Qu’est-ce qu’un scanner 3D et comment fonctionne-t-il ?

Qu’est-ce qu’un scanner 3D et comment fonctionne-t-il ?

Savez-vous ce qu’est un scanner 3D ? Si oui, comment fonctionne-t-il ? Lisez notre guide pour le découvrir.

Qu’est-ce qu’un scanner 3D ?

Un scanner 3D est une machine capable de lire les coordonnées 3D d’un objet et de créer ainsi un modèle 3D de celui-ci. Certains scanners 3D peuvent également lire les couleurs et d’autres données. Le modèle 3D est chargé via un logiciel informatique, et peut donc être facilement manipulé pour vos propres besoins.

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Les scanners 3D deviennent populaires grâce à l’augmentation du nombre de personnes utilisant des imprimantes 3D. Si vous savez ce que fait une imprimante 3D, il est facile de comprendre pourquoi les scanners 3D deviennent populaires.

Les imprimantes 3D utilisent un fichier CAO pour imprimer un objet. Il se peut que vous souhaitiez imprimer une copie d’un objet existant, tel qu’un couvercle en plastique fissuré. Dans ce cas, un scanner 3D vous sera utile car vous n’aurez pas à mesurer l’objet manuellement. Au lieu de cela, vous pouvez facilement numériser l’objet, télécharger le fichier CAO sur un ordinateur, puis l’imprimer en 3D.

Les scanners 3D sont largement utilisés dans l’industrie du jeu, de la réalité virtuelle et du cinéma.

Lisez la suite pour savoir comment fonctionnent les scanners 3D.

Qu’est-ce que la numérisation 3D ?

Le processus de numérisation d’un objet pour obtenir ses données, telles que ses coordonnées, ses couleurs et autres, est appelé numérisation 3D. Les données peuvent être utilisées pour créer un modèle 3D, qui peut ensuite être imprimé avec une imprimante 3D.

Dans le passé, la numérisation 3D était très coûteuse. Toutefois, avec la popularité croissante des imprimantes 3D, les prix des scanners 3D ont également baissé.

Il existe plusieurs façons de numériser un objet dans un programme 3D. L’une des méthodes les plus populaires consiste à utiliser l’appareil photo du téléphone portable. Nous avons déjà expliqué comment scanner en 3D avec votre téléphone.

Comment fonctionne un scanner 3D ?

Un scanner 3D collecte des données sous la forme de distances qui se trouvent dans son champ de vision. Comme une caméra ordinaire, le scanner ne peut pas collecter de données si le champ de vision est couvert ou mal visible.

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Le scanner 3D lit facilement les données sur des pièces, même de configuration complexe.

On peut dire qu’une caméra recueille des informations sur la couleur tandis qu’un scanner 3D recueille des informations sur la distance.

En général, un seul balayage d’un objet n’est pas suffisant. Vous devez scanner l’objet plusieurs fois et dans plusieurs directions différentes pour obtenir un bon modèle 3D.

Les scanners 3D utilisent différentes technologies. Leurs capacités varient également en fonction du fabricant.

À quoi peut servir un scanneur 3D ?

Un scanneur 3D peut être utilisé pour diverses tâches. Cependant, la tâche la plus courante consiste à faire une copie d’un objet. Par exemple, si un morceau de plastique d’un vieux vélo s’est cassé, ou si le pied d’un vieux fauteuil s’est désagrégé, vous pouvez utiliser un scanner 3D pour obtenir une image de la pièce au lieu de devoir la créer de toutes pièces.

Dans les industries, l’application des scanners 3D est évidente dans l’industrie cinématographique, l’industrie des jeux et l’industrie de la réalité virtuelle. Les machines sont également utilisées dans le design industriel, la robotique, la fabrication de prothèses et les tâches d’ingénierie inverse.

Technologie des scanners 3D

Il existe plusieurs technologies utilisées dans la numérisation 3D. Dans ce guide, nous allons passer en revue les plus courantes.

De nombreux fabricants disposent de leurs propres technologies, qui sont souvent brevetées. Nous ne couvrirons pas ces technologies ici car elles sont assez complexes.

Avant d’aborder les différentes technologies, nous voulons parler un peu de la photogrammétrie. Il s’agit d’un moyen supplémentaire de créer un modèle 3D, mais il n’est pas aussi efficace que la numérisation 3D. La photogrammétrie utilise un appareil photo (même un appareil photo de smartphone fonctionne bien) pour créer un modèle. Vous trouverez plus d’informations sur cette méthode ci-dessous.

[Le processus de numérisation d’un objet est aussi efficace que le logiciel le permet[/su_note].

1. Photogrammétrie

La photogrammétrie est une méthode qui consiste à photographier un objet pour créer un modèle 3D. Ici, plusieurs photos d’un objet sont prises sous différents angles pour créer le modèle.

Dans le domaine de l’impression 3D, la photogrammétrie, ou photogrammétrie, est un moyen moins coûteux de numériser un objet pour en faire un modèle 3D. Cette méthode peut être réalisée à l’aide d’un bon appareil photo de smartphone.

La photogrammétrie est un moyen amusant de numériser un objet, si vous avez un budget limité.

Vous pouvez même imprimer une “table” pour placer l’objet. La table peut avoir un bras qui tient l’appareil photo. Vous pouvez faire tourner le bras autour de l’objet pour prendre des photos en continu et à angle droit.

Après avoir pris les photos, vous devez les compiler, ou les enregistrer, dans un programme qui rassemble le tout dans un modèle 3D.

Lisez notre guide sur la façon de scanner en 3D avec votre téléphone pour en savoir plus sur la photogrammétrie.

2. Temps de vol

Le temps de vol (TOF) est plus sophistiqué que la photogrammétrie. Ici, le scanner utilise des lasers pour contrôler l’objet. La distance est déterminée en mesurant le temps de tir du laser jusqu’à son retour. C’est pourquoi la méthode est connue sous le nom de “Time-of-flight”.

Un scanner 3D typique utilisant la technologie du temps de vol peut mesurer entre 10 000 et 100 000 points par seconde.

Vous pouvez déplacer ce type de scanner autour de l’objet ou du sujet. Vous pouvez également utiliser des miroirs ou d’autres méthodes pour balayer l’ensemble de l’objet.

3. Triangulation

Une autre méthode de numérisation 3D est la triangulation. Les scanners 3D qui fonctionnent selon la méthode de triangulation utilisent également un faisceau laser pour mesurer la distance entre le scanner et l’objet. Toutefois, au lieu de mesurer le temps que met la lumière à rebondir, une caméra installée sur l’outil mesure l’emplacement du point laser.

Puisque le point laser est situé à différents endroits sur les objets, dans le champ de vision de la caméra, vous pouvez utiliser la triangulation pour calculer les distances et créer un modèle 3D.

4. Lumière structurée

La lumière structurée est une technologie relativement nouvelle utilisée par des scanners 3D un peu plus chers. Cette méthode utilise la lumière qui est projetée sur un objet selon, par exemple, un motif de grille. La lumière est utilisée pour mesurer la déformation du quadrillage et créer ainsi un modèle 3D.

La méthode de la lumière structurée peut mesurer simultanément de nombreux points différents dans son champ de vision au lieu d’un seul point à la fois. L’avantage de cette méthode est qu’elle permet de corriger toute erreur et même de numériser des objets en mouvement pour en faire des modèles 3D.

Les scanners 3D qui utilisent la méthode de la lumière structurée (par exemple, le HP Structured Light Scanner Pro S3) ont une précision et une vitesse beaucoup plus élevées que ceux qui utilisent les trois autres technologies que nous avons évoquées. De plus, cette technologie permet de déplacer les objets (même les objets ou sujets en mouvement) très rapidement selon le scanner 3D.

Notre guide “Comment fonctionne un scanner 3D ?” contient plus d’informations sur ces technologies de scanner 3D.

Avantages et inconvénients des technologies de numérisation 3D

Les technologies de numérisation 3D que nous avons abordées ci-dessus présentent divers avantages et inconvénients. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des avantages et des inconvénients des différentes technologies.

Avantages et inconvénients du temps de vol

Le temps de vol est une méthode de numérisation 3D courante. L’avantage de cette technologie est qu’elle peut être utilisée sur de très longues distances, voire plusieurs kilomètres. En effet, cette technologie fonctionne en mesurant le temps que met la lumière à rebondir.

Cependant, l’inconvénient du temps de vol est que la vitesse de la lumière est très difficile à mesurer. De plus, si la lumière rebondit sur un bord, vous pouvez obtenir plusieurs rebonds. Il est donc difficile d’obtenir un modèle 3D précis.

Avantages et inconvénients de la triangulation

La triangulation est très précise pour le calcul des distances.

Cependant, avec cette technologie, vous ne pouvez mesurer que de courtes distances.

Avantages et inconvénients de la lumière structurée

La lumière structurée est une méthode très précise et rapide pour créer un modèle 3D. Cette technologie peut également être utilisée pour numériser des objets en mouvement et les transformer en modèles 3D.

Cependant, l’inconvénient de la lumière structurée est qu’elle est coûteuse. Elle est donc plus adaptée aux organisations et aux entreprises qu’aux particuliers.

Scanners 3D de poche

Il existe sur le marché des scanners 3D dits de poche. Ces scanners sont bons, mobiles, faciles à utiliser et fonctionnent avec des ordinateurs portables. Vous pouvez emporter un scanner 3D portable avec vous pour numériser un objet.

Un scanner 3D à main

Avant d’acheter un scanner 3D à main, réfléchissez à l’usage que vous comptez en faire. Par exemple, si vous devez effectuer plusieurs numérisations répétées par jour, il peut être difficile de tenir le scanner dans votre main en permanence lors de la numérisation. Pour une telle entreprise, un scanner stationnaire serait une meilleure option.

Les scanners 3D à main sont plus adaptés lorsque vous devez numériser des espaces difficiles à atteindre ou lorsque vous devez vous déplacer pour obtenir la numérisation d’un objet.

Logiciel de numérisation 3D

Il existe différents logiciels de numérisation 3D sur le marché. Ces logiciels permettent de projeter les données numérisées sous la forme d’un modèle 3D.

Par exemple, la photogrammétrie fonctionne avec un logiciel qui fusionne plusieurs images en un objet 3D. D’autres technologies, comme le temps de vol, nécessitent leur propre logiciel propriétaire pour combiner les points en un modèle 3D.

Les logiciels de numérisation 3D sont assez coûteux. Cependant, il existe un certain nombre de versions gratuites de logiciels tiers que vous pouvez utiliser. De plus, dans certains cas, le logiciel est inclus dans l’achat d’un scanner 3D.

La photogrammétrie dispose de nombreux logiciels gratuits que vous pouvez utiliser. Parmi ces logiciels, citons Autodesk ReCap, RealityCapture, Regard3D, COLMAP, VisualSFM, 3DF Zephyr, Pix4D et Imagine Photogrammetry.

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Un exemple de travail en Colmap

Consultez notre guide sur les meilleurs logiciels de numérisation 3D du marché.

Organisations et instituts

Les entreprises, les organisations ou les instituts peuvent avoir besoin d’un scanner 3D et peuvent s’offrir une machine avancée qui peut être utilisée à des fins éducatives ou autres.

Les entreprises peuvent également utiliser des scanners 3D pour leur activité, par exemple pour la fabrication de produits destinés au marché secondaire.

Que vous achetiez un scanner 3D bon marché ou un appareil coûteux, cet outil vous permettra de gagner du temps. En fonction des capacités de votre scanner 3D, vous pouvez l’utiliser à des fins personnelles ou commerciales. Par exemple, vous pouvez scanner, imprimer en 3D et vendre des pièces détachées d’articles.

Comment acheter un scanneur 3D

Si vous souhaitez acheter un scanner 3D, il y a plusieurs choses à garder à l’esprit. Pour commencer, déterminez l’usage que vous allez faire du scanner 3D. Vous devez également vérifier la rapidité et la précision du scanner. Enfin, réfléchissez à la fréquence à laquelle vous allez l’utiliser.

L’utilisation de scanners 3D dans la production permet de gagner du temps et de l’argent

Après avoir répondu à ces questions, vous pourrez déterminer si l’investissement dans un scanner 3D en vaut la peine ou non. Vous trouverez peut-être que la photogrammétrie est une meilleure option pour vous. Si vous ne voulez créer qu’une seule fois, l’idéal serait de vous asseoir, de mesurer l’objet à la main et de reporter les points dans un programme de CAO.

Pour les particuliers, nous ne recommandons pas l’achat d’un scanner 3D coûteux. En effet, les machines n’ont généralement pas une bonne valeur de revente. La technologie du scanner 3D évolue rapidement, et de nouveaux modèles sont dévoilés chaque année. Par conséquent, si vous souhaitez vous débarrasser de votre scanner pour le mettre à niveau, il peut être difficile de trouver un acheteur.

De plus, il est important de comprendre comment fonctionnent les imprimantes 3D et d’avoir quelques connaissances en CAO si vous voulez vous lancer dans la numérisation 3D. Pour en savoir plus, lisez notre guide sur le choix d’un scanner 3D pour une imprimante 3D.

Louer un scanneur 3D

Peut-on louer un scanneur 3D ? Oui !

Il existe un certain nombre d’endroits où vous pouvez louer des scanners 3D. Vous devez simplement savoir où chercher. D’après notre expérience, voici quelques sites qui proposent des services de location.

Vous pouvez également chercher sur Google “louer un scanner 3D” pour trouver l’alternative la plus appropriée pour vous.

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