Introducción a los diferentes retos al escanear en 3D

¿Te has preguntado por qué tu escáner 3D no puede capturar ciertos objetos? ¿O te ha frustrado el obtener un modelo 3D incompleto?

Hay varias tecnologías de escaneo 3D – las principales siendo luz estructurada, triangulación láser y fotogrametría – pero todas ellas tienen los mismos problemas.

Algunos tipos de objetos son más difíciles de escanear:

● Objetos con alto nivel de detalle
● Superficies oscuras
● Superficies brillantes o reflectantes
● Patrones coloridos, brillantes
● ¡y humanos!

Afortunadamente, hay fáciles soluciones para cada uno de estos desafíos de escaneo 3D. En este artículo, veremos las diferentes técnicas que puedes aplicar para escanear (casi) todo.

Escaneo de objetos con alto detalle

A la hora de escanear objetos con alto detalle, los parámetros de escaneo por defecto quizás no permiten capturar los bordes afilados con suficiente detalle. Aún así, también queremos datos 3D que representen el objeto actual lo más exacto posible sin perder detalle. Ajustando la configuración, es posible obtener modelos 3D exactos de este tipo de objetos. Un ajuste importante que se puede cambiar es la distancia entre puntos. Al escoger una menor distancia entre puntos, se obtiene una mayor resolución.

Con una resolución ajustable de hasta 0.2 mm, los escáneres 3D multifuncionales de la serie EinScan Pro son ideales para escanear objetos con alto detalle. No sólo reproducen los detalles bien, sino que además proporcionan una buena eficiencia de escaneo 3D y una fluida experiencia de uso.

Si estás buscando el mejor escáner 3D para detalles complejos, tal vez quieras decantarte por un escáner 3D de escritorio.

El EinScan-SE/SP, el Transcan C y la serie EinScan Pro (en modo fijo con trípode), por ejemplo, son opciones idóneas. El Transcan C, en particular, ofrece una resolución de hasta 0.035mm.

Aún así, ten en cuenta que una mayor resolución se traduce en una nube de puntos más densa. Por ende, implica más datos y un mayor tamaño de archivo. Además, a más datos tenga que procesar el software, más tiempo tardará.

Por eso, se recomienda aplicar la configuración de alta resolución en objetos de pequeños a medianos. Escanear objetos de mayor tamaño puede conllevar una cantidad considerable de tiempo y trabajo con un escáner 3D fijo o montado en un trípode.

Procura fijarte en el tamaño de los objetos antes de escoger un método de escaneado. La clave es encontrar un equilibrio adecuado entre la calidad y la eficiencia del escaneo.

Escaneo de objetos oscuros

Si has probado escanear en 3D un objeto oscuro y te has preguntado por qué los resultados son pobres, no te preocupes. Sin la preparación adecuada, las superficies oscuras son uno de los desafíos de escaneo 3D más frecuentes.

Eso es porque los colores oscuros absorben mucha más luz que las otras. Es como cuando estamos bajo el sol: con una camiseta blanca, sentimos menos calor que con una de azul oscuro.

Los escáneres 3D funcionan por proyección de luz y “leen” cómo se refleja (por láser) o se deforma (por patrones de luz, es decir, luz estructurada). Dado que los colores oscuros absorben mucha más luz, el escáner 3D no puede leer la superficie tan bien.

Una de los trucos consiste en colocar marcadores, es decir, dianas adhesivas, que ayudan al escáner 3D actuando como indicadores. Otra solución es aplicar polvo blanco al objeto. Estas opciones funcionan bien pero conlleva tiempo, puede ser engorroso y no siempre es adecuado para objetos delicados.

Por fortuna, no todas las fuentes de luz funcionan igual. A mayor potencia tenga el láser, menos superficies suponen un problema. La luz azul también es más efectiva para la captura de superficies oscuras que la luz blanca o roja. En resumen, se caracteriza por una longitud de onda más estrecha, proporcionando así una mejor resolución.

El EinScan HX, por ejemplo, cuenta con potentes líneas láser y luces LED azules (en modo rápido). Estas dos tecnología son capaces de escanear superficies oscuras de forma eficiente, sin necesidad de usar marcadores o espray.

Nuestro equipo escaneó en 3D la siguiente escultura negra de un león con un EinScan HX:

Escaneo de superficies reflectantes y brillantes

Las superficies reflectantes y brillantes son otro de los desafíos más frecuentes en el escaneo 3D. Mientras que los colores oscuros absorben mucha luz, las superficies brillantes la reflejan y la dispersan demasiado.

Imagina cómo la luz rebota en diferentes direcciones en un espejo o en una parte metálica brillante. Recordemos cómo funcionan los escáneres: proyectan una fuente de luz a los objetos, para después medir cómo vuelven al escáner o se deforman. Los reflejos hacen que la luz sea difícil o incluso imposible de leer.

No obstante, las partes metálicas y brillantes son algunos de los objetos más escaneados en industrias como la de maquinaria o la automotriz. Así que, ¿cómo lo hacen?

Aquí es donde los marcadores y la potencia de la fuente de luz entran en acción. Una fuente de luz de más calidad y más potencia harán que el escáner sea capaz de escanear superficies brillantes. En objetos medianos y grandes, los marcadores puede que sean inevitables pero garantizan unos resultados excelentes. (Extra: Puedes colocar marcadores magnéticos y aspirarlos con un simple filtro para una eliminación rápida, fácil y no destructiva.)

Con su potente fuente de luz láser y su capacidad de reconocimiento de marcadores, el EinScan HX es un escáner idóneo para este tipo de desafíos. De hecho, de todos los escáneres de la serie EinScan, es el único que puede capturar de forma efectiva objetos brillantes.

Abajo se muestra un ejemplo de objeto metálico escaneado en 3D con éxito con el EinScan HX:

Escaneo de objetos coloridos

A la hora de escanear objetos coloridos, es esencial asegurarse que los datos generados reflejan de forma exacta las información de color del objeto. Esto se basa en gran medida por el número de píxeles de la cámara de textura del escáner, es decir, su resolución digital. El número de píxeles se mide en mega píxeles (MP), con un MP siendo igual a mil píxeles. Si la resolución de la cámara es muy baja, puede causar distorsión de color.

Afortunadamente, todos los escáneres 3D EinScan tienen la capacidad de capturar datos de textura de color. El EinScan H y HX están equipados con cámaras de color, mientras que para la serie Pro la captura de color está disponible mediante un add-on.

La resolución de la cámara varía de un modelo de escáner 3D a otro, para llegar a diferentes presupuestos y a aplicaciones específicas.

Si necesitas el mayor nivel de detalle en cuanto a color, el escáner 3D Transcan C es la opción ideal. Este escáner 3D está equipado con una cámara de textura de 12 mega píxeles, proporcionando un detalle de color superior con un número elevado de píxeles.

Escaneo de cuerpo humano

Cuando se escanea en 3D el cuerpo humano, hay tres desafíos adicionales a tener en cuenta:

● Mantenerse quieto
● La luz directa en los ojos
● Capturando cabello con éxito (detalles finos)

Primero, el sujeto necesita permanecer quieto durante el escaneo. Cualquier movimiento – incluso el parpadeo o movimiento más pequeño – puede comportar inexactitudes en el modelo final.

Después, la intensa luz LED de algunos escáneres puede causar incomodida o incluso perjudicar la visión temporalmente.

Y por último, el cabello humano es difícil de capturar por lo fino que es.

Algunos escáneres 3D especializados son capaces de afrontar estos desafíos técnicos. El EinScan H y el Einstar son buenos ejemplos. Nuestro equipo de investigación desarrolló algoritmos “no-rígidos” específicos en sus software que automáticamente compensan los leves movimientos corporales. Estos escáneres 3D también usan rayos infrarrojos en lugar de luz LED o láseres, proporcionando una mayor comodidad para los ojos. Además, la tecnología infrarroja es efectiva para capturar tanto cabello oscuro como claro.

El EinScan H y el Einstar (y su software) son herramientas adecuadas para un escaneo eficiente 3D de personas.

Conclusión

Aunque algunas superficies supongan un desafío para los escáneres 3D, es posible superar estos obstáculos con la combinación correcta de hardware y software.

La serie EinScan cubre todo tipo de situaciones y presupuestos. Cada escáner 3D EinScan tiene sus características y especificaciones únicas que las hace adecuadas para diferentes usuarios y aplicaciones.

Si no tienes claro cómo escanear una superficie concreta, no dudes en ponerte en contacto con nosotros para que te orientemos y ayudemos a seleccionar la solución de escaneado más adecuada.

Si quieres profundizar más en el escaneo 3D, puedes consultar este webinar sobre “Lo que deberías saber antes de comprar un escáner 3D” (en inglés).

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