3Dスキャン

3Dスキャンとは?

3Dデータの作成方法はいくつかあり、多くの場合3DCADを使用しデータを制作しますが、それ以外の方法の一つが3Dスキャンです。
スキャンとはモノや印刷された文字や絵などの形をレーザーなどで光学的に読み取り、デジタルデータ化することで、紙の印刷物をスキャンすることはスキャナーやスキャナー一体型の複合プリンターなどで既に一般的になっています。3Dスキャンとは平面だけでなく立体的なモノの形状を読み取りデジタルデータ化することです。

3Dスキャンの方式

3Dスキャンの方式は主に接触式と非接触式の2つに別れます。接触式の特徴としては非接触式に比べて表面の凹凸を高精度でスキャンすることです。非接触式はレーザーや画像解析などで物体の形状を読みとります。大きなモノや、表面の状態を重視しないモノのスキャンに適しています。

接触式3Dスキャナー

接触式3Dスキャナーには主に2つ形状の読み取り方法があります。

1つめは、ノズルが針状になっており、その先端でモノの表面を物理的にスキャンしていく方法です。読み取りの精度はスキャナーの設定で変えることが出来ます。

2つめは、先の尖ったペンでスキャンする対象の表面をなぞり、その軌跡の点群を取って、そこから面を作っていく方法です。主に工業デザイナーがこのスキャン方法を使っており、ダンボールやスチレンボードで作ったプロトタイプ(試作品)をデジタルデータに変換する際に用います。

非接触式3Dスキャナー

非接触式3Dスキャナーには大きく分けて3つの方法があります。

1つめは、画像解析スキャナーです。カメラで様々なアングルから撮影をして、そこから画像解析をして立体を生成します。読み取り精度も向上しつつあり、解析ソフトによってはモノのテクスチャ(質感)も読み取ることができます。特殊なセンサや装置を必要としないため、安価・手軽にできる方法です。

2つめは、赤外線スキャナーです。スキャナーから赤外線を発し、対象物からの反射を計測することで形状を読み取ります。
画像解析方式とより高精度でスキャンすることができますが、屋外の太陽光下のようにスキャナー以外からの赤外線が存在する場所で使用すると、互いに干渉し正確な読み取りができない場合があります。

3つめは、光スキャナーです。
様々なパターンの模様の光をモノに投影し、その光の歪みからスキャンする方法です。この方法は最も精密にスキャンすることができます。

スキャンしたデータは修正が必要

3Dスキャンは3DCADでゼロから3Dデータを作成する必要がなく、短時間・容易に3Dデータを生成することができる一方、大抵スキャンのムラが起こり、生成した3Dデータの上に欠けた部分が生じてしまいます。そのため、データの修正が必要になります。
単純に欠けた部分の穴を塞ぐだけの修正や、場合によっては、肉付けや削ったりするなどの修正を行うこともあります。

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