Scanner 3D professionnel et Scanner 3D portable

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Qu'est ce qu'un scanner 3D professionnel ?

La numérisation 3D est le procédé permettant la construction d’une représentation 3D numérique à partir d’un objet physique réel.

Comment scanner un objet en 3D ?

Cette numérisation 3D peut être réalisée par plusieurs procédés : Sans contact avec l’objet, par l’utilisation de la projection d’un motif qui vient balayer la surface de l’objet et dont la déformation par un angle de vue différent est reprise par une caméra pour reconstituer la 3D numérique. La projection peut être réalisée par un laser. 

Il peut être réalisé par des franges et des motifs de lumières sur l’objet.

Avec contact d’un bras palpeur contre l’objet qui vient enregistrer point par point les surfaces de l’objet, le point est défini manuellement par l’utilisateur du bras palpeur.

Les applications diverses :

Rétro conception

- Archivage numérique de pièces,

- Reproduction de pièces physiques,

- Etudes et modifications de design à partir d’éléments physiques,

- Interaction entre maquettes physiques et maquettes numériques,

- Intégration de produit dans un environnement

Contrôle 3D

- Contrôle et métrologie de pièces mécaniques,

- Contrôle d’assemblages et mesures dans des zones difficiles d’accès.

Création d’objets virtuels multimédia

- Création de catalogues numériques 3D,

- Echange d’informations design entre services,

- Supports de formation,

- Supports de maintenance,

- Documentations de montage.



Quel est le prix d'un scanner 3D ?

Cette numérisation 3D peut être réalisée par plusieurs procédés : Sans contact avec l’objet, par l’utilisation de la projection d’un motif qui vient balayer la surface de l’objet et dont la déformation par un angle de vue différent est reprise par une caméra pour reconstituer la 3D numérique. La projection peut être réalisée par un laser. 

Il peut être réalisé par des franges et des motifs de lumières sur l’objet.

Avec contact d’un bras palpeur contre l’objet qui vient enregistrer point par point les surfaces de l’objet, le point est défini manuellement par l’utilisateur du bras palpeur.

Kalliso vous propose des scanners 3D à des prix de mois de 1000€, de 10000€ à 200000€, de 20000€ à 500000€ et plus de 50000 euros pour répondre à tous les besoins et à tous les budgets. L’utilisation d’un scanner 3D sans contact est idéale pour obtenir une image 3D fiable et précise :

- D’objets fragiles ou sujets à la déformation

- De pièces de grande dimensions

- D’objets à la géométrie complexe    

Les scanners 3D : quel types de besoins ?

Adaptés à tous les besoins, les scanners 3D sont spécifiques à chaque métier ou secteur d'activité :

Nos scanners 3D à usage industriel, efficaces et maniables aussi bien en conditions extérieures qu’en intérieur pour mesurer des objets de grande taille:

- Bâtiments industriels : l’utilisation d’un scanner 3D vous permet d’optimiser l’aménagement d’un bâtiment, d'une usine ou d'une chaîne de production afin d'avoir une meilleure occupation de l'espace et de mieux maîtriser les risques industriels.

- Contrôle qualité : La précision d'un scanner 3D industriel permet de mesurer à distance l’usure des équipements de vos chaînes de production et reproduire facilement les pièces défaillantes.

- Ingénierie civile : le scanner 3D est particulièrement utile pour la conception de grandes infrastructures (ponts, tunnels, échangeurs routiers) ou l' analyse de zones accidentées (collisions, etc.)

Vous venez de finaliser le prototype d'un nouvel outillage ou vous avez besoin de reproduire avec précision des pièces mécaniques nécessaires à vos chaînes de fabrication ?

Avec un scanner 3D ultra précis, il vous sera facile d'obtenir une image numérique en tout point fidèle aux pièces d'origine pour pouvoir les reproduire à l'identique avec toute la qualité de finition requise.

A la fois facilement maniables et très précis, un scanner 3D adapté au scan de pièces de grande taille permet d'optimiser les contrôles qualité en usine et sur des chaînes de production.

Utiliser un scanner 3D machines spéciales vous permet également des gains de temps importants lorsque vous avez besoin de remplacer rapidement certains outillages de production.

Des scanners pour bureau d'études pratiques, maniables et très précis pour :

- des modélisations 3D de très haute qualité

- des prises de cote exactes

Des scanners 3D qui restituent parfaitement la complexité, la finesse des détails et la texture des objets et des oeuvres d'art afin de les reproduire facilement et de contribuer à leur préservation.

La précision de notre gamme de scanners 3D répond aux besoins du secteur de l'électronique pour contrôler les process de production ou modéliser des structures complexes

A la fois très facilement maniable et précis, notre gamme de scanner 3D portable pour le secteur médical permet une capture de données 3D rapide et exacte.

Les applications du scanner 3D en médecine et en dentisterie sont nombreuses :

- Fabrication d’implants, de prothèses et d’orthèses parfaitement adaptés aux besoins et à la morphologie des patients

- Modélisation 3D pour la formation du personnel médicale

- Scan de qualité métrologique pour les soins dentaires.

Des scanners de haute précision pour répondre aux exigences des secteurs aéronautique et spatial en matière de contrôle et d'inspection des matériaux exposés à de fortes contraintes mécaniques et thermiques.

Pour tous vos projets architecturaux, construction ou rénovation, notre gamme de scanner maniable et facile à utiliser sur le terrain, vous donnera des informations ultras précises et détaillée.

Avec des scanners 3D adaptés à vos besoins pédagogiques, apprenez facilement à vos étudiants le maniement d'un scanner 3D ou élaborez des modèles 3D réalistes et favorisant les interactions entre apprenants.

Scanners pour l'industrie automobile, maniable et performant afin de réaliser :

- Contrôles qualité

- Prototypage et de la fabrication d'accessoires ou de pièces automobiles sur-mesure parfaitement adaptés à chaque modèle de voiture.

Le scanner 3D est très utilisé dans le secteur de la fonderie et pour toute activité industrielle où la qualité du moulage est un facteur important de compétitivité et de rentabilité.

Le scanner 3D améliore en effet la fiabilité de toute la chaîne de production de fonderie moulage.

Il permet ainsi d'effectuer des contrôles qualité renforcés et rapides des moules utilisés et des pièces obtenues par moulage. En cas de dysfonctionnement constaté grâce à l'utilisation d'un scanner 3D, vous pourrez ainsi agir rapidement pour retrouver une qualité de fabrication optimale.

Un scanner 3D vous permettra de plus de modéliser facilement les moules utilisés afin de pouvoir en fabriquer rapidement de nouveaux.

La précision de nos scanners 3D est un allié précieux pour les secteurs d'activité où la finesse de fabrication ou de reproduction d'objets de petite taille est un critère qualitatif important, comme la bijouterie, la joaillerie ou encore l'horlogerie.

Avec un scanner 3D, vous obtiendrez une modélisation fidèle de vos création de bijoux ou montres pour une fabrication en série de qualité.

Un scanner 3D permet également un contrôle qualité rigoureux des mécanismes de précision en horlogerie.

À quels besoins répondent les scanners 3D ?

Les scanners 3D répondent à des besoins variés et spécifiques de clients

La simplicité d’utilisation et la maniabilité de nos scanners 3D en font des outils particulièrement appréciés pour l’apprentissage de la modélisation 3D.

Ils vous permettront également de réaliser des supports pédagogiques de qualité pour la création de modèles virtuels extrêmement précis et réalistes.

Facile et rapide d’utilisation, nos scanners 3D adaptés à la modélisation du corps humain vous permettront d’obtenir des images 3D fiables et précises quels que soient vos besoins :

- préparation à une intervention chirurgicale,

- fabrication de prothèses ou d’orthèses personnalisées pour chaque patient

- fabrication d’implants dentaires sur mesure.

En rétro-ingéniérie, l’utilisation d’un scanner 3D permet l’obtention d’une modélisation précise et fidèle de toute pièce dont on ne possède pas les plans originaux.

Grâce à la modélisation 3D, il est devenu facile de remplacer ou de reproduire à l’identique des objets anciens ou encore des outillages de production usées ou cassées.

Le scanner 3D est également utile en rétro-conception afin d’optimiser l’ergonomie, le design ou encore le fonctionnement de vos outillages et de vos produits finaux.

En extérieur ou dans des conditions difficiles (présence de poussières, lieux difficilement accessibles, absence de source électrique, etc.), nos scanners autonomes portatifs vous permettront de réaliser les images 3D dont vous avez besoin tout en vous garantissant des scans de qualité.

Avec l'utilisation d'un scanner 3D, comparez facilement et rapidement toutes les pièces issues de vos process de production à un modèle 3D pour contrôler leur qualité en temps réel.

Nos scanners 3D permettent également l'inspection industrielle de toutes vos installations pour repérer facilement et rapidement les fuites sur les chaînes de productions ou contrôler l'efficacité et l'usure de l'outillage afin de réagir rapidement pour corriger les problèmes rencontrés.

Des scanners de numérisation 3D permettant l'obtention de fichiers très précis pour des applications dans le multimédia :

- musées virtuels,

- visites virtuelles d'usine,

- d'habitation modélisation d'organes à des fins pédagogiques en médecine etc.

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Découvrez les technologies de numérisation développées par Artec 3D, à travers son SDK 2.0 open source.

Technologies de numérisation 3D : Les scanners 3D

Il existe plusieurs famille de scanner 3D permettant la numérisation 3D . Parmi elles, deux grandes familles sortent du lot.

Les scanners 3D avec contact sonde le sujet grâce à un contact physique et ont une bonne précision. Cependant, leur principe basé sur un contact physique, peut détruire ou altérer des objets fragiles. Un autre inconvénient de cette technologie est sa relative lenteur par rapports aux autres méthodes. Ce type de scanner est utilisé dans l’industrie pour leur précision. Ils permettent de mesurer des distances, des courbes avec autre précision, ce sont des outils de métrologie.

Le scanner 3D laser est un scanner actif qui utilise la lumière laser pour sonder son environnement. Il pointe sur le sujet avec un faisceau laser créant une courbe lumineuse sur l’objet et utilise un appareil photo ou une caméra pour situer la courbe. En fonction de la distance jusqu’à une surface, la courbe prend des formes différentes en raison du positionnement décalé du laser et de la caméra. Ainsi, le laser balaie l’objet pour accélérer le processus d’acquisition réalisé par la caméra. Ensuite un logiciel vient en déduire la forme de l’objet en fonction de l’ensemble des courbes dont il dispose.

Le scanner 3D à lumière blanche ou à frange est un scan actif qui utilise la lumière blanche (projecteur type rétro-projecteur) pour sonder son environnement. Il pointe sur le sujet une série de motifs lumineux (traits, carrés, ronds,...) avec le projecteur créant des images déformées sur l’objet et utilise un appareil photo ou une caméra décalée pour situer les motifs. En fonction de la distance jusqu’à la surface, les motifs prennent des formes différentes (déformations) en raison du positionnement décalé du laser et de la caméra. Ensuite un logiciel vient en déduire la forme de l’objet en fonction de l’ensemble des surfaces déformées dont il dispose.

Il existe des scanners 3D avec contact (palpeurs) et sans contact (lumière ou laser) :

L’utilisation d’un scanner 3D sans contact est idéale pour obtenir une image 3D fiable et précise :

- d’objets fragiles ou sujets à la déformation

- de pièce de grande dimensions

- d’objets à la géométrie complexe

Ce sont des scanners 3D qui prennent des points en touchant l'objet avec un stylet ou un palpeur.

Le balayage de Lumière Blanche (le balayage de lumière structurée ) est utilisé pour décrire une vaste gamme d’équipements de numérisation 3D . La technique de base est de projeter un modèle connu de lumière (d’habitude blanche) et des capteurs d’utilisation (en général des caméras CCD) pour y capturer les images de l’objet ainsi que les modèles projetés. Pour capturer les informations 3D, des modèles multiples et/ou des capteurs multiples peuvent être utilisés. Si des modèles multiples sont projetés, le logiciel utilise des références et le changement de forme du modèle connu pour interpréter les mesures 3D. Si des capteurs multiples sont utilisés le logiciel utilise le modèle connu et des références entre des angles d’image pour déterminer les mesures 3D..

La Vision machine est généralement utilisée pour détecter des informations en deux dimensions, comme des codes barres, pour classer des conditionnements. Une branche de la vision machine est la vision stéréo qui consiste en une paire de capteurs situés à une distance connue d’un objet, prenant deux images simultanément. Les images prises sont fusionnées, créant des points de correspondance entre eux. Le changement de position des points correspondants est identifié comme la disparité et en calculant la disparité de chaque point des deux images, les mesures 3D d’objets entiers peuvent être calculées.

La Destructive Slicing est un processus dans lequel de multiples images d’un objet sont prises d’un emplacement fixe. De fines bandes de l’objet sont enlevées entre chaque image. La distance jusqu’à l’objet est précisément contrôlée, donc on connaît l’échelle de chaque image. Après avoir entièrement découpé l’objet, les images sont empilées dans le logiciel de capture - aboutissant à un modèle 3D complet de l’objet.

Un laser tracer utilise la projection d’un laser, le retour du laser donne la distance du point d’impact. En multipliant des milliers de fois l’impact, un modèle 3D arrive à être redéfini.

Les traceurs sont une catégorie d’équipements de numérisation 3D qui fonctionnent en suivant la position d’un appareil de mesure. Plusieurs techniques sont utilisées pour suivre l’appareil de mesure, telles que le laser, la position magnétique, la position optique et la position accoustique. Les différentes méthodes fonctionnent toutes en suivant la position du dispositif de mesure puis en en enregistrant la position à chaque fois qu’une mesure est prise par scan avec ou sans contact.

Un équipement Théodolite est un télescope monté sur deux axes de rotation et est une technique de mesure communément utilisé dans des applications de relevés topographiques. L’angle d’un objet est précisément suivi et en prenant des mesures angulaires de plusieurs endroits, la distance jusqu’à l’objet peut être obtenue. Les Théodolites modernes sont contrôlés par ordinateur pour cible et mesurer les objets automatiquement.

Cette liste est une liste non-exhaustive...

Les avancées technologiques sont de plus en plus rapides et nous veillerons à la compléter au mieux afin de vous offrir le maximum de l’information sur la numérisation 3D

Principe de la numérisation 3D

Principe de fonctionnement d’un scanner 3D : comment fonctionne t’il ?

Le principe de numérisation 3D d’un scanner 3D est la projection d’une forme définie sur un objet pour aller photographier sa déformée en décalé.

Cette déformation permettra d’en déduire la géométrie dans l’espace et donc sa forme en 3d.

La projection est le plus souvent une forme géométrique simple (ligne pour un laser, ou bandes rectilignes pour la lumière structurée ).

La photogrammétrie est une technologie basée sur la photographie standard et la géométrie projective et a été à l’origine utilisée pour numériser de grands objets comme des bâtiments, des derricks et des entrepôts. Le principe de la photogrammétrie est de prendre des images multiples de l’objet et des points communs manuels ou automatiques à chaque photographie. Les points peuvent être ajoutés automatiquement ou manuellement pour créer les mesures 3D des parties souhaitées de l’objet. La photogrammétrie est souvent utilisée avec d’autres technologies de scan 3D pour fournir des mesures complètes de surface et conserver des tolérances serrées sur de grandes zones.

Les machines de mesure de coordonnées, plus généralement appelées CMM, sont des appareils de mesure qui utilisent des sondes mobiles. La position de la sonde est suivie à la trace par une série d’encodeurs le long de chaque axe de la machine. Ces encodeurs, apparentés à un mètre à ruban numérique, peuvent suivre à la trace le mouvement de la sonde de mesure au nanomètre ; la seule marge d’imprécision dans la mesure étant la rigidité de la machine elle-même. Les CMM sont aussi connues comme des sondes avec contact parce que la sonde doit "toucher" l’objet pour obtenir une mesure. Les CMM peut être fixes ou portables. Les CMM portables se présentent sous formes de bras. Ils sont plus pratiques mais parfois moins précis parce que le calibrage à tendance à de dérégler. Un CMM peut aussi être combiné avec un scan sans contact pour la numérisation des données superficielles complètes.

Les machines de mesure de coordonnées, plus généralement appelées CMM, sont des appareils de mesure qui utilisent des sondes mobiles. La position de la sonde est suivie à la trace par une série d’encodeurs le long de chaque axe de la machine. Ces encodeurs, apparentés à un mètre à ruban numérique, peuvent suivre à la trace le mouvement de la sonde de mesure au nanomètre ; la seule marge d’imprécision dans la mesure étant la rigidité de la machine elle-même. Les CMM sont aussi connues comme des sondes avec contact parce que la sonde doit "toucher" l’objet pour obtenir une mesure. Les CMM peut être fixes ou portables. Les CMM portables se présentent sous formes de bras. Ils sont plus pratiques mais parfois moins précis parce que le calibrage à tendance à de dérégler. Un CMM peut aussi être combiné avec un scan sans contact pour la numérisation des données superficielles complètes.

Le tomographe est un appareil dans lequel on vient insérer le produit à numériser. L’appareil viens effectuer des mesures par tranche depuis l’extérieur de l’objet.

Ce scanner permet de sortir des fichiers images de l’objet tranche par tranche.

On peut avec un logiciel de reconstitution de fichier type IRM reconstituer l’objet en 3D.

Les scans CT (tomographie par ordinateur) 3D ou les IRM (Imagerie pas Résonance Magnétique) sont obtenues par empilement d’une série de CT à l’aide d’un logiciel. Cela se fait en général en contrôlant précisément les étapes entre chaque section de scan CT ou d’IRM. Les données prises résultent en un modèle 3D de l’objet et contient l’ensemble de ses mesures physiques. Cette technologie a été initialement développée pour le domaine médical, mais elle est maintenant de plus en plus utilisée dans des applications industrielles.

Quel est le processus de numérisation 3D ?

Le processus de numérisation peut être découpé en 3 phases :

Phase 1 - Prise des nuages de point en vue (partie numérisation réalisée avec un scanner 3D)Retour ligne automatique

Cette étape consiste avec un scanner 3D, à prendre différentes vues 3D de l’objet à numériser. Plus de détails sur cette étape...

Phase 2 - Assemblage des vues, nettoyage, finition pour disposer d’un fichier propre complet, et maillé. On dispose à ce stade d’un fichier stl propre. Plus de détails sur cette étape...

Phase 3 - 3 objectifs possibles :

- Reconstruction de surfaces sur le fichier stl pour pouvoir importer dans un logiciel de CAO le modèle (3 niveaux de reconstructions de surfaces sont possibles). Plus de détails sur cette étape...

- Inspection 3D. Contrôle 3D par comparaison du fichier numérisé de la pièce physique avec le fichier CAO théorique de la pièce. Possibilité de contrôler les volumes, les surfaces, les tolérances. Plus de détails sur cette étape...

- Texturing multimédia. A partir du fichier 3D maillé et de photos 2D, le mapping consiste à appliquer la texture (photo) sur l’objet pour en faire un objet 3D multimédia, disposant à la fois de la forme et des couleurs de l’objet. Plus de détail sur cette étape...