3Dスキャナーは、物体をスキャンしてデータ化する製品です。データを取得する方式やタイプ、位置合わせ方式など、いくつかの種類があります。3Dスキャナーを選ぶ際は、それぞれの特性を踏まえて、用途に応じて選ぶことが重要です。ここでは、3Dスキャナーの方式やタイプ、位置合わせ方式などの種類について詳しくご紹介します。

3Dスキャナーには、接触式と非接触式があります。それぞれの特徴について詳しく見ていきましょう。

接触式は、センサーやプローブなどを物体に接触させて、形状のデータを取得する方式です。

非接触式は、物体に直接触れずに形状を読み取って3Dデータを取得する方式です。主に、光投影法とレーザー切断方式に分類されます。いずれも、対象者に光やレーザーを照射し、その反射を読み取って三角測量の原理で3Dデータを取得する方法です。それぞれの違いについて詳しく見ていきましょう。

光投影法は、パターン光を物体に照射し、投映されたパターンの歪みから形を認識します。そして、空間コード化法によって物体の形状を3Dデータ化します。比較的スピーディーかつ正確にスキャンできる一方で、明るい場所での測定が困難です。パターン光を正しく認識するには、ある程度暗い環境でなくてはなりません。

レーザー切断方式は、物体にレーザーを当て、その反射光をカメラで取得することで三角測量の原理で物体との距離を測定し、3Dデータを取得します。計測に時間がかかりますが、高精度の3Dデータを取得できます。さらに、光投影法が苦手とする明るい場所での計測も可能であったり、光沢のある物体の形状も詳細に計測できたりと、メリットが多い方式です。

非接触式の3Dスキャナーには、据え置きタイプとハンディタイプがあります。それぞれの特徴について詳しく見ていきましょう。

据え置きタイプの3Dスキャナーは高精度なデータを取得できる一方で、撮影位置や角度の変更が難しく、使い勝手が良いとは言えません。物体を回転式のテーブルに置いて、自動回転させながらデータを取得する製品もあります。しかし、テーブルにおける物体のサイズが限られているため、サイズによっては3Dスキャナーを何回も動かしてデータを分割で取得し、後から合成しなければなりません。

ハンディタイプの3Dスキャナーは、手で持って物体に向けることでデータを取得します。外部センサーをトラッキングしながらデータを取得する「トラッカー式」と呼ばれるタイプがあります。また、プローブによる接触式のハンディタイプ、ロボットアームに取り付けて自動計測するタイプなど、その種類はさまざまです。

ハンディタイプは手ぶれによる精度の低下が懸念される一方で、取り回しやすく、据え置きタイプでは計測が難しい箇所のデータも取得できます。

非接触式3Dスキャナーを使用する場合、1回のスキャンでは対象物の部分的なデータしか取得できません。そのため、さまざまな角度からスキャンする必要があります。そして、複数のスキャンデータを組み合わせて、3Dデータを完成させます。その際は、何を基準にデータを組み合わせていくのかを決める「位置合わせ」が必要です。

この位置合わせには、マーカー位置合わせ方式と形状位置合わせ方式があります。また、両方を組み合わせたハイブリッド方式を選択できる製品も登場しています。マーカー位置合わせ方式と形状位置合わせ方式の特徴について、詳しく見ていきましょう。

マーカー位置合わせ方式は、物体にマーカーシールを貼る、あるいは台座に記されたマーカーを基準とする方式です。物体をひっくり返したり動かしたりしても、マーカーシールが剥がれない限り高精度でスキャンできます。

形状位置合わせ方式は、スキャンデータの中から共通している形状をピックアップして結合させる方式です。マーカーシールを貼ることができない芸術品や人体などをスキャンする場合に採用します。比較的短い時間でスキャンできます。

3Dスキャナーは、方式やタイプにいくつかの種類があり、それぞれメリットとデメリットが異なります。それぞれの特徴を把握したうえで、用途に適した3Dスキャナーを選ぶことが大切です。3Dスキャナーの導入を検討する際は、種類ごとの特徴や用途に応じた選び方をアドバイスできる信頼性が高い企業に相談してはいかがでしょうか。3Dスキャナーをお求めの際は、ヤマイチテクノにお問い合わせください。