デジタル図面から印刷までには、想像以上に時間がかかります。調査によると、シンプルな3Dモデルは数日で作成できますが、高品質なモデルは70～110時間かかることもあります。さらに悪いことに、時間の無駄な作業が結果的に混ざってしまうこともあります。こうした状況において、問題は「いかに効率とモデルの品質を高めるか」にあります。

3Dプリンターをご存知なら、3Dプリントの知識は必須です。それで何かお役に立ちますか？ 3Dスキャンから3Dプリントまで、どれくらいの労力を費やす必要があるでしょうか？このガイドでは、3Dスキャンと3Dプリントについて解説します。

3Dスキャンと3Dプリントについて

3Dスキャンは、特殊なセンサーを用いて物体の物理的な寸法と外観をキャプチャし、そのデータをデジタルモデルに変換します。このプロセスにより、複雑な形状や複雑な表面を正確に複製することができます。一方、3Dプリンティング（積層造形）は、デジタル設計に基づいて材料を重ねることで3次元の物体を構築します。3Dスキャンが物理的なものをデジタル化するのに対し、3Dプリンティングはデジタルなものを具体化します。

3Dプリントと3Dスキャンは密接に関連しています。スキャンによって作成された高解像度のデジタルモデルは、正確な3Dプリントに必要な正確な設計図を提供します。3Dスキャンが3Dプリントに不可欠な理由は、以下の点から明らかです。

• オブジェクト複製のためのデジタル化: オブジェクトのデジタルレプリカを作成して、デザインを再現または変更します。
• カスタマイズ: オブジェクトのデジタル モデルのデザインをカスタマイズして、カスタマイズされたソリューションを実現します。

3Dプリント用のオブジェクトをスキャンするには？EINSTAR 3Dスキャナーマニュアルガイド

物体の3Dスキャンには、正確なデータの取得と処理のために一連の手順が必要です。3Dプリント用に物体をスキャンする方法については、以下の手順に従ってください。

ステップ1：スキャンするオブジェクトを準備する

光沢のある物体の表面はスキャン品質を低下させる可能性があります。反射面や透明面もスキャンしにくいとされています。そのため、スキャン精度を高めるには、まず物体をきれいにし、一時的なマットパウダーをスプレーで塗布する必要があります。

ステップ2：3Dスキャナを使用してオブジェクトをキャプチャする

スキャナーを対象物から適切な角度と距離に設置してください。対象物のあらゆる側面を捉えられるよう、スキャナーが正しい角度と距離に設置されていることを確認してください。表面全体を正確に捉えるには、異なる視点から複数回スキャンする必要がある場合があります。隠れた領域をすべてカバーするために、異なる視点からスキャンすることも可能です。EINSTAR 3Dスキャナーは、構造化光技術を用いて高品質なスキャンを実現します。

ステップ3：3Dスキャンデータを処理する

メッシュ編集ソフトウェアを使用してスキャンデータを微調整し、ノイズを除去し、表面を滑らかにし、エラーを修正してから、最終モデルをエクスポートできます。キャプチャしたデータを3Dモデリングソフトウェアにインポートします。その後、データをエクスポートします。メッシュ作成方法は、 ウォータータイトと非ウォータータイトの2種類から選択できます。

防水モデルは3Dプリント用で、非防水モデルは将来の編集用です。スキャンして3Dプリントする場合は、完全に密閉された構造が保証される防水モデルを選択してください。

防水メッシュ:

ポリゴン化アルゴリズムを用いてスキャンデータ内の隙間をすべて埋め、完全に閉じたソリッドモデルを作成します。このタイプのメッシュは、オブジェクトに穴や開いたエッジがないことを保証するため、印刷エラーを防ぐことができ、3Dプリントに最適です。また、完全に閉じた表面が必要なバーチャルリアリティアプリケーションにも使用されます。

防水メッシュ:

スキャンデータ内の隙間や開いたエッジをある程度残すことで、より細かいディテールや複雑な形状を維持します。これは、内部構造へのアクセスが必要なリバースエンジニアリングや品質検査に役立ちます。

最終モデルをエクスポートする前に、メッシュ編集ソフトウェアを使用してスキャンデータをさらに調整し、ノイズを除去し、表面を滑らかにし、エラーを修正することができます。

ステップ4：スキャンを3Dプリント可能なファイルに変換する

処理後、デジタルモデルを互換性のあるファイル形式（OBJまたはSTL）でエクスポートします。印刷前に、モデルに欠陥や隙間がないか確認し、3Dモデリングソフトウェアで必要な調整を行います。追加の手順としては、以下のものがあります。

• 最適な印刷のためにモデルのスケーリングと方向を決定します。
• 構造の完全性を確保するために壁の厚さをチェックします。
• メッシュ整合性チェックを実行してエラーを特定し、修復します。
  

3Dスキャンから3Dプリントまでの一般的な課題

3Dプリントや3Dスキャンは必ずしもスムーズに進むとは限りません。オペレーターが対処しなければならない一般的な課題には、以下のようなものがあります。

スキャンが難しい表面

光沢のあるもの、暗い色をしたもの、透明なものは、反射や吸収の特性によりスキャンが複雑になります。データの取得が不正確になったり、構造情報が失われたりする可能性があります。この問題に対処するには、マットスプレーを使用したり、スキャナーの設定を調整してコントラストを高めたりすることができます。

小型物体スキャン

EINSTARは中型/大型の物体で最も優れた性能を発揮します。100×100×100mm未満の物体のスキャンは一般的に推奨されません。100×100×100mmの物体の長さは、単三電池2本を端から端まで並べた長さとほぼ同じです（単三電池1本の長さは約50mmです）。

実世界の例としては、スマートフォンケース（約140mm）、レンチ、ペンチなどの手工具、中型のフィギュアなどが挙げられます。小型の物体は、スキャナーの構造化光が正確な形状を再構築するには表面積が不足している場合があります。

不完全な3Dスキャン

スキャンしたモデルには、穴、非多様体エッジ、接続されていないコンポーネントなどのスキャンエラーが発生する場合があり、3Dプリントには適していません。EINSTARは、より優れた表面処理とスキャン技術の最適化に加え、修正を行うための直感的な無料後処理ソフトウェアと、リバースエンジニアリングにおけるCADモデリングを簡素化するEXModelを提供しています。

結論

3Dスキャンと3Dプリントは、デジタル化、カスタマイズ、そしてデザインイノベーションの刺激的な機会を提供します。適切な手順に従い、スキャンの課題を克服することで、ユーザーはプリント用の正確な3Dモデルを作成できます。

信頼性が高く使いやすいスキャンソリューションをお探しの方に、 EINSTARは、スキャンからプリントまでのプロセスを簡素化する、プロシューマーグレードの手頃な価格の3Dスキャナーを提供しています。適切なツールとテクニックがあれば、3Dテクノロジーを通してアイデアを現実のものにすることができます。