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機械設計エンジニアの基礎知識 | 設計・3DCAD・製図・金型等

3Dスキャナとは

ここでは3Dスキャナの原理及び仕組みについて説明します。

 

3Dスキャナとは、対象物の凹凸を感知して3Dデータとして取り込むための装置です。対象物にレーザーを照射したり、センサーをあてたりしながら3次元の座標データ(X,Y,Z)を複数取得します。取得された「点群データ」を三角面の集合体である「ポリゴンデータ」に変換して立体を生成します。

 

 

スキャンの方式は大きく2つに大別されます。

 

・接触式
・非接触式

 

接触式のスキャンは、対象物にセンサーをあてながら座標を測定します。そのため、精度が高いといったメリットがありますがその分測定に時間を要します。

 

非接触式スキャンは、「レーザー光タイプ」と「パターン光タイプ」の大きく2つに大別されます。

 

レーザー光タイプは、対象物にレーザー光線をあててスキャンします。対象物から反射するレーザー光をセンサーで識別して三角法により対象物までの距離を計測します。
パターン光タイプはレーザー光線の代わりに縞模様のパターンのラインを識別することで、スキャナから対象物までの距離を計測します。レーザー光と比較して高速に測定が行えるといったメリットがあります。

 

 

 

最近のトレンドとしては光学式の非接触式が主流になっています。
3Dスキャナは以前100万円以上するものばかりでしたが、3Dプリンターの普及に伴い家庭用の安価なものが登場しています。

 

3Dスキャナは、「ハンディータイプ」や、「デスクトップ型」があります。ハンディータイプは手に持って対象物を測定することができます。3Dプリンター大手の3Dシステムズ社は、家庭用3Dスキャナとしてハンディータイプの「Sense 3D scanner」を販売しています。

 

 

また、iPhoneやiPadで測定ができるものまで販売されはじめ、3Dスキャナはまずます身近なものとなってくるでしょう。デスクトップ型とは、台座などの上に対象物を設置して動かしながら測定するタイプとなります。

 

無料の3Dスキャナ

オートデスク社が提供している123D Catchを使えば無料で実物から3Dデータを作成することができます。
デジカメやiphoneを使って3Dにしたい対象物を360度の方向から撮影します。コツが必要ですが何度かチャレンジしているとそれなりのクオリティの3Dデータを作成することができます。写真は最大70枚までで構成することができます。iPad/iPhone版、PC版、WEB版があります。STLファイルへ出力も可能なため作成した3Dデータは3Dプリンターで出力することも可能です。

 

参考動画

 

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