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【活動報導】桌上型3D掃描器來了

作者:徐韻婕

Molecule 3D桌上型3D掃描器

Molecule 3D桌上型3D掃描器

隨著3D列印機的普及化,3D 掃描也越來越熱門了。3D Scanner在過去向來是一項高技術、高成本的精密儀器,一般運用於工業設計、醫療、航太等相關的產業居多,加上很多 3D 掃描器之價格不菲,Maker及一般藝術創作者很難有機會接觸到,為此,台灣新創Molecule 3D團隊推出了「桌上型3D掃描器」,期望降低3D建模的門檻,讓3D掃描器跟3D印表機一樣普及,Maker都可輕鬆到手,4/14(四),2016首場Maker Hatch Night,Molecule 3D搶先與大家分享關於桌上型3D掃描器的大小事。

淺談3D列印與3D掃描

3D印表機在近年來已成為了Maker及產業界開發原型時的常用工具,它能夠用數位檔案複製物品,或是創造出多樣化的公仔、外觀件、機構件,甚至不需要傳統的CNC或開模作法就能完成需求;不過,想要自在地利用3D列印機產出成品,仍需要學會設計軟體(CAD),在3D建模設計完成後要存成STL檔案,並進行「切片」將檔案切成一層一層的,再將指令參數存為G-code檔,3D列印機才能運作進行列印。(註:STL是3D印表機領域的標準檔案格式)

這樣的流程,考驗的是設計建模的能力,畫錯不僅無法使用,設計一個有曲線模子平均也要耗費一天的時間,而3D掃描器的出現,解決了3D建模的技術問題,其為逆向工程的一環,藉由掃描儀器來建立物體幾何表面的點雲(point cloud),這些點可用來插補成物體的表面形狀,越密集的點雲可以建立更精確的模型(這個過程稱做三維重建),它可以幫助工程師或Maker節省不少建模的時間呢!

Molecule 3D運用雷射光照明被掃描物體,藉由三角量測法,使雷射照到的部分產生點雲,相鄰的點會藉由三角形連結自動形成模型,這個模型可以再透過像是MeshLab等STL 幾何編修的軟體處理,讓它更緊密完整,並且更ready for print。

Molecule 3D技術總監林文國博士

Molecule 3D技術總監林文國博士

Molecule 3D不同於一般的3D掃描器,它具備兩個攝像頭,一個雷射掃描,Molecule 3D技術總監林文國博士表示:「使用兩顆camera的用意在於應用立體視覺(stereo vision)的理論,通過雙眼視覺,獲得可見對象的深度和距離;即透過兩個camera來模仿人的視覺系統,增加對景深的判斷。」

3D列印機掃描環境介紹

Molecule 3D團隊工程師Ivan也和大家介紹了3D掃描中幾個重要的環境因素,分別為:「光線」、「物體」、「掃描參數」,他建議在光線均勻的環境中進行3D掃描,而不能有強光,「一般室內」即為極佳的掃描環境,而若是單純不需要顏色或不需要貼材質的單色物體,在「昏暗環境」進行作業較佳,可以偵測到雷射是比較單純的,不會有光的干擾。

3D列印機掃描環境介紹

3D列印機掃描環境介紹

在物體掃描情境的影響上,又可細分為「物體材質」、「物體顏色」、「物體形狀」,其中以金屬材質會有強反光的情況,容易產生光點造成雜訊;而顏色全黑的物體則無法反射雷射,較難取樣,除此之外,Ivan也提到隨環境去調整掃描參數也是非常重要的,例如掃描較暗的物體,可以調升雷射敏感度,達到較好的偵測效果。

Scan-to-Print的解決方案

主打桌上型工具,Molecule 3D 以套件(kits)的方式提供,即便是沒有焊接和電子背景的人,也能夠輕鬆組裝。Molecule 3D也提供了簡單有效的「隨掃即印」(Scan-to-Print)解決方案,可以自動地掃描任何物件,快速地將其轉換成電腦中的3D模型,尤其生成的STL檔案幾乎與市面上任一3D列印機相容,你不需要成為一個專業的3D模型工程師,也能列印出3D模型。

談到研發桌上型掃描器的初衷,Molecule 3D行銷總監John Fu表示:「目前3D印表機已太氾濫普及,但因為建模設計的技術門檻,這樣的桌上型工具並沒有被有效利用,買了就擱置在家的情況很普遍,而Molecule 3D的推出就是希望3D掃描可以像2D掃描一樣簡單,降低創造及打樣的門檻,讓人人都方便使用!」

Molecule 3D行銷總監John Fu

Molecule 3D行銷總監John Fu

除了入門款,Molecule 3D未來也將推出Maker款,讓Maker可以利用該團隊開發的晶片、零配件與軟體來進行更多專案研發和延伸,目前Molecule 3D也上架了國外知名群眾募資網Indiegogo,他們不以募資為目的,而是希望得到更多潛在用戶的回饋資訊,以開發出更合乎需求的桌上型3D掃描工具。

徐韻婕

徐韻婕

愛好這變動多端的科技時代,期許自己不該只有一項專長,多看多學,才能跟得上變化,並保持著對任何事物充滿好奇心的心態,看待這世界。

英美語文學系畢業,現任職於MakerPRO。
徐韻婕

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