниченный функционал, качество зависит от освещения и количества исходных изображений; чтобы осуществить цифровой захват объекта, может понадобиться несколько минут, не очень хорошо работает на людях и животных

Agisoft PhotoScan

Технология: 3D-фотограмметрия

Agisoft PhotoScan –  это отдельный программный пакет, который создан специально для построения высококачественных 3D-моделей из двумерных фотографий. Изначально он был ориентирован на музеи и библиотеки, чтобы работать на благо архивирования коллекций артефактов и произведений искусства, поэтому он способен выдавать исключительно детализированные 3D-модели.

Разрешение: N/A
Плюсы: Может создавать 3D-модели высокого разрешения, разовая лицензия бесплатна, программа проста в обращении, имеет много настроек
Минусы: Программу требуется устанавливать на компьютер, нужна камера высокого разрешения

Варианты «Сделай Сам»

Если потратить на 3D-сканер несколько сотен долларов вам просто не по карману, есть и менее затратные варианты по принципу «сделай сам».

Xbox Kinect с ReconstructMe

Цена: Kinect (по-разному), ReconstructME (бесплатно)
Технология: RGB-камера, сенсор глубины (удаленности)

Это практически «сделай сам», поскольку в итоге речь идет о сборке недорогого 3D-сканера. Слава Microsoft, что она выпустила периферию с реально мощным сенсором глубины и RGB-камерой и оставила это дело вполне открытым для использования в сторонних приложениях! В данном случае комбинация Xbox Kinect и бесплатной программы вроде ReconstructMe — это все, что вам требуется для 3D-сканирования людей и предметов.

Разрешение: Когда как
Плюсы: Дешево, гибко, программа бесплатна
Минусы: Только для Windows, ограниченное разрешение, нестабильное качество

BQ Ciclop

Технология: Лазерная триангуляция

Ciclop — это настольный лазерный 3D-сканер с открытым кодом. В сканере используются напечатанные компоненты, так что сделать его можно быстро и дешево. Этот сканер можно приобрести как собранным, так и в виде набора деталей, а список деталей и бесплатные STL-файлы доступны онлайн. Поскольку лазер 3D-сканера — техника очень тонкая, самостоятельная сборка может оказаться делом непростым, а ее результаты могут оказаться разными, в зависимости от ваших умений.

Разрешение: 0,5 мм
Плюсы: Открытый код, можно приобрести набор для сборки, легко модифицировать и улучшать
Минусы: Качество зависит от пользователя, нет службы по работе с клиентами и техподдержки, напечатанные 3D-детали могут оказаться не такими прочными, как изготовленные традиционным способом

Недорогие ручные 3D-сканеры

Ручной 3D-сканер, по сравнению с поворотным, позволяет осуществлять захват объекта в значительно более широком диапазоне. Такого типа устройства обычно используются для сканирования людей и крупных объектов, и даже недорогие модели позволяют получить удивительно детализованный результат. Как правило, на сканирование объекта размером с человека уходит от трех до пяти минут, при этом, чем больше информации вы захватите, тем более высокого качества получится конечный 3D-скан. Подобные недорогие варианты — это, наверное, не идеальный вариант для коммерческих задач, но для малого бизнеса и частных лиц это возможность быстро снять 3D-данные, включая цвета, узоры и даже текстуру.

XYZprinting 3D Scanner

Технология: Структурированное освещение

3D-сканер от XYZprinting — одно из первых появившихся в продаже устройств, в котором работает новый алгоритм по захвату изображений Intel RealSense. Это также самый дешевый ручной пространственный сканер на рынке, который подходит для широкого круга задач.

Разрешение: 1,5 мм
Плюсы: Небольшая цена, технология Intel RealSense, малые размеры, портативность
Минусы: Совместим только с Windows, низкое разрешение

Cubify Sense

Технология: Структурированное освещение

Несмотря на то, что технически экосистемы Cubify больше нет, в компании 3D Systems продолжают предлагать свои 3D-сканеры. Этот ручной 3D-сканер прост в использовании, позволяет быстро преобразовывать сканы в пригодные для 3D-печати файлы и имеет поддержку от 3D Systems.

Разрешение: 0,9 мм
Плюсы: Небольшая цена, техподдержка, проверенная технология
Минусы: Часть неработающей экосистемы Cubify, среднее качество сканирования, только под Windows

iSense 3D Scanner

Технология: Структурированное освещение

Этот 3D-сканер от 3D Systems подразумевает подключение к iPad и наличие мощного процессора для получения 3D-сканов довольно неплохого качества. Отличный вариант, если требуется максимальная портативность, поскольку все, что еще нужно, — это iPad.

Разрешение: 0,9 мм
Плюсы: Небольшая цена, портативность, питание от аккумулятора, работа с iPad
Минусы: Часть неработающей экосистемы Cubify, среднее качество сканирования, требуется iPad

Structure Sensor

Технология: Структурированное освещение

Structure Sensor был одним из первых недорогих 3D-сканеров на рынке, это удачно стартовавший с Kickstarter проект. Такая же технология применена в 3D-сканере iSense компании 3D Systems, так что эти два устройства почти аналогичны. Structure Sensor полностью портативен и требуется ему только iPad.

Разрешение: 0,9 мм
Плюсы: Небольшая цена, портативность, питание от аккумулятора, работа с iPad
Минусы: Среднее качество сканирования, требуется iPad

Настольные 3D-сканеры

В большинстве настольных поворотных 3D-сканеров для высококачественного захвата деталей мелких объектов применяется лазерная триангуляция. Такие 3D-сканеры обычно не считывают цвета и узоры, зато они достаточно точны для разного рода текстур и подробностей. Есть, впрочем, несколько моделей, которые полностью считывают данные по цветам и узорам, используя или технологию структурированного освещения, или программные реализации обратного преобразования лазерного отражения в цвет.

Zmorph 2.0

Технология: Лазерная триангуляция

3D-сканер Zmorph 2.0 — один из наиболее популярных на рынке настольных 3D-сканеров, для него также есть отличное программное обеспечение. Аппарат умеет не только захватывать тонкие детали и текстуру, он считывает также и цвета. Чтобы полностью сосканировать объект, требуется около пяти минут.

Разрешение: 0,43 мм
Плюсы: Хорошее качество за такую цену, захват цвета, портативность, экспорт в разные форматы
Минусы: Среднее качество сканирования, ограниченный размер сканирования, цвета могут быть изменены или переданы неточно

MakerBot Digitizer

Технология: Лазерная триангуляция

MakerBot Digitizer — это настольный 3D-сканер начального уровня, который умеет захватывать тонкие детали и текстуры, но не различает цветов. Сканер легко встраивается в экосистему MakerBot, и пользователи получают доступ к технической поддержке и сервисному плану MakerCare.

Разрешение: 0,5 мм
Плюсы: Часть экосистемы MakerBot, легкий
Минусы: Не понимает цветов, не захватывает отражающие или прозрачные объекты, дорог для такого качества сканирования, экспортирует только в STL

EinScan-S

Технология: Структурированное освещение

Настольный 3D-сканер EinScan-3 — один из лучших аппаратов этого типа на рынке. Он различает очень мелкие детали, узоры и выдает реалистичные цвета. В отличие от большинства десктопных моделей, он использует технологию структурированного освещения, что дает более высококачественные результаты сканирования.

Разрешение: 0,17 мм
Плюсы: Высокое качество сканов, захват цвета, экспорт в разные форматы
Минусы: Работает только с очень маленькими объектами, не совместим с Apple OS

Топовые варианты

Это лучшие из существующих вариантов 3D-сканеров любых категорий, если речь не идет о промышленных устройствах за $10 000 — $30 000. Данные модели идеально подходят для широкого круга задач, включая сканирование людей, крупных и очень детализированных объектов. Тут работают лучшие из имеющихся технологий, эти сканеры демонстрируют самую высокую производительность. Впрочем, это устройства в первую очередь для коммерческого использования, они слишком мощные для домашних задач.

RangeVision Smart

Технология: Структурированное освещение

3D-сканер RangeVision Smart — самый портативный из настольных, его можно установить «на пленэре» для сканирования крупных объектов вроде автомобилей, причем сканирование будет вестись очень тонко. Он также может работать от аккумулятора, что еще один плюс к портативности. У аппарата есть гибко регулируемый штатив.

Разрешение: 0,12 мм
Плюсы: Работает на аккумуляторе, высокое качество сканов, захват цвета, экспорт в разные форматы
Минусы: Генерирует файлы больших размеров, дорогие дополнительные устройства и аксессуары

DAVID SLS-3

Технология: Структурированное освещение

3D-сканеры немецкой компании David — одни из лучших профессиональных аппаратов. К ним предлагается масса аксессуаров, включая поворотные столы, монтажные краны и высококлассное программное обеспечение, что делает их очень гибкими. SLS-3 — это сканер, который стоит в рейтинге возможностей рядом с исключительно высококачественными, мощными и современными промышленными системами.

Разрешение: 0,06 мм
Плюсы: Очень детальные сканы, полный цвет и текстуры, лучший в своем классе, блестящая техподдержка и работа с клиентами, экспорт в множество форматов
Минусы: Слишком мощный для повседневных нужд, дорогой