3D扫描能为3D打印工作流程带来什么：搭建超高精度3D模型，节省手工建模与检验时间

选择3D扫描仪时需要考虑哪些因素：准确度、扫描速度、分辨率、便携性、易用性、多功能、色彩捕获能力、软件和技术支持

哪些扫描内容可用于3D打印：各类机器和机械部件、车辆、飞行器、建筑、家具、室内装饰品、博物馆展品、化石、珠宝、牙科用品、雕塑、人体以及动物

1. 增材制造为何会用到3D扫描技术？

若要3D打印，首先要有3D模型，没有模型，就无法打印。搭建3D模型有两种方法：一是在CAD/3D建模软件中从零开始创建，二是基于扫描或拍摄实物来创建。无论哪种方法，都需确保模型的水密性，即模型表面均匀无缝隙。如果3D打印是为了复刻被扫描物体，那么扫描工具将直接决定过程的难易。对于遗漏的表面区域，需要手动建模补充。

在增材制造的3D打印流程中，3D扫描仪的作用不仅限于提供模型。很多时候，扫描仪还用于检查3D打印部件和3D打印机的质量。要想了解3D打印机能否按照标准完成打印，只需扫描一个部件并在3D数据处理软件中根据扫描结果创建模型。比如Artec Studio软件，它功能丰富，内含多种工具，可以用来测量点与点之间的距离、计算模型的体积和表面积、检查制造部件的厚度等。

热图比较是Artec Studio中的检验功能之一，这个功能可以实现打印前后模型的叠加对比。两者形状间的任何偏差都会以颜色高亮显示，同时，还会显示特定区域内的精确偏差值，计算3D打印部件是否满足预设的公差范围。

3D打印技术发展快速，应用场景日益丰富。专业3D扫描仪和软件在3D打印工作流程中至关重要，从创建3D模型到检验3D打印部件的质量，可以从各个维度助力各行业企业提升生产效率，优化资源配置。

在制造业、医疗卫生、文物保护等多个领域，高精度3D模型在3D打印中的重要性得到了充分证明。比如在一个医疗应用案例中，用Artec Eva为面部严重烧伤的儿童设计、打印定制面具，促进皮肤更快愈合。3D扫描和打印技术还可用来翻新升级重型机械，将艺术与设计理念变为现实，改装汽车以提升性能，为动物制作假肢等。

市面上扫描仪种类多样，挑选一款符合需求的扫描仪不容易。那么，在选购时，应该考虑哪些因素呢？

2. 选择合适的扫描仪需考虑哪些因素？

针对不同应用场景，选择时有不同侧重。以下几点适用于所有3D扫描与打印项目，但针对具体应用场景，也存在关键因素。

· 准确度

在大多数3D打印应用中，尤其是制造业，数据准确度至关重要。若打印部件装配不紧密，则只能作废。同样，若假肢未能贴合佩戴者身体结构，可能会因不适而被弃用。因此，需要熟悉公差要求，并选用能稳定输出高精度3D数据的扫描解决方案。Artec 3D系列扫描仪具备不同的精度规格，能够满足不同行业需求。

· 扫描速度

扫描仪的“每秒帧数”（FPS）越高，捕获的快照数量就越多。Artec Point扫描仪的速度高达120 帧/秒，能在较短的时间内获得更多扫描数据。除速度外，还需考虑扫描仪的视野范围。视野越广，扫描仪能覆盖的表面区域就越大，扫描效率就越高。

· 分辨率

分辨率通常指的是点云中任意两点间的最小间距，或是3D网格模型中，构成多边形任意两个相邻顶点间的最短距离。因此，表面细节采集是否完整会影响最终3D模型的清晰度。亚毫米级精度的3D扫描仪能够精准捕捉细微表面细节，为3D打印提供详尽的数据，有效降低打印过程中的误差风险。

· 便携性

3D扫描仪越容易部署，就能越快开始扫描。如果要进行现场扫描，要确保扫描仪易于携带且电量充足，这时备用电池和充电器就显得尤为重要。手持式扫描仪轻巧便携，扫描更便利，但通常需连接笔记本电脑将数据实时传输至3D扫描软件。相比之下，无线扫描仪可能更重，但它内置计算机，无需外接笔记本电脑。无论是在医院扫描患者、数字化考古遗址和文物，还是扫描博物馆展品，便携性都是一个重要的考量因素。

· 易用性

当扫描仪需团队共享或扫描大量物品时，一款直观易用的3D扫描仪可大大节省学习和操作的时间。Artec Leo扫描仪采取无线设计，并配备触摸屏，易上手，操作体验近似于使用智能手机拍摄视频。台式扫描仪Artec Micro II则进一步简化了扫描流程，它能自动扫描放置于设备上的物体，计算出最佳拍摄角度，确保物体表面所有细节都被完整捕获。

· 多功能

一款多功能扫描仪能够扫描不同尺寸的物体，生成高质量的3D扫描。除了扫描物体，部分应用场景有人体扫描需求，这就要求采用非接触式扫描技术，并确保对眼睛无害。符合这些要求的扫描仪有Artec Leo、Artec Spider II和Artec Eva。

扫描环境多种多样，有室内室外之分。对于3D打印雕像，还原纹理和色彩的扫描非常重要；而对于汽车零部件等物品，色彩捕获则没那么重要。您可根据自身需求和应用场景，综合考虑，选择合适的扫描仪。

3. 引入3D扫描，投资增材制造

一款经久耐用，次次都能稳定输出高质量结果的扫描仪通常不便宜。但是物有所值，它能为您省去手动建模和手工测量的麻烦。

在决定购买之前，建议您先看看不同扫描仪创建的3D模型质量、用户反馈，以及其他常见问题：该扫描仪品牌是否值得信赖？制造商的客户服务质量如何？客户对该产品有何评价？附带的软件是否能准确无误处理大型数据集？内置工具集是否满足需求，还是需要额外购买软件？

若您已有心仪的扫描仪，建议在最终购买前向制造商或经销商申请现场演示。您也可以亲自前往展会，现场观看扫描仪的操作流程。建议您先尝试扫描样品并处理相关数据，以此判断扫描仪是否符合您的期望，是否值得投资。

· 3D打印种植牙、珠宝以及形状复杂的小型工业零件

若追求微米级精度，扫描珠宝、种植牙或其他极小型物体，台式扫描仪Artec Micro II或便携式扫描仪Artec Spider II都能满足您的要求。Micro II扫描精度达5微米，能够生成小型工业零件或牙科用品的全彩3D模型，再加上摄影测量技术，模型栩栩如生。最新款手持式Spider II，具备超高分辨率，能轻松捕获复杂物体、锐利边缘和精细线条，细节呈现令人惊叹。此外，Spider II扫描视野广阔，大型零件的模型效果也同样出色。这两款扫描仪专为扫描微小型物体和复杂几何形状而设计，生成的模型可直接用于3D打印。

· 3D打印表面复杂的物体

若建模对象表面呈黑色、光滑或细节复杂，Artec Point是理想的扫描工具。它能生成超高精度、细节丰富的点云数据。凭借0.02毫米的细节捕获精度，Artec Point尤其适用于逆向工程和产品设计等需重复测量并确保数据一致性的领域。提供的数据清晰可靠，经处理后，可迅速转化为可直接用于3D打印的模型，为您呈现高品质、高度还原的成品。

· 3D打印假肢、博物馆展品等小型至中型物体

若需创建身体部位、雕塑、室内装饰元素、中型机械部件等物体的3D模型，Artec Eva是不二之选。它能捕获全彩信息，应对多种曲面类型，扫描结果清晰且纹理丰富，非常适合3D打印。此外，这款扫描仪应用场景广泛，不仅能助您打造高品质3D模型，还能简化工作流程。

· 3D打印家具、汽车、机械零件等中型至大型物体

对于质保或逆向工程中需扫描中型物体的需求，不妨考虑使用AI驱动的无线扫描仪Artec Leo。这台扫描仪内置触摸屏和电池组，方便携带，可以随时随地进行扫描，即便没有外接电源，也能稳定运行数小时。

· 3D打印彩色物体

Leo、Eva和Spider II的另一大亮点是色彩捕获能力。在进行彩色3D打印时，扫描仪的色彩捕获能力与捕获物体细节和形状的能力同样重要。高质量的色彩捕获能减少大量后期编辑时间，也无需购买额外的3D建模软件来调整颜色。Artec系列扫描仪能够精准捕获物体的纹理与几何特征，生成可直接用于彩色打印的3D模型。

· 3D打印建筑物、车辆、飞行器等巨型物体

用手持3D设备扫描建筑物、雕像、飞机、卡车、风力发电机等大型物体，既耗时又费力。相比之下，使用专业的LiDAR（光探测与测距）扫描仪则更加高效。比如远距扫描仪Artec Ray II，专为捕获大型场景和物体而设计，适用于检验、建筑、测绘以及3D打印。

4. 一琴定音：3D软件精准助力

别忘了，3D软件和硬件一样重要。Artec Studio内含3D数据处理、编辑、建模、分析等多种工具，软件年年更新，让用户体验年年焕新。最新版Artec Studio搭载AI摄影测量功能，除3D扫描仪捕获的数据外，智能手机、无人机、显微镜等任何有摄像头的设备拍摄的图像和视频都可以转换为3D模型。模型创建完成后，您可以进一步优化其曲面，将其转换为可用于CAD的数据格式。此外，Artec Studio十分适用于3D建模和全彩3D打印，省去了繁琐的手动颜色校正步骤，生成的模型可直接用于打印。

Geomagic Design X和ZEISS INSPECT Optical 3D是3D打印中另外两个重要软件。Design X能将3D扫描数据转换为高精度CAD模型。它的逆向工程工具能将3D扫描数据转换为参数化CAD模型，精准复刻复杂几何形状，满足3D打印的需求。Design X与其他主流CAD软件无缝集成，流畅衔接扫描、设计和制造工作流程，始终保证高质量的生产输出。

ZEISS INSPECT Optical 3D软件在保障3D扫描的准确度和质量方面扮演着重要角色。在其光学测量功能加持下，它能够以最小的失真度呈现高精度细节，适合那些对公差和打印质量要求严格的3D打印项目。此外，ZEISS软件配备强大的分析工具，能够在打印前对3D模型进行深入的检测和质量评估，确保只有高精度的打印件才可投入生产。

若您在3D打印扫描过程中或扫描仪选择方面遇到任何疑问，欢迎联系Artec技术支持团队。