Introduction aux défis de numérisation 3D

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi votre scanner 3D ne capturait pas un certain objet ? Ou avez-vous été frustré par un modèle 3D incomplet ?

Il existe plusieurs technologies de numérisation 3D – les principales étant la lumière structurée, la triangulation laser et la photogrammétrie – et elles présentent toutes des faiblesses communes.

Certains sujets sont plus susceptibles de poser des défis de numérisation 3D :

● Les objets aux détails fins
● Les surfaces sombres
● Les surfaces réfléchissantes ou brillantes
● Les motifs très colorés
● et, les humains!

Pour chacun de ces défis de numérisation 3D, il existe heureusement des solutions de contournement faciles à mettre en œuvre. Dans cet article, nous allons examiner les différentes techniques que vous pouvez appliquer pour scanner en 3D (presque) tout ce que vous voulez.

Objets aux détails nombreux et fins

Lors de la capture d’objets très détaillés, les paramètres de numérisation par défaut peuvent ne pas capturer les arêtes vives avec suffisamment de détails. Cependant, le but d’un scan 3D est d’obtenir un modèle digital qui représente l’objet réel aussi précisément que possible.

En ajustant certains paramètres, il est possible de s’adapter à la finesse de l’objet et de perdre le moins de détail possible. On peut notamment peaufiner la distance entre les points, autrement dit la résolution. En choisissant une distance de point plus petites, vous obtiendrez une résolution plus élevée.

Avec une résolution réglable jusqu’à 0,2 mm, le scanner 3D multifonctions EinScan Pro HD est idéal pour numériser des objets détaillés. Ce scanner 3D portable offre par ailleurs une expérience utilisateur fluide et efficace.

Si vous allez principalement numériser des objets aux détails très fins, et de taille petite à moyenne (environ 30 cm) vous pourriez préférer opter pour un scanner 3D de bureau. Ce type de solution permet de semi-automatiser le processus grâce à une table tournante automatique.

Le EinScan-SE/SP, le Transcan C et la série EinScan Pro (en mode trépied), par exemple, sont d’excellentes options. Le Transcan C, en particulier, offre une résolution de 0,035 mm.

Cependant, il faut garder à l’esprit qu’une résolution plus élevée se traduit par un nuage de points plus dense. Cela implique plus de données et une taille de fichier plus importante. En outre, plus le logiciel doit traiter de données, plus il prend de temps et s’accapare les ressources de votre ordinateur.

C’est pourquoi une résolution fine est surtout recommandée pour les objets de petite ou moyenne taille. La numérisation 3D d’objets plus volumineux peut prendre beaucoup de temps et nécessiter une main-d’œuvre importante avec un scanner 3D de bureau ou sur trépied.

Veillez à prendre en compte la taille de vos objets avant de choisir un type de scanner ou finesse de résolution. L’essentiel est de trouver le bon équilibre entre la qualité de la numérisation et l’efficacité.

Surfaces sombres

Si vous avez déjà essayé de scanner en 3D un objet sombre et avez eu des résultats médiocres, rassurez-vous. Sans préparation adéquate, les surfaces sombres constituent l’un des défis de numérisation 3D les plus courants.

En effet, les couleurs sombres absorbent beaucoup plus de lumière que les autres. C’est comme lorsqu’on est au soleil : avec un t-shirt blanc, on ressent moins de chaleur qu’avec un t-shirt de couleur foncée.

Les scanners 3D projettent de la lumière et “lisent” la façon dont elle rebondit (pour les lasers) ou se déforme (pour la lumière structurée). Comme les couleurs sombres absorbent plus de lumière, le scanner 3D ne peut pas lire la surface aussi bien.

Une solution consiste à coller des marqueurs, c’est-à-dire des cibles adhésives. Celles-ci aident le scanner 3D en lui servant en quelque sorte de balises. Une autre solution consiste à appliquer de la poudre blanche sur l’objet. Ces options fonctionnent bien, mais elles peuvent prendre du temps, être salissantes et ne pas toujours convenir aux objets délicats.

Toutefois, les sources de lumière ne sont pas toutes égales. Plus le laser est puissant, moins les surfaces sombres posent problème. La lumière bleue est également plus efficace que la lumière blanche ou rouge pour capturer les surfaces sombres. En bref, sa longueur d’onde est plus étroite, ce qui lui permet d’offrir une meilleure résolution.

Le EinScan HX, par exemple, est équipé à la fois de puissantes lignes laser et d’une lumière LED bleue (en mode rapide). Ces deux technologies permettent de capturer efficacement les surfaces sombres, sans avoir nécessairement recours à des marqueurs ou à des sprays blancs.

Notre équipe a scanné en 3D la sculpture du lion noir ci-dessous en quelques minutes avec le EinScan HX :

Objets brillants ou réfléchissants

Les surfaces brillantes et réfléchissantes constituent un autre défi de numérisation 3D courant. Alors que les couleurs sombres absorbent trop de lumière, les surfaces brillantes la reflètent et la dispersent trop.

Imaginons comment la lumière rebondit dans différentes directions à partir d’un miroir ou d’une pièce métallique brillante. Et rappelons-nous comment fonctionnent les scanners 3D : en projetant une source lumineuse sur des objets, pour mesurer la façon dont ils reviennent vers le scanner ou se déforment. Les reflets rendent la lumière difficile, voire impossible à lire.

Néanmoins, les pièces métalliques brillantes font partie des objets les plus fréquemment scannés dans des secteurs tels que l’aéronautique ou l’automobile. Alors, comment font-ils ?

C’est là que les marqueurs et la puissance de la source lumineuse reprennent leur place. Des sources lumineuses plus puissantes et de meilleure qualité jouent un rôle majeur dans la capacité d’un scanner 3D à numériser des surfaces brillantes. Et pour les objets de grande taille, les marqueurs peuvent devenir inévitables, mais ils garantissent d’excellents résultats. (Bonus : vous pouvez vous procurer des marqueurs aimantés et les aspirer à l’aide d’un simple filtre, pour une élimination rapide, facile et non destructive.)

Grâce à sa puissante source laser et à sa fonction de reconnaissance de marqueurs, le EinScan HX est également en mesure de relever ce défi de numérisation 3D. De tous les scanners 3D de la série EinScan, il est le seul à pouvoir capturer efficacement des objets brillants.

Voici un exemple de numérisation 3D réussie d’un objet métallique et réfléchissant avec le EinScan HX :

Surfaces colorées

Lors de la numérisation d’objets aux couleurs vives, il est essentiel de s’assurer que les données générées reflètent fidèlement les informations sur les couleurs de l’objet. Cela dépend fortement du nombre de pixels de la caméra de texture, c’est-à-dire de sa résolution numérique. Le nombre de pixels est mesuré en méga pixels (MP), un MP équivalant à mille pixels. Si la résolution de la caméra est trop faible, cela peut entraîner une distorsion des couleurs.

Les scanners 3D de la gamme EinScan ont tous la capacité de capturer les couleurs, également appelées textures. Le EinScan H et HX ont une caméra couleur intégrée, tandis qu’un accessoire est requis pour la série EinScan Pro. La résolution des caméras sur ces différents scanners 3D varie d’un modèle à l’autre, répondant à différents budgets et cas d’usage.

Si vous avez besoin du plus haut niveau de détail en termes de couleurs, le scanner 3D Transcan C est le choix idéal. Ce scanner 3D est équipé d’une caméra de texture exclusive de 12 mégapixels, qui fournit des détails de couleur supérieurs grâce à son nombre de pixels plus élevé.

Scan 3D corporel

Lorsqu’il s’agit de scanner en 3D le corps humain, trois défis de numérisation 3D supplémentaires sont à prendre en compte :

● Rester immobile
● Avoir une forte lumière dans les yeux
● Réussir à capturer les cheveux (étant des “objets” très fins)

Tout d’abord, le sujet doit rester immobile pendant la numérisation. Tout mouvement – même le moindre clignement des yeux ou le moindre tremblement – peut entraîner des imprécisions dans le modèle final.

Ensuite, la lumière LED intense de certains scanners peut provoquer une gêne pour les yeux. C’est comme lorsque l’on se fait prendre en photo avec un puissant flash ; cela peut temporairement altérer la vision.

Enfin, les cheveux humains sont difficiles à capturer en raison de leur faible épaisseur.

Certains scanners 3D spécialisés sont capables de relever ces défis, comme le EinScan H et le Einstar en sont de bons exemples

Some specialized 3D scanners are able to address these 3D scanning challenges. The EinScan H and the Einstar are great examples. Notre équipe de recherche a développé des algorithmes dits “non rigides” dans le logiciel pour compenser automatiquement les légers mouvements du corps.

Ces scanners 3D utilisent également des rayons infrarouges au lieu d’une lumière LED ou d’un laser, ce qui élimine toute gêne oculaire. De plus, la technologie infrarouge est efficace pour capturer les cheveux foncés et clairs.

Les scanners EinScan H et Einstar (et leurs logiciels) sont des alliés efficaces pour la numérisation 3D du corps humain.

Conclusion

Si certaines surfaces constituent un défi pour les scanners 3D, il est possible de surmonter ces obstacles avec la bonne combinaison de matériel et de logiciel.

La gamme EinScan couvre tous les types de situations et de budgets. Chaque scanner 3D EinScan possède des caractéristiques et des spécifications qui lui sont propres et qui le rendent adapté à différents utilisateurs et à différentes applications.

Si vous n’êtes pas sûr de pouvoir numériser une surface spécifique, n’hésitez pas à nous contacter pour obtenir des conseils et de l’aide dans le choix de la solution de numérisation la plus appropriée.

Vous pouvez également utiliser notre sélecteur de produit (en anglais), un outil gratuit et sans inscription nécessaire. Prenez simplement quelques minutes pour indiquer vos besoins en caractéristiques techniques, et l’outil vous fera une recommandation personnalisée.