前回のブログでは、反射率の高いもの、特徴のないテクスチャ、複雑な形状のもの、そして今日のメインキャラクターである暗くて光沢のあるオブジェクトなど、コンシューマーグレードの 3D スキャナーでスキャンするのが難しいオブジェクトの特徴について説明しました。

このブログでは、これらの特徴量の多いオブジェクトをスキャンするのが難しい理由を詳しく説明し、 EINSTAR 3Dスキャナーユーザーが最適な結果を得るためのヒントをいくつかご紹介します。スクロール さあ始めましょう！

EINSTAR 3D スキャナーはどのように機能しますか?

EINSTARは、制御された光パターンを物体に投影することで高精度なスキャンデータを取得する構造化光3Dスキャナーです。光パターンが物体の表面に当たると、スキャナーのカメラがパターンが物体の輪郭に沿ってどのように曲がり、歪むかを記録します。

これらの歪みを分析することで、システムは表面上の各点の正確な3D座標を計算し、高密度の点群を生成します。そして、この点群は3Dモデルへと処理されます。

この方法は高速で高解像度のスキャンを実現しますが、他の構造化光スキャナーと同様に、スキャン性能は表面の光反射率に依存します。そのため、暗い色や光沢のある物体には特別な技術が必要となり、これについては次に説明します。

暗くて光沢のある物体をスキャンするのが難しいのはなぜですか?

構造化光3Dスキャナーがどのようなものを好むのか見ていきましょう。不透明でマットな白い表面を持つオブジェクトにおすすめです。

ほとんどの3Dスキャン技術において、高品質で正確なスキャンを実現するには、マットホワイトが最適です。この色は、スキャナーから照射される光のコントラストを最も高くし、反射を最小限に抑え、吸収を防ぐため、より鮮明で正確なスキャンデータが得られます。そこで、暗い色や光沢のある表面がスキャンしにくい理由を探ってみましょう。

1.      暗い表面は構造化光を吸収する

構造化光スキャナは光の反射を利用しています。表面が暗すぎる場合（特にマットブラック）、投影された光の大部分がスキャナのカメラに反射されずに吸収されてしまいます。その結果、データが弱くなったり欠落したりし、スキャンに穴が開いたり、不正確なデータが生成されます。

2.      光沢のある表面/反射面は光を散乱させる

光沢のある表面、金属的な表面、または鏡面は、光を予測不能に反射し、ぎらつきや露出オーバーの斑点を生み出します。スキャナーは投影されたパターンを制御された方法で変形させるのではなく、散乱光を拾ってしまうため、3Dモデルにノイズ、歪み、または「浮遊感」のあるアーティファクトが発生します。

難しい≠できない: EINSTAR 3D スキャナーを使用して光沢のあるオブジェクトと暗いオブジェクトをスキャンするためのステップバイステップ ガイド。

チャレンジ	主な問題点	ヒント集
光る物体	反射、グレア、ノイズ	マットスプレー、偏光フィルター、斜めスキャン、照明制御、後処理
暗い物体	光吸収、弱いデータ	ライトパウダー/スプレー、粘着マーカー、感度向上、青色/赤外線ライト、後処理

1.      オブジェクトと環境を準備する

オブジェクトのクリーニング: アーティファクトを防ぐために、表面からほこり、指紋、油を取り除きます。

スキャンスプレーを塗布する：光沢のある表面や暗い表面の場合は、マットな一時的なスキャンスプレーを使用して、均一で反射のないコーティングを施します。これにより、反射が拡散し、表面の視認性が向上するため、スキャナーは正確なデータを取得できます。

反射マーカーの使用（必要な場合） ：特に大きく特徴のない部分がある場合は、対象物に反射ステッカーやマーカーを貼ってください。これらのマーカーは、スキャン中にスキャナーがトラッキングと位置合わせを維持するのに役立ちます。

照明の調整：明るく、かつ拡散した環境でスキャンしてください。直射日光や強い光は、グレアや影の原因となるため、避けてください。柔らかく均一な照明は、反射を最小限に抑え、スキャン品質を向上させます。

2.      EINSTAR 3Dスキャナーのセットアップ

画面左側のサウンドアイコンをクリックしてカメラ設定にアクセスします。露出レベルバーを調整し、カメラのプレビューにわずかに赤みがかった色が表示されるようにします。これは、鮮明で完全なスキャンデータを取得するのに最適な露出を示しています。

黒い物体の場合、スキャナーが可能な限り多くの情報を収集できるように、露出レベルを最大に上げることをお勧めします。

3.      オブジェクトをスキャンする

設置場所：スキャナーを推奨距離（EINSTARでは400mmが最適）に置き、表面に対して少し斜めにしてください。特に光沢のある部分では、斜めにすると反射光が拡散し、映り込みが軽減されます。

複数の角度：対象物の周囲をスムーズに移動しながら、様々な視点から撮影することで、対象物を隅々までカバーできます。体系的なスキャンには、ターンテーブルの使用を検討してください。

データ品質の監視：ソフトウェアのリアルタイムフィードバックを使用して、追跡漏れやトラッキングの消失がないか確認します。トラッキングが失われた場合は、最後に確認した位置に戻り、スキャンを再開します。

問題領域の再スキャン: 一部の領域が露出不足または露出過剰の場合は、異なる角度から再スキャンするか、必要に応じてスキャナーの設定を調整します。

4.      後処理

スキャン データのインポート: キャプチャしたポイント クラウドまたはメッシュ データを EINSTAR ソフトウェアまたは互換性のあるメッシュ編集ソフトウェアに読み込みます。

クリーンアップとリファイン：ノイズを除去し、穴を埋め、表面を滑らかにします。メッシュ編集ツールを使用してエラーを修正し、モデルを最適化します。

メッシュタイプの選択：ウォータータイトメッシュ（完全に閉じたメッシュ、3Dプリントに最適）と非ウォータータイトメッシュ（編集や検査に最適）から選択します。カラーデータがキャプチャされている場合は、必要に応じてテクスチャマッピングを補正または修正します。

ぜひお試しください!

EINSTAR コミュニティに参加して、難しいオブジェクトをスキャンするための鍵を見つけましょう。

ビデオ: スキャンが難しいオブジェクトのスキャン方法