（文章來源：金石工業(yè)）

如果你有一個(gè)特殊的物體，并且想要重現(xiàn)它，你會(huì)對(duì)它進(jìn)行3D建模嗎？好吧，你不應(yīng)該。這正是3D掃描和3D打印的用途，“一起”工作，幫助您創(chuàng)建副本！但3D掃描對(duì)象意味著什么？3D打印是什么意思？從本質(zhì)上講，這兩種技術(shù)是相互逆轉(zhuǎn)的。使用其中一個(gè)，您可以將真實(shí)對(duì)象轉(zhuǎn)換為虛擬對(duì)象。另一方面，您使用虛擬對(duì)象來生成真實(shí)對(duì)象。

當(dāng)然，如果有一臺(tái)機(jī)器可以進(jìn)行3D掃描和3D打印，那將是很棒的。但是，憑借我們現(xiàn)在擁有的技術(shù)，一體化掃描和打印仍然局限于2D領(lǐng)域。在這里，我們介紹3D掃描和3D打印的過程，它們的不同之處，以及如果同時(shí)使用它們可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。3D掃描儀是一種收集對(duì)象或環(huán)境的物理數(shù)據(jù)以創(chuàng)建數(shù)字模型的設(shè)備。該數(shù)據(jù)可包括體積，紋理和顏色。

3D掃描儀有兩種主要類型：接觸式或非接觸式。接觸式3D掃描采用某種類型的手臂，如機(jī)械臂，配有探頭。將物體固定到位后，探頭接觸其表面以收集與位置和距離有關(guān)的信息。當(dāng)探測(cè)器掃描物體時(shí)，它會(huì)映射坐標(biāo)，這些坐標(biāo)最終組成了3D模型。該技術(shù)主要用于制造，與其他技術(shù)相比較慢。它還需要與目標(biāo)物體進(jìn)行物理接觸，這可能是有害的。

非接觸式3D掃描涉及收集源自目標(biāo)物體的輻射，并可采用主動(dòng)或被動(dòng)技術(shù)：主動(dòng)掃描儀發(fā)射輻射，通常是光或激光，并收集物體表面反射的物體。被動(dòng)掃描儀收集源自另一個(gè)源的環(huán)境輻射，并被物體表面反射。無論采用何種技術(shù)，非接觸式掃描儀都會(huì)根據(jù)所接收輻射的相對(duì)強(qiáng)度生成它們“看到”的網(wǎng)格。3D打印機(jī)是一種從數(shù)字模型生成真實(shí)三維對(duì)象的設(shè)備。

當(dāng)我們談?wù)?D打印時(shí)，我們通常指的是液體光固化建模，但也有其他類型的3D打印，如SLA和SLS：熔融沉積成型（FDM）使熱塑性長(zhǎng)絲與加熱的噴嘴熔化并擠出熔融材料，其快速冷卻以產(chǎn)生物體。立體光刻（SLA）使用UV光將液態(tài)光聚合物塑料轉(zhuǎn)化為固體物體。選擇性激光燒結(jié)（SLS）使用激光選擇性地熔化粉末。

利用所有這三種技術(shù)，該對(duì)象是逐層生成的。這意味著一種稱為切片器的特殊軟件工具必須首先將原始3D模型轉(zhuǎn)換為3D打印機(jī)能夠理解的命令。如果您對(duì)重新創(chuàng)建已存在的對(duì)象感興趣，請(qǐng)?jiān)诖颂幪峁┮话氵^程：選擇要進(jìn)行3D掃描的對(duì)象以及3D掃描技術(shù)。請(qǐng)注意，根據(jù)型號(hào)的大小，您可能會(huì)受限于掃描使用的內(nèi)容。

3D掃描對(duì)象。你可能需要重新定位它以捕捉不同的觀點(diǎn)。使用簡(jiǎn)單的對(duì)象，您可能需要至少三個(gè)不同的位置。對(duì)于更復(fù)雜的對(duì)象，您可能需要超過五個(gè)。如果您正在使用攝影測(cè)量，請(qǐng)查看軟件需要多少圖像。請(qǐng)注意，您擁有的掃描或照片越多，3D模型就越好。

掃描完成后，執(zhí)行相應(yīng)軟件所需的必要操作。每個(gè)掃描或照片都需要清潔（支持，平臺(tái)和背景對(duì)象）并對(duì)齊。這是非常重要的一步，因?yàn)樗幸晥D必須正確對(duì)齊。如果沒有，最終模型將被扭曲。正確對(duì)齊后，所有重疊的網(wǎng)格將融合到單個(gè)虛擬對(duì)象中。將虛擬對(duì)象導(dǎo)出為STL或OBJ文件。

將STL或OBJ文件導(dǎo)入適合3D打印機(jī)的切片器，并準(zhǔn)備打印。一旦設(shè)置了必要的參數(shù)，切片器就會(huì)生成必要的g代碼，即一次一層打印對(duì)象所需的操作。將g代碼發(fā)送到3D打印機(jī)并3D打印副本。在線查看，您會(huì)發(fā)現(xiàn)大量示例，展示了結(jié)合3D掃描和3D打印的實(shí)用性。例如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，當(dāng)首先掃描患者的身體時(shí)，更換身體部位變得更加簡(jiǎn)單。古生物學(xué)和考古學(xué)等領(lǐng)域也從制作骨骼和文物的復(fù)制品中受益匪淺。
（責(zé)任編輯：fqj）