¿Sabes qué es un escáner 3D? Si lo sabe, ¿qué tal funciona? Lea nuestra guía para descubrirlo.
¿Qué es un escáner 3D?
Un escáner 3D es una máquina que puede leer las coordenadas 3D de un objeto y crear así un modelo 3D del mismo. Algunos escáneres 3D también pueden leer los colores y otros datos. El modelo 3D se carga a través de un programa informático, por lo que puede manipularse fácilmente para sus propias necesidades.
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Los escáneres 3D se están haciendo populares gracias al aumento del número de personas que utilizan impresoras 3D. Si usted sabe lo que hace una impresora 3D, entonces es fácil entender por qué los escáneres 3D se están volviendo populares.
Las impresoras 3D utilizan un archivo CAD para imprimir un objeto. Es posible que desee imprimir una copia de un objeto existente, como una cubierta de plástico agrietada. En este caso, un escáner 3D le resultará muy útil, ya que no tendrá que medir el objeto manualmente. En su lugar, puede escanear fácilmente el objeto, cargar el archivo CAD en un ordenador y luego imprimirlo en 3D.
Los escáneres 3D se utilizan ampliamente en la industria del juego, la industria de la realidad virtual y la industria cinematográfica.
Siga leyendo para saber cómo funcionan los escáneres 3D.
¿Qué es la digitalización 3D?
El proceso de escanear un objeto para obtener sus datos, como coordenadas, colores y otros, se denomina escaneo 3D. Los datos pueden utilizarse para crear un modelo 3D, que luego puede imprimirse con una impresora 3D.
En el pasado, el escaneado 3D era muy caro. Sin embargo, con la creciente popularidad de las impresoras 3D, los precios de los escáneres 3D también han bajado.
Hay varias maneras de escanear un objeto en un programa 3D. Uno de los métodos más populares es utilizar la cámara del móvil. Ya hemos escrito anteriormente sobre cómo escanear en 3D con el teléfono.
¿Cómo funciona un escáner 3D?
Un escáner 3D recoge datos en forma de distancias que se encuentran en su campo de visión. Al igual que una cámara normal, el escáner no puede recoger datos si el campo de visión está cubierto o es poco visible.
El escáner 3D lee fácilmente los datos de las piezas, incluso de las configuraciones más complejas
Se puede decir que una cámara recoge información de color mientras que un escáner 3D recoge información de distancia.
Normalmente, un solo escaneo de un objeto no es suficiente. Hay que escanear el objeto varias veces y desde varias direcciones diferentes, para obtener un buen modelo 3D.
Los escáneres 3D funcionan con diferentes tecnologías. Sus capacidades también varían en función del fabricante.
¿Para qué puedo utilizar un escáner 3D?
Un escáner 3D puede utilizarse para varias tareas. Sin embargo, la tarea más común es hacer una copia de un artículo. Por ejemplo, si un trozo de plástico de una vieja bicicleta se ha roto, o si un pie de un viejo sillón se ha roto, se puede utilizar un escáner 3D para obtener una imagen de la pieza en lugar de tener que crearla desde cero.
En las industrias, la aplicación de los escáneres 3D es evidente en la industria cinematográfica, la industria del juego. y la industria de la realidad virtual. También se utilizan en el diseño industrial, la robótica, la fabricación de prótesis y las tareas de ingeniería inversa.
Tecnología del escáner 3D
Existen varias tecnologías utilizadas en el escaneo 3D. En esta guía, repasaremos las más comunes.
Muchos fabricantes tienen sus propias tecnologías únicas, que a menudo están patentadas. No cubriremos esas tecnologías aquí porque son bastante complicadas.
Antes de entrar en las diferentes tecnologías, queremos hablar un poco de la fotogrametría. Esta es una forma adicional de crear un modelo 3D, pero no es tan eficiente como el escaneo 3D. La fotogrametría utiliza una cámara (incluso la cámara de un smartphone funciona bien) para crear un modelo. Lea más sobre este método a continuación.
[su_note]El proceso de escaneo de un objeto es tan bueno como lo permita el software[/su_note].
1. Fotogrametría
La fotogrametría es un método que consiste en fotografiar un objeto para crear un modelo 3D. En este caso, se toman varias fotos de un objeto desde diferentes ángulos para crear el modelo.
En la impresión 3D, la fotogrametría o fotogrametría, es una forma más barata de escanear un objeto para crear un modelo 3D. El método se puede realizar utilizando una buena cámara de smartphone.
La fotogrametría es una forma divertida de escanear un objeto, si tienes un presupuesto limitado.
Incluso puedes imprimir una “mesa” para colocar el objeto. La mesa puede tener un brazo que sostenga la cámara. Puedes girar el brazo alrededor del objeto para tomar fotos continuamente y en ángulo recto.
Después de tomar las fotos, debes compilarlas, o registrarlas, en un programa que lo junte todo en un modelo 3D.
Lee nuestra guía sobre cómo escanear en 3D con tu teléfono para saber más sobre la fotogrametría.
2. Tiempo de vuelo
La técnica de tiempo de vuelo (TOF) es más sofisticada que la fotogrametría. En este caso, el escáner utiliza láseres para controlar el objeto. La distancia se determina midiendo el tiempo de disparo del láser hasta su regreso. Por eso el método se conoce como “Tiempo de vuelo”.
Un escáner 3D típico que utiliza la tecnología de tiempo de vuelo puede medir entre 10.000 y 100.000 puntos por segundo.
Este tipo de escáner se puede mover alrededor del objeto o sujeto. También puede utilizar espejos u otros métodos para escanear todo el objeto.
3. Triangulación
Otro método de escaneo 3D es la triangulación. Los escáneres 3D que funcionan según el método de triangulación también utilizan un rayo láser para medir la distancia entre el escáner y el objeto. Sin embargo, en lugar de medir el tiempo que tarda la luz en rebotar, una cámara en la herramienta mide dónde está el punto láser.
Como el punto láser está situado en diferentes lugares del objeto, en el campo de visión de la cámara, puede utilizar la triangulación para calcular las distancias y crear un modelo 3D.
4. Luz estructurada
La luz estructurada es una tecnología relativamente nueva que utilizan los escáneres 3D algo más caros. Este método utiliza una luz que se proyecta sobre un objeto siguiendo, por ejemplo, un patrón de cuadrícula. La luz se utiliza para medir la deformación del patrón de rejilla y crear así un modelo 3D.
El método de luz estructurada puede medir muchos puntos diferentes dentro de su campo de visión simultáneamente en lugar de un solo punto a la vez. La ventaja de esto es que puede corregir cualquier error e incluso escanear objetos en movimiento en modelos 3D.
Los escáneres 3D que utilizan el método de luz estructurada (por ejemplo, HP Structured Light Scanner Pro S3) tienen una precisión y una velocidad mucho mayores que los que utilizan las otras tres tecnologías que hemos mencionado. Además, esta tecnología permite que los objetos (incluso los objetos o sujetos en movimiento) se muevan muy rápidamente según el escáner 3D.
Nuestra guía “¿Cómo funciona un escáner 3D?” cubre más información sobre estas tecnologías de escáner 3D.
Ventajas y desventajas de las tecnologías de escaneo 3D
Las tecnologías de escáner 3D que hemos tratado anteriormente tienen diversas ventajas y desventajas. A continuación se presenta un resumen de los pros y los contras de las diferentes tecnologías.
Ventajas y desventajas del tiempo de vuelo
El tiempo de vuelo es un método común de escaneo 3D. La ventaja de esta tecnología es que puede utilizarse en distancias muy largas, incluso de varios kilómetros. Esto se debe a que la tecnología funciona midiendo el tiempo que tarda la luz en rebotar.
Sin embargo, la desventaja del tiempo de vuelo es que la velocidad de la luz es muy difícil de medir. Además, si la luz rebota en un borde, puede obtener varios rebotes. Esto dificulta la obtención de un modelo 3D preciso.
Pros y contras de la triangulación
La triangulación es muy precisa a la hora de calcular distancias.
Sin embargo, con esta tecnología sólo se pueden medir distancias cortas.
Pros y contras de la luz estructurada
La luz estructurada es un método muy preciso y rápido para crear un modelo 3D. Esta tecnología también puede utilizarse para escanear objetos en movimiento y convertirlos en modelos 3D.
Sin embargo, la desventaja de la luz estructurada es que es cara. Por lo tanto, es más adecuada para organizaciones y empresas que para particulares.
Escáneres 3D portátiles
En el mercado existen los llamados escáneres 3D de mano. Estos escáneres son buenos, móviles, fáciles de usar y funcionan con ordenadores portátiles. Puede llevar un escáner 3D de mano para escanear un objeto.
Un escáner 3D manual
Antes de comprar un escáner 3D de mano, considere para qué lo va a utilizar. Por ejemplo, si va a realizar varios escaneos repetidos al día, puede ser difícil sostener el escáner en la mano todo el tiempo al escanear. Para este tipo de tareas, un escáner estacionario sería una mejor opción.
Los escáneres 3D manuales son más adecuados cuando hay que escanear espacios de difícil acceso o cuando hay que desplazarse para escanear un objeto.
Software de escaneo 3D
Existen diferentes programas informáticos de escáner 3D en el mercado. El software permite proyectar los datos escaneados como un modelo 3D.
Por ejemplo, la fotogrametría funciona con un software que fusiona varias imágenes en un objeto 3D. Otras tecnologías, como la de tiempo de vuelo, necesitan su propio software para combinar los puntos en un modelo 3D.
Los programas de escaneado 3D son bastante caros. Sin embargo, hay varias versiones gratuitas de software de terceros que se pueden utilizar. Además, en algunos casos, el software se incluye con la compra de un escáner 3D.
La fotogrametría tiene muchos programas gratuitos disponibles para su uso. Algunos ejemplos de software son Autodesk ReCap, RealityCapture, Regard3D, COLMAP, VisualSFM, 3DF Zephyr, Pix4D e Imagine Photogrammetry.
Un ejemplo de trabajo en Colmap
Consulte nuestra guía sobre el mejor software para escáneres 3D del mercado.
Organizaciones e institutos
Las empresas, organizaciones o institutos pueden necesitar un escáner 3D, y pueden permitirse una máquina avanzada que pueda utilizarse para la educación u otros fines.
Las empresas también pueden utilizar los escáneres 3D para su negocio, por ejemplo, la fabricación de productos para el mercado secundario.
Tanto si adquiere un escáner 3D barato como uno caro, la herramienta le ayudará a ahorrar tiempo. Dependiendo de la capacidad de su escáner 3D, puede utilizarlo para fines personales o comerciales. Por ejemplo, puede escanear, imprimir en 3D y vender piezas de recambio de artículos.
Cómo comprar un escáner 3D
Si desea comprar un escáner 3D, debe tener en cuenta un par de cosas. Para empezar, determine para qué va a utilizar el escáner 3D. Además, debe comprobar la rapidez y precisión que debe tener el escáner. Por último, considere la frecuencia con la que lo utilizará.
El uso de escáneres 3D en la producción ahorra tiempo y dinero
Después de responder a estas preguntas, podrá determinar si la inversión en un escáner 3D merece la pena o no. Quizás descubra que la fotogrametría es una mejor opción para usted. Si sólo quiere crear algo una sola vez, tal vez lo ideal sea sentarse a medir el objeto a mano y trazar los puntos en un programa de CAD.
Para los particulares, no recomendamos comprar un escáner 3D caro. Esto se debe a que las máquinas no suelen tener un buen valor de reventa. La tecnología de escaneado 3D evoluciona rápidamente y cada año se presentan nuevos modelos. Por lo tanto, si quiere deshacerse de su escáner para actualizarlo, encontrar un comprador puede ser difícil.
Además, es importante entender cómo funcionan las impresoras 3D, y tener algunos conocimientos de CAD si quiere empezar a escanear en 3D. Lea nuestra guía sobre cómo elegir un escáner 3D para una impresora 3D para obtener información detallada.
Alquilar un escáner 3D
¿Se puede alquilar un escáner 3D? Sí.
Hay varios lugares donde se pueden alquilar escáneres 3D. Simplemente hay que saber dónde buscar. Según nuestra experiencia, aquí hay algunos sitios que ofrecen el servicio de alquiler.
También puede buscar en Google “alquilar escáner 3D” para encontrar la alternativa más adecuada para usted.
