3D列印領域的創新發展:3D掃描器
/ 發布日期:2017/02/08/ 瀏覽次數:84
3D掃描器(3D Scanners)可以對真實的物體或環境進行掃描,分析對象的外型與材質之後,再繪製出相應的3D模型。3D掃描器與3D列印裝置的組合可應用於各種領域,例如:掃描實際的地形地貌,印製立體的地理模型。Frost & Sullivan的報告介紹3D掃描器近期的創新技術應用案例,並提出三項策略觀點。
一、 創新技術應用案例
美國的Occipital公司研發出以3D深度感測器為基礎的快速掃描器,該感測器使用結構光投影法(Structured Light Projection),並可裝配於智慧型手機或平板電腦上,透過3D影像感測器,3D掃描器能夠重建物體的模型。
用於3D掃描器系統的Occipital結構感測器是一款周邊裝置,可以連結至蘋果公司的平板電腦。掃描物體的功能除了可應用於3D列印,結構感測器掃描的結構資料還能應用於3D繪圖、遊戲、擴增實境(Augmented Reality, AR),以及虛擬實境(Virtual Reality, VR)的開發。
Occipital結構感測器採用結構光學掃描技術,藉由紅外線LED與紅外線攝影機掃描物體與影像,紅外線投影機投射出一張像素圖型(Pixel Pattern),裝配結構感測器的平板電腦在物體周邊移動的時候,紅外線感測器會記錄像素圖型的扭曲(Distortion)幅度,依此建立物體與場景的3D圖像。
Lightning介面的連接線可將結構感測器連結至Apple公司的手機和平板電腦,USB介面的連接線則能將結構感測器連結至其他裝置(例如:Windows與Android)。
二、 策略觀點
(一) 2020年的前景:
1. 3D列印製造流程在速度、品質與多功能(Versatility)方面的進步將影響各種產業、商業和消費性應用,並帶動大量客製化、個人化與高品質的消費性產品。市場中的3D列印裝置與專業人才逐漸增加,這是技術進步與市場前景看好的指標。
2. 3D掃描器與3D建模軟體提供一套簡便的方法協助設計者取得物體的細節與結構資訊,這些裝置還能更進一步為使用者帶來傑出的製造成果,這不僅限於3D列印的專業人士,也包括購買桌面型3D列印裝置的消費者。
(二) 成長潛力:
1. 由於3D列印能製作出多種體積、提供各式功能的個人化與客製化產品,因此在各個產業都有商機。
2. 因為智慧型手機與平板裝置可以安裝3D掃描器,所以現在3D掃描器的使用越來越簡便。這些裝置能與個人電腦進行配對(match),啟用3D掃描器的功能,快速掃描物體並提供3D模型,待掃描完成後就可以編輯。
3. 就工程、專業人士與愛好者的領域而言,桌面型3D列印裝置的市場正在成長,這將是3D掃描器發展的重要驅動力,3D掃描器也會提升桌面型3D列印裝置在終端使用者領域的消費量。
(三) 重點研發領域:
研發是驅動3D掃描器技術成長與發展的關鍵因素,某些領域的研究將嘉惠3D掃描產業,包括:
1. 將材料的細節整合至掃描器的軟體,如此便可在建構物體的3D模型時,瞭解使用特定材料印製的成品外觀看起來會如何。
2. 縮短掃描所需的時間,提升掃描的解析度以取得物體的精確細節。
3. 3D影像感測器與雷射技術的進步帶來更高的解析度與更快的掃描速度。