3Dスキャナーとは？レーザー高精度機種を比較【ハンディ・据え置き】
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近年、3Dスキャナーの技術が発展し、さまざまな業界で活用が進んでいることはご存じの方も多いと思います。この記事では、まず初めに改めてどのようなものなのか、どのような種類があるのかといった概要をご説明します。
後半ではその中でも弊社がレンタルでご提供している業務用のレーザースキャナーの高精度な機種をご紹介し、ハンディ型・据え置き型に分けて適した場面や用途を比較します。
3Dスキャナーの導入をご検討中でしたら、ぜひご参考にしていただければと思います。
3Dスキャナーとは
3Dスキャナーとは、3次元の物体をスキャンしてその形状の3Dデータを取得する機械です。
デジタルデータから立体的な物体を作るのがよく耳にする3Dプリンターですが、実際の物体からデータへ変換する3Dスキャンを行うのが3Dスキャナーです。
3Dスキャナーの用途とは？
3Dスキャナーの用途とはどういったものがあるのでしょうか。3Dスキャナーが活用される場面の例を簡単にご紹介します。
起工測量や出来形計測において3次元のデータを取得する場合や、構造物の損傷や劣化具合を評価するといった用途で3Dスキャナーが用いられます。
製品の設計を行う際、製品の機構の検証やモックアップの作成に3Dスキャナーが活用されます。
3Dスキャンデータと製品設計時のCADデータを照合することで、製品の検査や品質管理を行うという用途でも3Dスキャナーは使用されています。
歴史的な建築物や文化的に重要な美術品を3Dスキャンし、修復や保存目的での使用も普及してきています。
3Dスキャナーの種類・原理・仕組みとは？
一言で3Dスキャナーとは言うもののさまざまなな種類があり、スキャンする物体にセンサーを当てて測定する接触式のものや、非接触で測定することができるものがあります。
ここでは、建設業や製造業などでよく用いられる3Dスキャナーの種類ごとに、測定原理や仕組みをご紹介します。
レーザースキャナーは、対象物にレーザーを照射して測定を行う3Dスキャナーです。
直接触れることはなく安全にスキャンすることが可能で、短い時間に非常に広い範囲のデータを取得することができるのが大きな特徴です。
原理としては、レーザーを照射してから、それが物体のある点に当たって跳ね返ってくるまでの時間から距離を算出し、3次元座標で表します。
物体の表面全体に対してその点を取ることで、物体の形状を取得するという仕組みで、この点の集まりは点群データと呼ばれます。
光投影式スキャナーは、バーコードや2次元コードのような模様の光を対象物に当て、その光が物体の表面の形によって変化している様子から3次元座標を取得するタイプの3Dスキャナーです。
光の変化を測定原理とするため、非常に精度が高くすばやく測定できる一方で、明るい場所では光の認識に影響があるため、暗い場所でスキャンを行う必要があります。
X線/CTスキャナーは、対象物に対してX線を照射することで3Dデータを取得する装置です。こちらはここまででご紹介した2種類の3Dスキャナーとは異なり、物体表面の形状だけでなく内部の構造まで詳しく取得することができます。
非常に詳細な情報が得られるものの、対象物を回転させてスキャンする必要があります。
ここまでは、3Dスキャナーとはどのようなものなのかということやその用途、種類・原理・仕組みについて解説してきました。
3Dスキャナーで取得するデータについて理解するうえで重要となる、点群データや3Dモデル化についてはこちらの記事で分かりやすく解説していますので、ぜひ併せてお読みください。
3Dスキャナー[レーザースキャナー]ハンディ型の高精度機種比較
3Dスキャナーの分類の中でレーザースキャナーは、手に持った状態で動いてスキャンするハンディ型と、地面などに置いた状態でスキャンを行う据え置き型に大きく分けられます。
ここからは、弊社で取り扱っているそれぞれのタイプの高精度な機種をご紹介し、機能や用途の比較をしていきます。
3Dスキャナー[レーザースキャナー]ハンディ型について
3Dスキャナーで3次元の点群データを取得するためには、対象となるものにくまなくレーザーを照射する必要があります。
しかし、何かの影になっている場所や入り組んだ形の部分はある1カ所からの計測ではスキャンしきれず、別の地点からもスキャンする必要が出てきます。
ハンディ型の機種では、一度のスキャンの間に移動できることから、より手軽に3Dスキャンを行いたいという場合に活躍するものや、据え置き型の3Dスキャナーでとり切れなかった細部を補う目的で使用されるものなどがあります。
3Dスキャナー[レーザースキャナー]ハンディ型の高精度機種
3Dスキャナー[レーザースキャナー]のハンディ型の機種をご紹介します。どちらも、高精度な3次元点群を取得することができる3Dスキャナーですが、用途が明確に分かれます。
GNSSが一体となっているLidarSLAMレーザースキャナーです。ハンディタイプのため簡単な操作で広範囲の高精度なスキャニングが可能で、ドローンや据え置き型の3Dスキャナーを使用する場合に比べてレーザーや座標に関する専門知識がなくても使用することができます。
3Dスキャナー[レーザースキャナー]ハンディ型を比較
3Dスキャナー[レーザースキャナー]のハンディ型2機種を比較してみます。
3Dスキャナー[レーザースキャナー]2機種を並べたこの表のとおり、ハンディスキャナGS-1は比較的広い範囲をスピーディーにスキャンするのに向いており、ドローン測量が難しい場合に使われます。
対して、ハンディスキャナーセットDPI-10 SRは狭い範囲をより高い精度でスキャンするのに向いており、据え置き型の3Dスキャナー[レーザースキャナー]では弱い部分を補うのに最適であることが分かります。
3Dスキャナー[レーザースキャナー]据え置き型の高精度機種比較
次は、3Dスキャナー[レーザースキャナー]の据え置き型について、弊社で取り扱っている高精度な機種のご紹介と、機能や用途の比較をしていきます。
手に持ちながらスキャンするものではないという意味で据え置き型と呼んでいますが、どれも割と小型で持ち運びがしやすいものになっています。
3Dスキャナー[レーザースキャナー]据え置き型について
3Dスキャナーの中でもレーザースキャナーの据え置き型は一度に広い範囲をスキャンすることが可能で、非常にスピーディーに大量の点群データを取得できるのが特徴です。
その中でも、求められる精度やスキャンが必要な範囲、使用する環境によって機種選定を行います。
3Dスキャナー[レーザースキャナー]据え置き型の高精度機種
3Dスキャナー[レーザースキャナー]の据え置き型の機種をご紹介します。高速で高精度なスキャンが可能な機種が揃っていますが、使用する場所や必要な精度によって最適な3Dスキャナーをお選びいただくのがおすすめです。
準備からスキャン開始まで1分ほど、スキャン自体も2分かからずに完了することができるハイスペックな製品です。作業の効率性と高精度を両立させることができる3Dスキャナーです。
3Dスキャナー[レーザースキャナー]据え置き型を比較
3Dスキャナー[レーザースキャナー]の据え置き型3機種を比較してみます。
3Dレーザースキャナー RTC360は測定距離が広く、毎秒最大200万点という速度を誇ることから、プラントの増改築やインフラ構造物全般、リフォーム工事など比較的広い範囲をスキャンする用途全般に使用しやすい3Dスキャナーです。
また、精度が非常に高く、高解像度データを取得可能なため、機械や電気、配管や床の平坦度分析など精密な測定が必要な場合に最適です。
3Dレーザースキャナー BLK360 G1/G2は、RTC360と比較すると精度は高くはないものの、室内などの狭い範囲でコストを抑えつつも素早く高い品質でスキャンする場合に適しています。
BLK360 G1とG2を比較すると、G1の方は到達可能距離が長く、G2はスキャンスピードが速くなっています。
3Dスキャナーを初めて使用する際にはBLK360を使用し、より高い精度や広いスキャン範囲が必要な場合にRTC360にアップグレードするという使い方をされる場合もあるようです。
ここまでに登場した3Dスキャナーは用途が細かく限定されていないものばかりですが、特定の用途に特化した製品もあります。
3Dスキャナーとは？レーザー高精度機種を比較【ハンディ・据え置き】まとめ
この記事では、3Dスキャナーとは？という基本の部分からレーザーをはじめとする各種機器の解説、そして高精度な機種の比較をハンディ型・据え置き型それぞれについて行いました。
3Dスキャナーの中でも、用途や必要な精度によって適切な機種が異なってきますので、より適したものをお選びいただければと思います。
今回ご紹介したレーザースキャナーは全て短期～長期でレンタルでのご利用が可能ですので、機種がお決まりの場合も選定からご相談されたい場合も、ぜひお気軽にお問い合わせください。
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