3Dスキャナーとは – 仕組みと選び方のポイント

3Dスキャナーとは？

3Dスキャナーは、対象となる立体物の形を感知して3Dデータして取り込む装置です。レーザーやセンサー等を照射することで、凹凸の座標を取得していきデータ化することができます。

3Dスキャナーがあると何が変わる？

通常は立体物を設計するには、CADソフトなどを利用して設計からモデリングを行い、3DCADデータを用意します。
では、手もとにある実物を3DCADデータにしたい場合はどうすればよいでしょうか？ 定規やノギスなどで計測をして設計図を作成、CADソフトでモデリングする・・・非常に時間が掛かります。
そこで登場するのが3Dスキャナーです！
実物をスキャンして3Dデータを生成してくれるので、大幅な時間短縮を可能にします。

3Dスキャナーの種類

3Dスキャナーには、大きく２種類に分けられます。「接触式」と「非接触式」です。
「接触式」は、対象物に直接接触させることで一点一点座標データを取得していきます。高精度である反面、計測に時間が掛かります。また、複雑あるいは柔らかい対象物の場合は精度が落ちる可能性もあります。
「非接触式」は光を対象物に投影しその情報から座標データを取得します。素早くデータ化できること、使い勝手のよいハンディタイプも発売されていることがメリットです。ただし直射日光が当たる場所での使用や光を反射しないものは取りづらいというデメリットもあります。
特定用途では、土木・建設・工場など、広いエリアをスキャンする長距離レーザースキャナやX線で透視した断面画像を3Dデータ化するX線CTスキャナといったものも存在します。

3Dスキャナー選択時のポイント

作りたいデータと3Dスキャナーのスペックが合致しているか、これが重要です。これを見誤ると「必要以上に高価な買い物をした」「購入したけど使えない、使わない」といったことになります。
検討時に確認すべきポイントはいくつかあります。例えば、
・とりたいもの（3Dデータ化したいもの）は何か？
・どれほどの正確性が必要か？
・価格帯はどれくらいまでか？
・ハンディ型と据え置き型のどちらを選択するか？
などです。
ここでは、3Dスキャナーを選択する時のポイントをいくつか紹介しておきます。

１．精度（正確性）

「精度」とはスキャンした3Dデータの寸法が、実物に近似しているのかを表します。取得した3Dデータは点群の集合で、この点位置の正確性が精度です。高精度であるほど高価になります。

２．解像度

取得した3Dデータの点と点を線で繋いで三角形を作成し3DCAD化します。この三角形の一辺が解像度です。
3DCADとして検討する場合、解像度は非常に重要なポイントです。解像度が高いほど3DCADのイメージが詳細になりますが、データサイズが大きくなります。

３．速度

どれほどの速度で3Dデータ化できるのかも重要なポイントです。
精度の高いデータを得るには時間も必要となります。
例えば1秒間に数百万の点を取得するハンディ型のスキャナ、設置型の高精度スキャナは1秒間に約数十万点を取得するなど、精度を求めることで時間も必要となります。
時間を優先させるのか、精度を優先させるのか判断する必要があります。

４．操作性

スキャンする頻度が高い場合、直感的に操作できることが重要となるケースがあります。操作が難しいスキャナを何度も使用する場合、次第にストレスとなり使用頻度が低下する可能性もあります。または取り扱うために専属のメンバーを準備し属人化することも生産性向上には繋がりません。
使用頻度が高いほど操作性に優れた3Dスキャナーが求められます。

５．スキャン対象物

スキャンする対象物の大きさも考慮が必要です。またどれほど細かい形状なのか、表面、材質なのかも3Dスキャナーの選択に注意が必要です。
細かい対象物に対して低精度/低解像度の3Dスキャナーを採用した場合、出来上がる3Dデータは求めた結果になりません。
逆に大きな対象物に対し高精度/高解像度の3Dスキャナーを採用した場合、3Dデータ化するまでに必要以上の時間が掛かります。

経験豊富なプロフェッショナルを活用してください！

3Dスキャナーは上手く活用いただければ、大幅に作業時間を削減できます。モノを作る3DCADデータを作成するだけでなく、設計データとプロトタイプの3Dデータを比較・検査したり、目視が難しい誤差をデータで確認したり、便利な活用ができます。是非とも、スムーズに利用開始いただくために、経験豊富な専門家にご相談ください。
弊社 ISID-AOは、3Dスキャナーだけでなく、CADなどPLM製品の豊富な実績をもってご支援いたします。気軽にご相談ください。