3Dレーザースキャナーとは？仕組みとメリットについて解説
まずはじめに3Dスキャナーとは、さまざまなスキャン方式やセンサーを用いて、物体や景観の形状、外観を3Dデータとしてキャプチャーする機器のことです。
3Dスキャンされた対象物のデータは、リバースエンジニアリング・三次元測定検査・製品開発・情報の可視化など、多くの用途で活用できます。
3Dスキャナーは、その利便性の高さから、航空宇宙・自動車・金型・エネルギー・重工業・建築・ヘルスケア・エンターテインメント・考古学などの、さまざまな業界で採用されています。
ここからは、3Dレーザースキャナーとはどのような機器で、どのようなメリットを有しているのかについて詳しく見てみましょう。
3Dレーザースキャナーとは？
3Dレーザースキャナーとは、レーザーを用いて物体との距離を測定し、高精度かつ詳細な3Dデータを作成する3Dスキャナーのことを指します。
3Dスキャナーの基礎知識については、以下の記事で詳しく解説しているので、併せてチェックしてみてください。
<<3Dスキャナーとは？原理や仕組み、活用事例をわかりやすく解説
3Dレーザースキャナーの仕組み
SCANTECHの3Dレーザースキャナーは、対象物との角度や距離を測定することで物体の表面の三次元座標を取得する「レーザー三角測量3Dスキャンテクノロジー」を採用しています。このテクノロジーでは、測定したい対象物の詳細な3Dモデルを作成できます。
それでは、レーザー三角測量を搭載したレーザー3Dスキャナーが、どのような工程で使われているのかを見てみましょう。
レーザー照射：はじめに3Dレーザースキャナーは、スキャンする対象物にレーザーを照射します。レーザーは線またはパターンの形状になり、照射されたレーザーが基準として測定されます。
レーザー反射：レーザーは物体の表面に照射されたあと、スキャナーに向かって反射します。
センサー/カメラキャプチャー：3Dスキャナーのセンサーおよびカメラで、反射されたレーザーをキャプチャーします。レーザー三角測量を採用したスキャナーの場合は、物体の形状によりレーザーの線やパターンが歪んで表示されます。
解析：「ScanViewer」などの3Dスキャナーのソフトウェアから、キャプチャーした画像の歪みやパターンを解析します。ソフトウェアを用いて、レーザーのパターンが元の形状からどのように変化したかを解析することで、測定した物体の表面にある点群の3D座標 (X、Y、Z) を計算します。
繰り返し対象物をスキャン：一般的に3Dレーザースキャナーは、広範囲の3Dモデルを作成するために、さまざまな角度や位置から対象物を繰り返しスキャンします。繰り返しスキャンを行うことで、各位置の座標データを取得し、対象物の表面を示す点群データを形成できるようになります。
点群データの統合：各スキャンからそれぞれの点群が位置合わせされ、データが統合されると、測定物の3Dモデルが作成できます。この工程では、データを正確に組み合わせるために、スキャン間で共通の特徴やポイントを必要とする場合がよくあります。
サーフェスの再構築：点群データの処理を繰り返すことで、測定物の形状を正確に表す3Dメッシュデータやソリッドの3Dモデルを作成できます。
データ出力：取得した3Dモデルは、用途に応じて、STL・OBJ・点群データなどのさまざまなファイル形式で出力が可能です。
SCANTECH製3Dレーザースキャナーのメリット
次に、SCANTECHが取り扱っている3Dレーザースキャナーのメリットについてご紹介します。
高精度3Dスキャン
SCANTECHの3Dレーザースキャナーは、3Dデータのキャプチャーにおいて優れた正確性と精度を有しているため、詳細な箇所の測定が求められる用途に適しています。以下は、スキャン精度の低いものと高いものを比較した画像です。高解像度のスキャン結果を確認すると、細かな箇所までキャプチャーできていることが分かります。
高速なデータ取得
SCANTECHの3Dレーザースキャナーは、キャプチャーできる範囲が広く、複数の部品を同時に測定できるため、高速なデータ取得を実現します。
測定物を傷付けない非接触方式を採用
SCANTECHの3Dレーザースキャナーは、非接触方式を採用しています。非接触方式とは、測定物と接触せずに3Dスキャンできる方式で、壊れやすいものやデリケートなものを測定するときに便利です。
例えば古い資料である文化財をデジタルアーカイブ化したい場合、接触方式の3Dスキャナーだと文化財を傷付けてしまう可能性があります。一方で、非接触方式のレーザー3Dスキャナーを用いれば、測定物に触れずにスキャンできるため、文化財が破損したり劣化したりする心配がありません。
SCANTECHの3Dレーザースキャナーを文化財に使用している事例については、以下の記事にてご紹介しています。
詳細な3Dモデルの作成
SCANTECHの3Dレーザースキャナーは、レーザー三角測量3Dスキャンテクノロジーの採用により、詳細な3Dモデルの作成が可能。さまざまな業界の幅広い用途に活用できます。
幅広い業界で活躍する多用途性
SCANTECHの3Dレーザースキャナーは、エンジニアリング・建築・建設・考古学などのさまざまな業界で活用されています。
全体的にSCANTECHの3Dレーザースキャナーは、リアルの物体を正確かつ高精度にキャプチャーしてデジタル化するための優れた機器であり、幅広い用途で価値を提供します。
まとめ
3Dレーザースキャナーとは、物体にレーザーを照射して表面の三次元座標を測定し、高精度かつ詳細な3Dデータを作成できる機器のことです。
SCANTECHの3Dレーザースキャナーは、高精度かつ高速の3Dスキャンを実現しているほか、測定物を傷付けない非接触方式を採用しているため、幅広い業界で活用されています。
SCANTECHが開催しているショールームでは、3Dレーザースキャナーの実機に触れて使用感をご確認いただけます。3Dレーザースキャナーに興味のある方は、ぜひ以下のページから予約をしてお越しください。