3Dスキャナーは、物体の形状をスキャンして3Dデータを取得するツールです。物体のデータ化が目的のため、可能な限り高精度な3Dスキャナーを選びたいところでしょう。ここで注意したいのは、精度と解像度を混同することです。両者は密接に関係していますが、同じものではありません。そこで今回は、3Dスキャナーの精度と解像度の関係や十分な精度の製品を選ぶ際のポイントなどについて詳しくご紹介します。

カタログに記載あれている非接触式3Dスキャナーの精度は、一般的にVDI/VDE2634規格の非接触式3次元測定器における基準に基づいています。これは、測定した物体の3Dデータが現物に対してどれだけ正確かを示します。

3Dスキャナーの精度と解像度は混同されがちです。解像度とは、どれだけの精度で3Dデータとして再現できるかを示します。3Dスキャナーは、3次元の座標データをポイント単位で取得するのですが、その際は取得する座標と座標にすき間ができます。
この座標間の距離を示すものが解像度です。つまり、解像度が高くなればなるほどに座標間の距離が縮まり、実物の再現度が高くなります。
テレビの解像度も同じ原理です。ピクセルの解像度が高くなればなるほどに細部まで表現され、なめらかに表現できます。なお、3Dスキャナーの解像度は、カタログに「3D解像度」や「ポイント間隔」などと記載されています。

3Dスキャナーの精度はカタログに記載されています。また、ハンディタイプの3Dスキャナーには、被写体長精度という項目が設けられています。これは、位置合わせによる精度のことで、1mあたりのずれを示します。

3Dスキャナーの精度に関して、次の注意点を押さえましょう。

カタログスペックの精度や解像度は、全ての対象物に適用されるものではありません。対象物によってはカタログスペックを発揮できない場合があります。3Dスキャナーのスペックや対象物の形状などの影響を受けるため、全ての対象物を同じクオリティで計測することはできません。また、対象物の色や材質によってはデータにノイズが入ります。ノイズが生じることでカタログスペック通りの精度が出ない可能性があります。この場合、対象物に白色の粉を塗り、精度を高める手段を選択することが一般的です。

3Dスキャナーで取得したデータは、コンピューター上で合成する必要があります。このとき、位置合わせの誤差が必ず発生するのですが、スキャン回数が少なくなればなるほどに誤差を抑えられます。反対に、スキャン回数が多くなればなるほどに誤差が大きくなる恐れがあるため、スキャンする人のテクニックが精度に影響を及ぼすと言えるのです。
3Dスキャナーを使い慣れていない場合は、テストを重ねて計測のコツをつかみましょう。

精度が十分な3Dスキャナーを選ぶために、次のポイントを押さえましょう。

3Dスキャナーの用途によって、必要な精度が異なります。例えば、リバースエンジニアリングよりも測定の方が高精度を求められます。そのため、リバースエンジニアリングができればよいのか、測定をしたいのかを考えましょう。測定に使用する場合は、できるだけ高精度の3Dスキャナーを選ぶことをおすすめします。

対象物をどれだけ正確にスキャンすべきかを知るために、対象物の造形を確認しましょう。細部も十分にスキャンできることが望ましい場合は、解像度が高い製品を選ぶ必要があります。解像度が高い製品は、造形物の細かな凹凸まで正確にデータ化できます。また、解像度だけではなく精度にも注目が必要です。
解像度と精度の両方が高い3Dスキャナーを選ぶことで、複雑な形状や細かな作り込みのある対象物を正確にデータ化できます。

対象物のサイズが大きい場合、1メートルあたりの被写体長に対する累積誤差が大きくなります。累積誤差が少ないレーザー方式のものは、大きい対象物をスキャンする場合におすすめです。

3Dスキャナーの精度が用途に対して不足していると、本来の目的を達成できません。リバースエンジニアリングと測定で求められる精度が異なる点に注意しましょう。また、撮影スピードやソフトの品質、価格、サポート体制などにも注目して、自社に適した3Dスキャナーを選ぶようにしてください。3Dスキャナーの購入を検討している方、目的に応じた製品を選びたい方はヤマイチテクノにお問い合わせください。