Giống như nhiều người đam mê công nghệ, tôi thường chuẩn bị các tệp cho quy trình in 3D bằng cách sử dụng các chương trình mô hình hóa 3D chuyên nghiệp hoặc tải xuống từ các kho lưu trữ mô hình 3D trực tuyến như Thingiverse. Mặc dù đây là phương pháp phổ biến và hiệu quả để có được các thiết kế phục vụ in 3D, nhưng chúng không phải là lựa chọn duy nhất. Một cách tiếp cận khác, đang ngày càng trở nên phổ biến, là sử dụng máy quét 3D để số hóa các vật thể thực tế, biến chúng thành các tệp sẵn sàng để in.
Máy quét 3D đầu tiên mà tôi sở hữu là Revopoint MetroX. Mặc dù hoàn toàn mới với công nghệ này, tôi nhanh chóng nhận ra tiềm năng to lớn của nó và ước gì mình đã sở hữu nó sớm hơn. Dưới đây là những lợi ích chính khi sử dụng máy quét 3D để chuẩn bị tệp thay vì phương pháp mô hình hóa 3D truyền thống. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng với quét 3D, bạn không thể tạo ra một mô hình hoàn toàn không tồn tại trong đời thực và công nghệ này có những hạn chế nhất định khi quét các cấu trúc nội bộ phức tạp hoặc bề mặt rỗng. Bây giờ, hãy cùng khám phá các lợi ích chi tiết.
1. Tiết Kiệm Thời Gian Đáng Kể
Tái Tạo Vật Thể Hiện Có Một Cách Dễ Dàng
Mô hình hóa 3D là một công việc tỉ mỉ và tốn thời gian, đặc biệt khi thiết kế một hình dạng 3D phức tạp từ đầu. Bạn cần phải xác định hình dạng, tinh chỉnh các cạnh, điêu khắc và thêm các chi tiết phức tạp cho đến khi đạt được hình học hoàn hảo. Mỗi đường cong, bề mặt và texture đều phải được chế tác cẩn thận để đạt được kết quả mong muốn; trong hầu hết các trường hợp, việc này đòi hỏi nhiều lần thử nghiệm. Ngay cả khi bạn sử dụng một phần mềm mô hình hóa 3D mạnh mẽ, thiết kế thủ công đòi hỏi kỹ năng, sự kiên nhẫn và hiểu biết sâu sắc về các nguyên tắc thiết kế. Tùy thuộc vào độ phức tạp, bạn có thể mất hàng giờ, thậm chí hàng ngày, để hoàn thành một thiết kế.
Khi bắt đầu học mô hình hóa 3D, tôi đã bắt đầu với TinkerCAD như nhiều người khuyến nghị và có thể nhanh chóng thiết kế các mô hình đơn giản. Tuy nhiên, khi muốn tạo các mô hình 3D phức tạp hơn, tôi phải tìm đến một chương trình nâng cao hơn như Solidworks và mất khá nhiều thời gian để tìm hiểu cách thức hoạt động của từng công cụ. Với quét 3D, bạn chỉ cần đảm bảo máy quét 3D của mình được thiết lập chính xác, sau đó có thể tạo ra tệp của mình một cách nhanh chóng.
Mô hình đầu người được quét 3D và hiển thị trong phần mềm Revo Scan 5, minh họa khả năng tái tạo chi tiết nhanh chóng của máy quét 3D.
Khi sở hữu máy quét 3D, tôi chỉ cần hiệu chỉnh thiết bị và nó đã sẵn sàng hoạt động. Việc này không hề khó khăn vì máy quét đi kèm với một bảng hiệu chuẩn và hướng dẫn cụ thể trên phần mềm đi kèm. Các khối tạo hình (shaped maker blocks) đi kèm với máy quét 3D đã giúp việc quét nhanh hơn, ngay cả đối với các vật thể không có nhiều chi tiết nổi bật. Phần mềm đi kèm máy quét cũng giúp việc chỉnh sửa các bản quét 3D dễ dàng hơn, và chỉ trong vài phút, tôi đã có một mô hình 3D được quét và làm sạch.
2. Độ Chính Xác Vượt Trội So Với Mô Hình Hóa 3D
Loại Bỏ Nhu Cầu Đo Lường Thủ Công Và Ước Tính
Mô hình hóa 3D dựa vào các phép đo, nhập kích thước và sử dụng hình ảnh tham chiếu, những yếu tố này có thể dễ dẫn đến sai sót. Ngay cả những nhà thiết kế 3D giàu kinh nghiệm cũng cần rất nhiều thời gian để phát triển một thiết kế chính xác, đặc biệt là đối với các bộ phận chức năng như bánh răng và vòng bi, cũng như các mô hình y tế như bộ phận giả và mô hình nha khoa.
Khi nói đến việc thu thập chi tiết của các vật thể trong thế giới thực, máy quét 3D có khả năng ghi lại thiết kế với độ chính xác cao, đôi khi xuống đến cấp độ siêu nhỏ, đảm bảo tạo ra một bản sao kỹ thuật số chính xác của vật thể gốc. Điều này đặc biệt đúng nếu bạn đang sử dụng một máy quét 3D cao cấp. Ví dụ, độ chính xác của MetroX mà tôi đang sử dụng lên đến 0.03 mm, nhưng một số máy khác thậm chí có thể đạt đến 0.01 mm. Tôi đã sử dụng nó để quét nhiều vật thể, chẳng hạn như một con cú, một chậu hoa và đầu của một người mà tôi đã in 3D trước đó, và chúng đều cho kết quả khá tốt. Các bản quét 3D của con cú đã thu thập được ngay cả những chi tiết nhỏ như các vết nứt trong tệp gốc, điều này thật sự ấn tượng.
3. Dễ Dàng Chỉnh Sửa Và Tinh Chỉnh File Quét
Dọn Dẹp File Scan 3D Và Chuẩn Bị Cho In 3D
Hầu hết các nhà sản xuất máy quét 3D đều cung cấp phần mềm tương thích với máy quét của họ để chỉnh sửa các bản quét 3D. Ví dụ, máy quét 3D tôi sử dụng, MetroX, dùng phần mềm Revo Scan 5 để chỉnh sửa dữ liệu quét thô. Phần mềm này dễ sử dụng và tôi không mất nhiều thời gian để tìm ra cách làm sạch các bản quét 3D. Điều này tương tự với hầu hết các phần mềm quét 3D khác hiện có, mặc dù với một số phần mềm, bạn sẽ cần dành chút thời gian để học.
Giao diện phần mềm Revo Scan 5 với các công cụ chỉnh sửa file quét 3D, cho phép người dùng dễ dàng xử lý và tối ưu mô hình.
Trong bản quét chậu hoa của tôi, có một số phần cần loại bỏ, chẳng hạn như các cánh hoa mà máy quét đã thu được ở phía trên chậu. Tôi đã chọn những phần không mong muốn đó bằng công cụ lựa chọn đa giác (polygon selection tool), sau đó nhấp vào công cụ xóa (delete tool) và chúng ngay lập tức biến mất. Ngoài ra còn có các công cụ để vá lỗ, kết hợp các bản quét 3D, làm mịn các cạnh và bề mặt, và các công cụ đơn giản hóa để giảm số lượng lưới (meshes).
Nếu bạn mua một máy quét 3D, bạn nên sử dụng phần mềm mà nhà sản xuất cung cấp, vì nó thường đi kèm với tài liệu hướng dẫn sử dụng. Nếu bạn đã quen thuộc với các công cụ chỉnh sửa lưới khác như Meshmixer, bạn có thể sử dụng nó thay thế, vì nó cung cấp tất cả các công cụ cần thiết để chỉnh sửa các bản quét 3D và làm cho chúng sẵn sàng cho in 3D.
4. Máy Quét 3D Thu Nhận Chi Tiết Bề Mặt (Texture)
Ghi Lại Các Vật Thể Thế Giới Thực Một Cách Chính Xác Nhất
Việc thêm texture vào các mô hình 3D bằng các phần mềm mô hình hóa đòi hỏi rất nhiều công sức. Bạn cần tạo chúng thủ công, điều này tốn thời gian và đòi hỏi kỹ năng cao. Một máy quét 3D có thể thu thập cả hình học và texture bề mặt, tạo ra một mô hình có đầy đủ texture mà không cần công sức bổ sung. Một số máy quét 3D cho phép bạn quét các tệp có màu hoặc không màu. Tôi đã quét một chậu hoa bằng máy quét MetroX và kết quả rất tốt. Khi phóng to, bạn có thể nhìn thấy các chữ viết bên cạnh và cánh hoa chạm vào một bên.
Bản quét 3D của chậu hoa hiển thị trong phần mềm Revo Scan 5, thể hiện khả năng thu thập texture và màu sắc chân thực của máy quét 3D MetroX.
Máy quét tách lưới (mesh) khỏi texture, bạn có thể chỉnh sửa chúng riêng biệt. Sau khi chỉnh sửa tệp, bạn có thể xuất nó ở định dạng OBJ hoặc PLY, những định dạng này lưu trữ dữ liệu hình học cũng như thông tin màu sắc và texture. Các máy in 3D đa màu thường hỗ trợ định dạng tệp OBJ.
Khả năng của máy quét 3D trong việc thu giữ các vật thể ngoài đời thực một cách chân thực nhất khiến chúng trở thành một lựa chọn tuyệt vời để bảo tồn các hiện vật kỹ thuật số. Nếu bạn có một vật thể ở nhà cần bảo quản, việc quét và in 3D nó là một lựa chọn tuyệt vời.
Tạo file cho in 3D bằng máy quét 3D
Quét 3D là một lựa chọn tuyệt vời để chuẩn bị các tệp sẵn sàng in của các vật thể hiện có, thay vì mất nhiều thời gian để mô hình hóa 3D chúng từ đầu. Mặc dù bạn phải thực hiện một số công đoạn hậu xử lý để làm sạch các bản quét, quy trình làm việc tổng thể vẫn nhanh hơn. Tuy nhiên, giống như bất kỳ công cụ nào khác, máy quét 3D cũng có những nhược điểm, chẳng hạn như khả năng gặp khó khăn khi quét các vật thể trong suốt và phản chiếu, hoặc có thể không thu được cấu trúc bên trong của vật thể một cách chính xác. Nếu bạn có ý định mua một chiếc, nó nên có độ chính xác và độ phân giải cao để thu thập tất cả các chi tiết của các vật thể mà bạn đang làm việc. Hãy chia sẻ kinh nghiệm của bạn với công nghệ quét 3D trong phần bình luận bên dưới, hoặc khám phá thêm các bài viết chuyên sâu về in 3D và mô hình hóa trên congnghe360.net!