5G、メタバース、仮想現実、拡張現実、3Dディスプレイなどの技術の急速な発展に伴い、高精細カラー3Dモデリングの需要が徐々に高まっています。
さまざまなカラー 3D スキャンおよびモデリング ソリューションの中で、どのソリューションがより効果的で経済的であるかを疑問に思う人は多いでしょう。この記事を読めば、どのソリューションが自分に適しているかを十分に理解できるようになります。
重要な要素の 1 つは、高解像度 3D カラー モデルに対するさまざまなタイプの要求を把握する必要があることです。さまざまなシナリオで、ユーザーは自分のニーズに応じて最も適切なソリューションを選択する必要があります。
高精度、トゥルーカラー3Dモデリング
まず、高精度でトゥルーカラーの 3D モデルとはどのようなモデルを指すのでしょうか。
1. 高精度: アイテムのサイズや質感の詳細を正確に復元できます。高精度の 3D モデルは、データのアーカイブ、データの測定と分析、アイテムの復元などの用途に使用できます。
2. 本来の色: アイテムのすべてのテクスチャとパターンの詳細を可能な限り忠実に復元する必要があります (テクスチャの復元にはより多くの時間とコストを費やす必要があります)。
このアプリケーション シナリオの要件を満たすのは、一般的に、孤立したコレクション、コレクションの 3D デジタル化 (文化遺産など)、重要なサンプルのオンサイト分析とテスト (ワークピースの損傷記録など)、または科学研究と教育のための重要な標本 (漢方薬の 3D データベースや古生物学標本など) です。
顧客が 3D モデルのテクスチャ パターンの鮮明さと色再現に対して高い要件を持っている場合、最も汎用性が高く成熟したソリューションは、3D スキャナー + 一眼レフ カメラ + 3D テクスチャ マッピング ソフトウェア (推奨ソフトウェア: 3DeVOK レッサーパンダのスマートスタンプにより、Substance Painter、Mari など) で構成されます。それはなぜでしょうか?
1. 精度、精細さ: 写真モデリングやフォワードモデリングの方法と比較して、高精度 3D スキャナーでは、アイテムのサイズと詳細が 1:1 で正確に復元されることを保証できます。
たとえば、KSCAN-Magic レーザー 3D スキャナーの最高精度は 0.02 mm – 0.15 mm/m に達し、解像度は 0.01 mm に達します。高精度 3D モデルは、3D データのアーカイブ、3D 測定と分析、3D 印刷レプリカ、3D 文化遺産の監視と保護などに幅広く使用できます。
2. さまざまなシーンへの適応性: 実際の現場では、顧客はさまざまなサイズ (大きい、小さい、粗い、細かい)、さまざまな素材 (暗い、黒、反射するなど)、さまざまなテクスチャ (単色、繰り返しテクスチャなど) のアイテムをスキャンします。
3D モノクロ モデルの取得に関して、顧客がより汎用性の高いソリューションを選択したい場合、現時点ではハンドヘルド 3D レーザー スキャナーが間違いなく最適な選択肢です。
KSCAN-Magic レーザー 3D スキャナーを例に挙げると、大面積スキャン (グローバル イニシアチブ赤外線レーザー)、高速スキャン (青色レーザー クロス)、微細スキャン (青色平行レーザー)、深穴スキャン (単一青色レーザー)、内蔵写真測量システムの 4 つのスキャン モードがあります。
サイズの適応性は、コインサイズから 10 メートルを超えるアイテムまで、3D スキャンの需要に完全に対応できます。材質について言えば、KSCAN-Magic は、市場の非接触 3D スキャナーのカテゴリの中で、材質の適応性が優れています。
スキャン対象が黒い表面であっても、反射率の高い金属表面であっても、粉末を吹き付けることなく直接スキャンできます。このような 3D スキャナーは、ほとんどの場合、基本的に 3D スキャンのニーズを満たすことができます。
もちろん、予算がもっと多い場合は、KSCAN-Magic のようなレーザー 3D スキャナーのほかに、ハンドヘルド カラー 3D スキャナー (iReal 2E 3D カラー スキャナーなど)、トラッキング 3D スキャナー (TrackScan 3D システムなど)、デスクトップ レベルの 3D スキャナーなどを補足として購入できます。
各機器には、さまざまなシナリオで独自の利点と制限があります。各タイプの 3D スキャナーの利点と欠点を十分に認識し、それらを組み合わせることで、3D スキャンをより効率的かつ便利にすることができます。
3. テクスチャの復元: 市場には多くの種類のカラー 3D スキャナーがありますが、それらは限られたピクセル数の産業用カメラを搭載しているため (ハンドヘルド カラー 3D スキャナー カメラのピクセル数は主に 130 万〜 300 万で、固定写真 3D スキャナー カラー カメラの最大ピクセル数は一般に 1200 万/2400 万)、ほとんどが固定焦点カメラであり、アイテムのサイズに応じて調整できません。
したがって、3D テクスチャの鮮明さと復元効果を保証したい場合は、一般的には、カラー キャリブレーション カードを備えた SLR (ピクセル推奨: 4000 万以上) を使用し、均一なソフト ライト環境でマルチ アングル撮影を行います (フォト モデリングの撮影要件に多少似ています)。
また、30 cm 未満のアイテムに直面して、テクスチャ復元の必要性が高い場合は、マクロ レンズも装備する必要があります。
3Dスキャンから得られた高精度モデルとSLRで撮影された高品質のカラー写真を組み合わせることで、2つのデータセットを3Dマッピングソフトウェアにインポートしてインテリジェントマッピングを行い、高精度でトゥルーカラーの3Dモデルを簡単に取得できます。
3DeVOK レッサーパンダのスマートスタンプによりを例にとると、通常のカラー3Dモデルは30分以内に取得できます。ほとんどの手順はインテリジェント処理であり、ユーザーのスキル要件は低く、生産コストも低くなります。
電子商取引の3D表示
過去数年間、eコマースプラットフォームは、より低コストで効率の高いカラー3Dモデリングソリューションを模索してきました。
しかし、既存の技術に大きな進歩はなく、家具、電化製品、キッチンやバスルーム、手頃な価格の工芸品、ジュエリーなどの商品レベルの3Dモデリングでは、基本的にフォワードモデリングが最も一般的なモデリング方法です。
このように、組立ラインによる分業生産と、多数の材料ライブラリの構築により、コストを大幅に削減できます。
これには特別な理由があるのでしょうか?
そもそも、このシナリオでの要求は、アイテムのすべてのテクスチャを完全に復元する必要性ではなく、できるだけ美しく見栄えが良いことです (ほとんどの工業デザイン製品の場合、高い反射率、透明度、影などが存在するため、SLR 撮影の効果は、モデルに直接ベース マテリアルを追加するほど良くありません)。
さらに、工業デザイン製品には、構造部品、透明部品、開口部、穴、スロットなどの構造がある傾向があり、どのタイプの 3D スキャンでもデータを完全にスキャンできることは保証されません。
一方、顧客は 3D モデルのリアリティと精度に要件がない場合があります。その場合、フォワード モデリング ソリューションの方が効率的で経済的であることが多いです。
ただし、モデリングの量が多い場合や表面が複雑な場合は、補助としてレーザー 3D スキャナーを選択して、複雑な表面の正確なモデリングを迅速に完了することができます (レーザー 3D スキャナーだけが、粉体を吹き付けることなく、黒色または反射面を持つアイテムを 3D スキャンできます)。
業界における仮想シミュレーション
構築された仮想シミュレーション システムを工業生産のガイド (衝突防止監視システムの構築など) に使用する場合や、組み立ておよび生産の教育に使用する場合、通常、顧客は、グローバル フレーム精度と主要コンポーネントの寸法精度を確保するためにレーザー 3D スキャナーを装備する必要があります。
たとえば、自動車修理のバーチャルティーチングの場合、3Dモデリングチームはレーザー3Dスキャナーに基づいてフレーム全体のデータを取得し、効率的な分業を行うことができます。
各3Dモデラーは、同じ3Dスキャンデータフレームワークでモデルの再構築を実行します。このようにして、各パーツの位置度と各コンポーネントの精度が保証され、後でデータをマージする際の調整作業が大幅に軽減されます。
さらに、自動車部品は複雑な表面が多くなる傾向があります。3Dレーザースキャナーによる高速スキャン（1つのスキャンに3〜5分）は、モデル再構築に平面写真を参照する3Dモデラーよりもはるかに効率的で正確です。
カラー 3D モデリング技術は継続的に更新されています。さまざまなシナリオで、より低コストでよりインテリジェントな 3D カラー モデリング技術が継続的に生み出されます。
高精度でトゥルーカラーの 3D モデリング ソリューションをお探しの場合は、Scantech のプロフェッショナル グレードのカラー 3D ソリューションにご興味があるかもしれません。
关于 Scantech
Scantech は、世界中でハンドヘルド 3D 視覚測定デバイスの研究開発を開始した最も早いハイテク企業の 1 つです。
Scantech の製品は 60 を超える国と地域で販売され、5,000 を超える企業にサービスを提供しています。Scantech は設立以来、研究開発と管理への継続的な取り組み、そして一流の人材の確保により、急速な成長を遂げています。
R&D 担当者は社員の 35% を占め、そのうち修士号と博士号を持つ人の割合は 25% にも上ります。この人材プールにより、当社は独自の 3D デジタル測定システムを開発することができます。
当社の製品ラインは、計測グレードのオンラインおよびオフライン機器から消費者グレードのカラー 3D スキャナーまで多岐にわたり、航空宇宙、自動車/鉄道輸送、機械製造、医療およびリハビリテーション、テレビや映画のデジタル アート、教育および研究、文化遺産保護、3D 印刷、VR/AR の分野で幅広く使用されています。
Scantech は、企業が品質と効率性に対する最適化されたソリューションを実現し、3D デジタル化の広大な領域を開拓できるよう支援します。
