Todo lo que necesitas saber sobre tecnologías escáner 3D

El complemento más importante para una impresora 3D es, sin duda, un escáner 3D. Esta tecnología permite reproducir con fidelidad piezas de todo tipo, por lo que los usos que se le pueden dar son infinitos.

El escaneado 3D se utiliza desde hace décadas para diversos fines y en multitud de campos: Industria en general, en el sector médico y dental, en arquitectura, topografía, en arqueología y restauración del patrimonio artístico, por nombrar algunos ejemplos.

No todos los sistemas pueden reproducir con alta fidelidad un objeto y la precisión que puede llegar a conseguir un sistema de escaneado 3D depende mucho de la tecnológia y del software utilizados. Sin embargo, no siempre es necesaria esta precisión, por lo que actualmente están proliferando escáners de bajo coste para usos no profesionales, pero que ofrecen la suficiente calidad para realizar modelos 3D de diversos tamaños, desde pequeños objetos hasta personas de cuerpo completo.

En primer lugar debes saber que existen diferentes tipos de escáners, por un lado los sistemas ACTIVOS y los sistemas PASIVOS.

Sistemas activos

Sistema de escaneado ACTIVO

Los sistemas activos emiten algún tipo de onda que se dirige al objeto que queremos escanear. Éste refleja la onda y el resultado es captado por los sensores del sistema que recogen los datos. Una vez terminado el proceso completo se envía al software que se encarga de generar una malla de puntos en el espacio tridimensional, es decir, un modelo 3D.

El software normalmente permite editar el resultado para crear una malla uniforme de puntos, porque en ocasiones los datos de escaneado dan como resultado un objeto “roto” al que le falta algún fragmento de superficie.

Una vez terminada la edición, podrás exportar el resultado a un archivo STL compatible con tu impresora 3D para imprimir el objeto.

Dentro de los sistemas activos de corto alcance, que son los utilizados para impresión 3D, podemos encontrar escáners 3D láser, de luz infrarroja y de luz blanca.

La distancia de escaneado, que será la distancia en la que colocaremos nuestro escáner con respecto al objeto, puede variar entre 15 centímetros y 2 metros aproximadamente.

La precisión, que depende del sistema y su calidad, puede ser entre 0,001 milímetro y 5 milímetros.

Como escáners activos tenemos los siguientes ejemplos:

·Sense 3D de 3D Systems

·Capture de 3D Systems

·Ciclop de la empresa española BQ, hardware libre

·Escáner 3D de Matter and Form

·Scanify de Fuel 3D

·Pocket Scan 3D de Laserscan

·Escáner David de luz estructurada

·Digitizer de MakerBot

 

La consola de juegos como escáner 3D

Los equipos para consolas como Kinect, de la Xbox, o ASUS Xtion permiten utilizar sus sensores de movimiento como escáners 3D. Para utilizar estos equipos conectados a un ordenador, debes tener alguna aplicación que se encargue de recoger la información y generar la malla de puntos, como por ejemplo Skanect 3D de Occipital, o MeshLab, programa de software libre. La versión gratuita de Skanect 3D genera un modelo simplificado de menor calidad que la versión de pago.

Kinect de la consola XBox

Kinect, de la consola XBox

El software profesional Geomagic de 3D Systems, Catia de Dassault Systemes, AutoCAD o Polyworks ofrecen muchas más posibilidades de edición, retoque y reparación de la malla de puntos que algunos programas gratuitos, aunque para el uso doméstico son más que suficientes.

Geomagic

Geomagic

Adaptadores para dispositivos móviles que escanean

En el continuo desarrollo de escáners asequibles, algunas compañías han desarrollado adaptadores para smartphones y tablets que convierten el dispositivo móvil en un escáner 3D. Es el caso de Structure.io o de Bevel de Matter and Form.

structureIO

Structure.io

Sistemas Pasivos: Fotogrametría

Los sistemas pasivos no necesitan de ningún dispositivo especial para captar la información 3D del objeto. Podemos utilizar una

Sistema pasivo de escaneado: Fotogrametría

Sistema pasivo de escaneado: Fotogrametría

cámara de fotos digital para realizar la recolección de información. Cuanta más calidad tenga la foto, mejores resultados.

Para realizar un buen escaneado, debemos realizar una serie de fotografías alrededor del objeto, con una separación entre 10 y 15 grados, donde las imágenes consecutivas se solapen. De este modo el programa generador del modelo 3D podrá comparar las imágenes consecutivas y medir correctamente la situación espacial de cada punto. El número mínimo recomendado son 24 fotos alrededor del objeto.

Se pueden realizar series de fotografías alrededor del objeto a diferentes alturas para conseguir abacar lo mejor posible el tamaño del objeto.

Fotografía alrededor del objeto en diferentes alturas para conseguir el mejor resultado

Realiza fotografías alrededor del objeto en diferentes alturas para conseguir el mejor resultado

Es muy recomendable utilizar señales de referencia o marcas en la superficie o plataforma donde se encuentra el objeto. Para ello podemos imprimir o pintar a mano marcas sencillas en folios que colocaremos después en la plataforma del objeto.

Una vez realizado el proceso se descarga sobre el software que generará, mediante comparación de las imágenes, un modelo 3D.

La información de las fotografías también porta la textura y color del modelo, por lo que podremos exportar nuestro modelo, por ejemplo, en formato VRML para imprimir en 3D con todo su colorido. Ya sabes que puedes encargar a profesionales imprimir tu modelo si no dispones de impresora 3D.

Puedes instalar en tu ordenador 123D Catch de Autodesk, para recoger la información de las fotografías. Solamente tendrás que subir tus fotos al sistema y la aplicación se encargará de generar el modelo 3D.

Otras aplicaciones para generar modelos 3D mediante el proceso de fotogrametría son ReconstructMe, un programa gratuito para uso no comercial; PhotoScan de Agisoft o Photomodeler, estos últimos programas de pago con resultados profesionales.

 

2 comentarios sobre “Todo lo que necesitas saber sobre tecnologías escáner 3D

  • Hasta que tamaño de objetos o piezas podemos realizar el scaneado’;]

    • No existe un tamaño máximo. Todo depende del método elegido y el tipo de escáner:
      -La fotogrametría, por ejemplo, permite escanear objetos de gran tamaño, pero para obtener buenos resultados se necesitan muchas fotografías a diferentes alturas.
      -Si se opta por un escáner, hay aparatos de medio-largo alcance que permiten escanear grandes superficies y objetos. Estos escáners se utilizan en conservación del patrimonio artístico, por ejemplo, pero su precisión no suele ser muy alta.
      -Los escáners de corto alcance tienen mejor precisión y son capaces de escanear objetos de mediano y pequeño tamaño.
      Esperamos haberte ayudado!

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