Hoe werkt een 3D scanner?

Hoe werkt een 3D scanner?

Een 3D scanner is op unieke wijze in staat een driedimensionale omgeving in kaart te brengen en te vertalen naar een digitaal 3D model. Van elk punt dat in een bepaalde ruimte wordt vastgelegd, wordt de afstand tot de 3D scanner gemeten.

Dit wordt gedaan door middel van een laser-afstandsmeter in de 3D scanner, waarbij een dunne laserlijn op een fysiek object wordt geprojecteerd. De afstand tot het object wordt zowel in de hoogte, breedte als diepte gemeten en het tijdsverschil tussen het inschakelen van de laserlijn en het opvangen van de reflectie kan worden omgerekend naar de afstand. Om een driedimensionaal model te verkrijgen, dient het object minimaal vanaf vier zijden gescand te worden.

Polygoon model

Deze informatie wordt vervolgens gedigitaliseerd en resulteert in een driedimensionale puntenwolk (point cloud), waarbij elk punt tot stand is gekomen door een meting in de ruimte. Al deze punten worden vervolgens met elkaar verbonden via lijnen, wat resulteert in de driehoekige vormen waar we hier al eerder over spraken.

De meeste 3D scanners beschikken over een ingebouwde camera waarmee foto’s worden gemaakt van elke zijde van het object waarvan een 3D scan gemaakt wordt. Deze foto wordt vervolgens als een soort laag (texture) over de puntenwolk gelegd, waardoor het 3D model dezelfde kleur krijgt als het ingescande 3D object. Het eindresultaat is een polygoon model dat kan worden opgeslagen in een van de volgende veelgebruikte bestandsformaten: STL, VRML, PLY, OBJ of XYZ.  Het bestand kan vervolgens bewerkt worden in CAD software of direct uitgeprint worden met een 3D printer.

Handheld 3D scanners nemen toe in populariteit

Een product dat de laatste jaren aanzienlijk toeneemt in populariteit, is de zogenaamde handheld 3D scanner. Dit apparaat is veel compacter dan de meeste scanners en is hierdoor eenvoudig met slechts één hand te bedienen. Dat biedt jou als gebruiker niet alleen meer comfort, maar biedt ook diverse andere praktische voordelen die we hieronder opsommen.

Om het object heen lopen

Hoewel 3D scanners net als 3D printers steeds kleiner worden (althans in de consumentenmarkt), zijn de meeste machines nog altijd vrij log en groot gebouwd. Dat betekent dat het apparaat vast op zijn plek moet staan, terwijl het gescande object er in de buurt wordt gelegd. En dat biedt natuurlijk weinig flexibiliteit met scannen, zeker bij grote voorwerpen.

Denk hierbij bijvoorbeeld aan het inscannen van een auto. Zo’n groot object is simpelweg te groot om vanuit één positie helemaal ingescand te worden, waardoor de auto in theorie steeds verplaatst moet worden om de scan te completeren. Met een handheld machine kun je er daarentegen simpelweg omheen lopen terwijl je scant, waardoor de scan veel sneller is voltooid.

3D scan van grote voorwerpen zoals een auto steeds makkelijker

3D scan van grote voorwerpen zoals een auto steeds makkelijker

Makkelijk mee te nemen

Het bescheiden formaat van de nieuwe generatie handheld scanners biedt nog een voordeel, want hierdoor hoef je grote objecten niet langer mee te nemen naar de plek waar je scanapparatuur staat. Als je bijvoorbeeld een zwaar standbeeld wilt inscannen, is het niet praktisch om dit te moeten vervoeren naar je kantoorruimte op de 5e verdieping.

Een handheld 3D scanner is dan een veel handiger alternatief. Je stopt het apparaat in je tas en neemt het overal mee naartoe. Bijvoorbeeld naar het plein waar het hierboven genoemde standbeeld staat. Sluit de machine simpelweg aan op je laptop en loop rondjes om het standbeeld totdat de scan is voltooid.

Ergonomischer werken

Door het grote scangemak van een handscanner, wordt scannen leuker, sneller en gemakkelijker. Voorbij zijn de tijden dat je voorwerpen eindeloos moet draaien en verplaatsen onder slechte ergonomische omstandigheden. Met een draagbaar scanapparaat in je hand verloopt het scannen moeiteloos en spaar je ook nog eens je rug.

Past in trend van ruimtebesparing

Net als de huidige generatie desktop 3D printers, besparen handscanners veel werkruimte in je kantooromgeving. Daar waar een bureau vaak de beste plek is voor een printer, kun je een compact scanapparaatje werkelijk overal kwijt. Het compacte formaat zorgt ervoor dat het gemakkelijk is weg te bergen en te vervoeren.

3D printer op bureau

Lager energieverbruik

Hoewel een groter formaat niet altijd een hoger stroomverbruik betekent, bestaat er wel degelijk een verband tussen deze zaken. Daar waar grote 3D scanners vaak veel stroom verbruiken, is de nieuwe generatie handscanners een stuk energiezuiniger. En dat terwijl de scanresultaten niet onderdoen voor die van de grote broers!

Lagere kosten

Er is nog één groot voordeel van handheld scanners en dat is de relatief lage aanschafprijs. Dat komt onder meer doordat de apparaten niet zozeer zijn gericht op de industrie, maar vooral op de consumentenmarkt. Toch bieden de machines een vergelijkbare kwaliteit als veel industriële producten met een veel hogere prijs.

Lees meer:
Consumentenmarkt benadert industriële kwaliteit
Steeds lagere kosten voor consumentenprinters en -scanners
Ruimtebesparing door compacte desktop printers en scanners

XYZ 3D scanner: de beste handscanner?

Een apparaat waar we de laatste tijd veel over horen, is de handheld XYZ 3D scanner. XYXprinting is een bekende 3D printer fabrikant die de laatste jaren ook zijn vleugels uitslaat op het gebied van 3D scanning. Een van de geheimen achter het succes van deze handscanner is de lage prijs, want in Nederland is hij al voor slechts 229 euro verkrijgbaar.

Voor dat geld krijg je een apparaat dat is aangedreven door Intel RealSeanse technologie en dat scans maakt met een resolutie van 640×480 met 30 FPS. Het bereik varieert van 10 tot 70 centimeter, dus het is noodzakelijk om redelijk dicht om het gescande voorwerp heen te lopen. Dat is geen probleem, want door het kleine en handzame formaat beschik je over alle bewegingsvrijheid die je nodig hebt.

Is dit nu de beste handscanner die momenteel verkrijgbaar is? Dat valt nog te bezien, want er zijn vele duurdere opties met meer functionaliteiten en een hogere resolutie. Wel is zeker dat deze 3D scanner een zeer sterke prijs-kwaliteitsverhouding biedt. De enige handheld concurrent die hier enigszins bij in de buurt komt is de handscanner van Thor3D.

Lees meer:
Snel 3D scannen met handscanner van Thor3D
Het unieke markeringssysteem van de Thor3D
XYZprinting onder meer bekend van DaVinci 3D printer
XYZprinting vertolkt voorlopersrol in huidige markt