概要
在研究過市面上3D掃描儀后,我們發現大部分都沒寫明掃描物體的關鍵參數信息。如物體尺寸等重要分類以及掃描儀的應用場景沒有涉及。本篇測評旨在填補這方面的空缺,幫您找到適合的3D解決方案。
掃描儀類型
5
物體尺寸
無限制
價格區間
€6700 – €56000
導言
找一款合適的3D掃描儀,是一項艱巨的任務。如今的互聯網充斥著“好用的5-10-20款3D掃描儀”等測評和排行。光看這些內容分就夠難了,更別提還要消化海量的信息。
看完這些排名后,我們發現它們有個相同的思路:大多數對比的都是幾款差異較大的掃描儀,且挑選標準非常不明確。重要的是,這些排名沒有考慮掃描對象和掃描目的。所以,如果沒有明確參數對比,怎么能知道該選哪款呢?比如說,要掃描一輛車、一架飛機或一只腳——哪款表現好呢?
為回答這一問題,我們決定基于掃描物體尺寸對我司3D掃描儀產品進行分類,突出適合每類物體尺寸的設備。我們希望這篇測評能幫您做出選擇。
適合掃描不同尺寸的3D掃描儀
Artec Micro
適合小微型物體
物體尺寸:
90 × 60 × 60 mm
例如:
發動機閥、連接器、小型零部件、手表齒輪與部件、電子元器件、人牙、珠寶等。
Artec Micro
如需掃描微型物體,如機械部件、種植牙或珠寶,您可了解一下Artec Micro。
Artec Micro是一款全自動桌面式3D掃描儀。和市面上其他解決方案不同,您不需要手持設備并圍繞物體旋轉。相反,您只要把物體放在Micro掃描臺上就能開始。Micro配備雙軸旋轉系,能在任何角度實現自動捕獲,解放雙手。Micro本身也會選擇高效路徑,捕獲物體每個表面和不同角度,傻瓜式操作。
要點
要點
Micro可以看到324 cm3內的3D數據,超高掃描精度高達10微米,分辨率高達0.029毫米。
Micro雙彩色攝像頭和藍色LED燈,使Micro可以捕獲324 cm3內的3D數據,超高掃描精度高達10微米,分辨率高達0.029毫米。所以,掃描90 × 60 × 60毫米內的小微物體都是不錯的選擇。
其他桌面式3D解決方案相比,Micro還有一個優勢是它的強勁軟件可支持實時數字捕獲和無縫后期處理。優秀的一點是操作起來非常簡單。少量培訓后,就能制作出色的3D模型。
Artec Space Spider
適合小型物體
建議物體尺寸:
2厘米以上
例如
壓縮機、小型工具、印刷電路板、緊固件、鑰匙與硬幣、小型文物、頜骨結構、解剖部位如耳部等。
Artec Space Spider
若需掃描體積稍大的物體,如小型機械部件、電路板、緊固件、螺釘、螺栓、骨骼、甚至人耳,不妨嘗試一下Artec Space Spider。這款藍結構光3D掃描儀專為小型復雜幾何物體設計,5毫米以上即可使用。從它的名字也能猜到,Space Spider是為國際空間站設計的。該產品使用了頂級電子元件,能在各類環境條件下穩定工作。
為何如此適合小型物體呢?Space Spider計量級準確度高達0.05毫米,分辨率高達0.1毫米,使其成為市面上準確的產品之一。2000 cm3的捕獲空間和0.2-0.3米的工作距離,意味著它甚至還能捕獲精密細節和高難度幾何。
要點
Space Spider計量及準確度高達0.05毫米,分辨率高達0.1毫米,使其成為市面上準確的產品之一。
和Micro不同,Space Spider是一款手持式掃描儀。所以只要拿起,對準掃描物體即可,就像拿攝像機拍視頻一樣簡單。使用Space Spider掃描小型物體時,將其放在旋轉臺上轉動,就能從多個角度順利捕獲物體。掃描體積稍大的物體時,可根據需要操控Space Spider,從各角度捕獲所需表面。掃描儀本身質量輕便,僅重0.85公斤,用法簡單。和Micro不同,它還能與其他3D掃描儀配合使用,以超高精度捕獲大型物體的小型部位。
如需了解更多該產品的功能和使用方法,不要錯過3D掃描專家Nick Lievendag撰寫的Space Spider深度評測。
Artec Eva
適合中型物體
建議物體尺寸:
30厘米以上
例如:
齒輪箱、施工機械、鑄件、合金輪圈、人體、家具、雕像
Artec Eva
需要掃描體積較大的物體,如合金輪圈、摩托車排氣系統或人體?對這類中型物體而言,尤其是10厘米以上,不妨了解下Artec Eva。Artec Eva受皮克斯科幻動畫主人公瓦力和他的機器人女朋友Eve的啟發,在數字捕獲中型物體時表現優秀。這是為什么呢?
要點
Eva捕獲空間為61000 cm3,適合捕獲體積較大的物體,同時還能保持0.1毫米的準確度和130萬像素的超高分辨率。
Eva捕獲空間為61000 cm3,適合捕獲體積較大的物體,同時還能保持0.1毫米的準確度和130萬像素的超高分辨率。
與Space Spider、Micro類似,Artec Eva采用結構光技術捕獲三維數據。但不同于其他掃描儀的是,Eva的體積捕獲區高達61000 cm3,是Space Spider的30倍,Micro的200倍。因此,Eva可以保持0.1 mm精度的同時,完成大型物體的捕獲。有了AI驅動的HD模式,Eva變得愈發強大。三維掃描效果更清晰、更干凈,細節更為豐富,且分辨率為0.2 mm,比以往提升一倍。
得益于其舒適的尺寸和分量,Eva幾乎可以隨時用于掃描,即便環境不理想。它還能捕獲黑色亮面這些通常難以掃描的表面。與Micro不同,Eva為手持式,所以掃描時圍繞物體旋轉即可。
Eva對新手和資深專家而言都是完美之選,能和其他Artec解決方案配合使用,如Space Spider或Ray。
Artec Eva Lite
Artec Eva Lite
如果您需要找一款適合中型物體的高性價比3D掃描設備,不妨考慮下Artec Eva Lite,這是Artec Eva的經濟版。
這款設備的準確度參數和Artec Eva相同,但功能略少:僅支持幾何追蹤與捕獲。因此,它更適合為幾何豐富的中型物體制作無紋理的高品質3D掃描,如人體。
和其他Artec解決方案相比,Eva Lite收集的數據明顯更少,因此耗電少,可搭配經濟型電腦使用。它是同類產品中的高性價比之選,特別適合教育機構、學校、制造實驗室、非營利組織。如您需捕獲3D全彩效果,也可以隨時把Eva Lite升級成Eva。
Artec Leo
適合大中型物體
建議物體尺寸:
10厘米以上
例如:
汽車車身、工業設備、車輛內部、船用螺旋槳、小船、人體、家具、室內裝飾等。
Artec Leo
如果您想掃描特斯拉,請繼續往下看。您是否需要掃描一些又大又復雜的物體,比如賽車、卡車、房間,還希望掃描速度足夠快,3D彩色效果準確出眾?那可以了解一下Artec Leo,這是世上首款全便攜手持式3D掃描儀,配備機載自動處理和內置觸摸屏。
為什么Artec Leo適合大型物體掃描項目呢?首先,設備操作簡單明了。只要按下掃描鍵、圍繞物體走動即可掃描,好比在智能手機上拍視頻一樣簡單。Leo的便攜式設計意味著不需要筆記本或平板電腦,也不用擔心踩到電線。
關于技術規格:Leo的體積捕獲區達到160000 cm3,是Eva的3倍。掃描范圍變大后,您可以處理體積更大的物體,且精度高達0.1 mm。得益于全新AI驅動的HD模式,Leo現在捕獲的三維數據更加清晰、更為干凈,這是以往做不到的,分辨率高達0.2 mm,是過去的兩倍。
要點
只要按下掃描鍵、圍繞物體走動即可掃描,好比在智能手機上拍視頻一樣簡單。
與市面上大多數3D解決方案不同,Leo給您帶來了一體式便攜3D掃描體驗。它配備觸摸屏顯、強勁電池,支持無線連接,只需圍繞物體旋轉即可順暢完整地捕獲物體。更優秀的一點是您可以實時預覽掃描效果,需要時進行完善,一切盡在指尖。機載Wi-Fi也便于3D數據共享和導出至筆記本電腦,或直接導出至Artec Studio,進行深度編輯和后期處理。
Artec Leo可以掃描什么?既然能勝任大面積和小細節,那Artec Leo就能拿下很多物體,包括機械部件、人體、汽車、船只,甚至整個犯罪現場。該設備采用顛覆性的VCSEL光技術,能順利完成高難度紋理的數字化,包括黑色亮面,還能在強光下依然表現穩定。
Artec Leo的掃描精度無懈可擊。Artec Leo的3D重建率高達80 fps(Eva為16 fps,Space Spider為8 fps),被稱為市面上快的專業手持3D掃描儀,我們引以為傲。
Artec Ray
適合大型及超大型物體
推薦物體尺寸:
1>米以上
例如
飛機、小型/大型車輛、輪船、風力渦輪機、倉庫、車間、考古點、飛機庫等。
Artec Ray
如您需掃描超大型物體,不妨關注下Artec Ray——快且準確的遠距激光3D解決方案之一。Artec Ray是Artec 3D的全新產品,專為掃描大規模物體而設計,如房屋、飛機、大型車輛等,掃描距離可達110米。
Ray擁有出色的亞毫米級距離精度,角精度25角秒。Ray甚至還能捕獲超大型物體的微小細節,并將掃描數據用于3D測量和評估。第二大優勢就是Ray的超高分辨率帶來非常干凈的捕獲數據。
Ray的水平視場角度為360度,垂直角度為280度,支持高分辨率和高速捕獲超大型物體。每秒收集20.8萬點,有兩種模式:1-50米范圍內的高品質數據捕獲,和1-110米內距離較遠的高敏模式。
要點
Ray擁有出色的亞毫米級距離精度,角精度25角秒。
Artec Ray功能強大,質量輕便,室內外均可使用。設備標配一個三腳架,您可以在合適的位置掃描。強大的一點是,您可以在Artec Remote移動端上遠程操控,也就是說,在復雜危險的工作環境下,例如飛機或樓房頂部,可以遠離設備操作。
3D掃描儀類型對比
購買3D掃描儀其他考慮因素
好,現在我們已經了解不同物體尺寸適合哪類解決方案了,那在選購3D捕獲設備時,還需要考慮哪些方面呢?首先需要回答這些問題:
· 設備用于哪類項目?是否僅用于工業品?還是車輛?甚至人體?
· 是否需要彩色3D設備?還是不需要紋理?
· 掃描準確度要求多高?
為了讓您了解大致的考慮過程,我們來列舉幾類項目,根據重要特點,選擇合適的Artec 3D掃描儀。
因素#1:
精準3D掃描
核心思想
不同方案間的掃描儀準確度差異很大,所以確定特定項目可接受的容錯率很重要。
如果購買3D掃描儀用于精準測量,如品控、產品設計、逆向工程等,那么首先需要了解設備的準確度參數。不同掃描儀的準確度參數差異很大,首先請確定項目任務的容錯范圍。
為機械部件測量
通常工業級3D掃描儀的準確度范圍是0.01-0.1毫米,每個3D設備制造商都會在技術參數中說明設備的準確度。如您需要一臺精準3D掃描儀,可了解下Artec的準確度范圍,看是否適合您。
Artec 3D掃描儀精度范圍
因素#2
人體與人臉的3D掃描
核心思想
無論是3D人像打印還是假肢定制,確保您所選的掃描儀在捕獲人體時安全、準確、速度快。
如需捕獲人體,有幾點需在選購3D掃描儀時特別注意。首先,確保這款設備對人體安全;其次,分辨率是否符合任務要求;第三,設備色彩捕獲質量如何;在醫療領域,這款設備的準確度是否符合要求。
3D人體掃描用于假肢制作
如果您想做3D人像打印業務,可能需要一個速度較快的解決方案,因為人們總想動一動或眨個眼(畢竟是人啊!)。同時,掃描儀還要具備捕獲人體所有突出細節的能力,但這些細節,比如頭發、鼻孔、耳朵、手指,對某些掃描儀而言難度不小。此外,掃描儀必須穩定,不能圍繞人體旋轉時中斷追蹤。另外還有一個重點,就是這款設備好有預覽模式,方便看出掃描對象是否在過程中眨眼,需要重新掃描。
如果您從事修復整形工作,或許您需要一款能100%還原人體解剖結構的解決方案,無論是腳、手臂、手肘還是脊椎。掃描儀必須做到精準快速,可以盡快獲得準確干凈的數據,不用在設置和后期處理上花太多時間,方便您集中精力關注制作過程。
如需3D掃描儀用于人體掃描,這里有一些不錯的解決方案:
· 如需為臉部或臉部某部位(如耳朵、鼻子、嘴唇)制作精準3D模型,可選擇Artec Space Spider。
· 如需掃描人體較大面積,如上半身、手臂、腿部或整個人體,可選擇Artec Eva或Artec Leo。兩款都受到該領域專業人士的青睞,您可根據自己的技術偏好選擇,如偏好全便攜式的高速方案(可選Leo),或者不介意連接筆記本電腦查看預覽(可選Eva)。
· 如只需頭部、軀干或某個部位的無紋理3D模型,您也可以考慮Eva Lite這款經濟型設備。
因素#3
全彩3D數字捕獲
核心思想
紋理質量千差萬別。我們建議您在特定物體上進行掃描測試,對比色彩質量差異。
雖然這點看起來顯而易見,但我們還是希望您在選購3D掃描儀時引起注意。
許多市面上的3D解決方案都能實現彩色捕獲。換句話說,除了.OBJ、.PLY或其他3D格式的3D成品模型外,還會有一個獨立文件,包含掃描儀在項目過程中收集、創建的彩色紋理圖。
無紋理(左)和帶紋理(右)的電鉆3D掃描
采用不同科技,色彩紋理品質也會有較大不同。我們建議您在需要掃描的物體上進行掃描測試,直觀感受重建色彩的品質差異。然后選擇好的即可。色彩品質很大程度上取決于掃描儀攝像頭的性能。請務必仔細查詢該參數。
這里還需注意一下掃描儀自帶軟件的色彩處理功能。哪怕是好的3D掃描儀也可能在掃描和光照條件不理想的情況下,產生過度曝光或顏色偏深的情況。所以,軟件其實也很關鍵。例如,在Artec Studio中,你不用花幾小時手動刪除3D模型上的反光。無論掃描環境如何,都能微調亮度,確保成品3D模型適度曝光。
因素#4
珠寶3D掃描
核心思想
小型反光、細節豐富的珠寶很難捕獲。為取得好效果,確保您的3D掃描儀符合項目各項要求。
若您從事珠寶行業,那么擁有3D掃描儀可以徹底顛覆您的設計生產流程。這類3D捕獲方案可用于已有珠寶的高精度完善與復制,也可以重新設計款式,幫您節省大量時間,少則幾小時,多則數日。但數字捕獲細節豐富的珠寶難度不小,因為它們通常由貴金屬和寶石制成,表面光澤,色澤單一透明。
用Artec Micro完成的胸針3D模型
如果您考慮為珠寶工作室添置一臺3D掃描儀,請關注以下幾個重要問題:
· 珠寶均為小件,需要超高分辨率的3D捕獲。確保您所選的設備分辨率符合工藝要求。
· 珠寶還有一個掃描難點在于其設計,所以解決方案要盡可能簡單,支持無縫銜接。
· 正如前文所說,珠寶通常由貴金屬和寶石制成,多數情況下,需要掃描前為反光和半透明表面進行消光處理。
如果您想在Artec 3D產品中找一款使用方便的便攜型珠寶3D掃描儀,我們推薦Artec Micro。正如前文所說,Micro專為90 × 60 × 60毫米內的小微型物體設計,準確度高。
您可使用Micro重新設計或修改現有設計,制作情侶款,也可以在3D珠寶掃描的基礎上設計新品。幾分鐘內,就能完成可供3D打印的3D模型,也可用在CAD/CAM軟件中進一步修改。
因素#5
牙醫業3D掃描
核心思想
涉及牙科時,建議檢查設備準確度、速度、操作簡易度,是否適合您的3D掃描工藝。
3D牙科成像也是對精準度要求高的領域。掌握高度準確可靠的數據后,牙醫、外科醫生、醫療從業者就能為患者找到合適的治療方案。因此,為牙醫行業選擇解決方案時,您需關注設備是否準確、快速、操作便捷,才能確保牙醫和患者順利進行3D掃描。
3D掃描儀有不同種類,有些是專為牙醫行業設計的,也有一些用途相對廣泛。例如,錐形束CT(CBCT)掃描儀、手持式口內3D掃描儀(IOS)、牙科實驗室桌面掃描儀。
3D掃描下頜鑄件
若想為診所找一款專業牙科3D解決方案,可關注Artec Space Spider。牙科醫師用Space Spider捕獲前排牙齒,隨后和口內掃描儀的數據對比,定制種植牙。不同于2D圖像方式,Space Spider能制作出高度精準的牙齒模型,完美貼合患者口腔,整個制作時間從幾天驟減為1小時。
如需處理單顆牙,另一項提升治療品質的解決方案就是Artec Micro。這款全自動桌面式設備完美適合單顆牙齒、整個牙弓、復雜印模的掃描,精度超高。Micro的3D模型可導出至任何牙科軟件,如ExoCAD,供牙醫查看、診斷,并為患者提供有效的定制化治療方案。
我們推薦牙科醫生使用前沿解決方案Space Spider和Micro,可制作精準數字復制品,并為牙冠、牙橋、嵌體、高嵌體、假牙、定制基臺、種植牙等等。
SHAPE \* MERGEFORMAT
3D掃描技術
看到這里,您應該已經了解有多種不同3D數字捕獲技術。有我們提到的激光、結構光掃描技術,還有攝影測量、接觸式3D捕獲技術等。
我們認為3D掃描技術沒有好壞之分,它們有各自不同的應用場景。說到底,選擇哪種解決方案并不重要,這主要取決于您要掃描的物體類型和期望的效果。
若想了解更多3D數據捕獲技術的內容,您可前往學習中心查看“什么是3D掃描?”的深度測評。
3D掃描儀為何如此昂貴?
可能開始閱讀本文時,這個問題就一直縈繞在您的腦海中,或許它很早以前就出現了。很高興您有這樣的疑惑。
不同制造商的掃描儀價格各有不同,您或許已經注意到了,3D掃描儀有的只要300-500美元,有的需要3-5萬美元。為何差距如此之大?
首先,這些掃描儀的用途完全不同。低價3D掃描儀針對非專業應用,更多面向家庭、學校或DIY項目,而專業計量級掃描儀針對工業應用,例如逆向工程、品控、醫療等。
如您追求高品質、準確度、速度和功能,請選擇工業級3D硬件。大量資源和資本投入計量級設備和軟件算法的研發,才使這類設備具備無與倫比的品質和效率。專業3D掃描儀也據此定價。
3D激光掃描工業設備
這個道理也同樣適用于專業3D掃描儀。工業級3D掃描儀制造商投入大量人力、財力、物力和時間,研發處理軟件,能把原始3D數據變成符合行業標準的3D模型。低端3D捕獲設備幾乎不配備任何處理軟件。
專業3D掃描儀需要持久耐用,包括提供長期的支持,設備損壞或需換新時都能找制造商。相比而言,低價3D掃描儀的使用壽命不會很長,它們很快就會退出市場。所以難以長期使用。
生產專業掃描儀還有其他成本,比如安裝、培訓、支持、物流,都需計入成本。所以如果您需要一款經得起考驗的設備,強烈建議添置工業級3D解決方案。
1000美元以下的3D掃描儀
雖然這篇測評主要面向專業人士,指導他們如何找到一款符合高品質工業需求的3D掃描儀,但我們還是想討論幾款入門級3D掃描解決方案,帶您進入3D數據捕獲與處理的新世界。
如您需要一款便宜的3D捕獲設備,體驗3D數據捕獲的基本操作,不妨關注以下低成本3D設備:
XYZprinting 3D Scanner Pro
物體尺寸:
5 x 5 x 5 cm 到 100 x 100 x 200 cm
XYZprinting 3D Scanner Pro (image source: XYZprinting, Inc.)
這款經濟型結構光3D掃描儀只要250美元,可捕獲5 × 5 × 5 cm到100 × 100 × 200 cm之間的人或物,彩色分辨率為640 × 480像素。該設備采用英特爾實感技術3D攝像頭,需通過USB連接電腦。產品還包含XYZscan Handy軟件工具,可在導出前進行基本掃描編輯操作,同時也兼容Artec Studio 13 Ultimate以及其所有專業算法。這款設備非常適合用來了解3D掃描的基本操作,是居家DIY/修補工作的得力工具。
價格:$249.95
Apple iPad Pro激光雷達掃描儀
物體尺寸:
不適用
Apple’s iPad Pro
雖然嚴格意義上說新款iPad Pro不是一臺掃描儀,但其內置激光深度傳感器意味著移動端使用ARKit的開發人員將具備史無前例的深度感知能力。該設備能測量距五米范圍內iPad和周圍物體的距離。合成后就是一款得力工具,可應用于測量,包括CAD、室內設計、醫療領域。
價格:$799起
Reality Capture
物體尺寸:
小型大型均可
RealityCapture用戶界面截圖
這款攝影測量軟件本身不是3D掃描儀,但依然可以根據照片與/或激光掃描制作3D模型,用于虛擬現實、游戲、建筑、視覺特效。攝影測量的一大優勢就是高分辨率和DPI的高級數字攝像頭會帶來出色的紋理。但模型幾何有個缺陷,就是它不如專業3D掃描儀那樣準確。此外,攝影測量解決方案需要用戶掌握更多知識,安裝和數據后期處理也需要更多精力。若想同時實現兩者的優勢,您可以結合攝影測量法的紋理和3D掃描儀幾何數據,就像我們使用Artec Leo掃描了寶馬
價格:$19.90起
DIY 3D掃描儀
DIY 3D掃描儀
另一款“千元以內”性價比更高的3D掃描儀就是家庭自制3D掃描儀。您可以在亞馬遜或附近DIY商店找到這樣的3D掃描儀套件,價格在30-300美元之間
這類套件非常適合新手熟悉3D數字捕獲的基本操作。但別指望千元以下3D掃描儀能帶來專業硬件的準確度和分辨率。大部分自制方案都采用基本的3D捕獲技術,只能捕獲小型簡單物體,例如茶杯或玩具。
結論
所以,選購3D掃描儀時,有不少因素需要考慮。我們再來回顧一下這些要點:
1
首先查看掃描儀是否能捕獲所需物體尺寸。是否只要掃描小型物體?或者掃描不同尺寸的物體?確保設備可以捕獲所有需要的尺寸,或者也可考慮入手兩臺掃描儀,實現更高效的捕獲
2
確保掃描儀適合用于某類物體的捕獲,比如人體、車輛、樓房、工業設備、珠寶等。
3
接下來檢查掃描儀準確度,是否符合您的項目要求。掃描儀是否用于逆向工程、品控、牙醫?若是,那準確度就是您要關注的重要參數。
4
確認掃描儀是否能捕獲色彩,如必要,請了解其紋理分辨率。大多數掃描儀都能完成彩色3D模型,但分辨率差異很大。建議多嘗試不同掃描儀,選擇質量好的一款。.
好了。我們希望這篇測評對您有幫助。如還有其他問題,想了解哪類掃描儀適合您的項目,請隨時聯系我們的銷售團隊info@fld-tech.com,我們很樂意為您提供幫助。