Le scan 3D est une technologie qui consiste à récupérer la forme d’un objet grâce à un scanner 3D. Cet appareil permet d’obtenir un fichier numérisé de la réplique du sujet scanné. Quel que soit le modèle de scanner tridimensionnel choisi, le principe reste le même : capturer des données et les reproduire dans les moindre détails.
Le principe d'un scanner 3d est fondamentalement basé sur la collecte et l'interprétation de ces données pour créer une représentation fidèle de l'objet.
Dans quels domaines utilise-t-on le scanner 3D ?
Le scanner 3D utilise une technologie très précise en capturant chaque détail du sujet. Ce matériel est utilisé généralement dans 5 domaines :
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L’art
La technologie en perpétuelle évolution permet aux artistes de s’améliorer aussi. L’utilisation d’un scanner 3D leur permet une reproduction à l’infini d’un modèle. Mais c’est aussi une technique pour se protéger contre la contrefaçon. Les œuvres peuvent être numérisées et sécurisées.
Il peut s'agir d'une application industrielle ou artistique, mais dans tous les cas, la précision et la fidélité sont essentielles. Un scanner 3D industriel est souvent utilisé pour la création de modèles précis.
La numérisation d’un objet réel en virtuel est très fréquente dans ce secteur. Les images que l’on voit dans les jeux et les vidéos sont presque toutes issues d’un scan 3D. Le recours à un scanner 3D permet de gagner plus de temps que le processus de modélisation 3D. De plus, les résultats obtenus sont plus précis et plus nets.
L’archéologie et le patrimoine
Ce domaine a recours aux diverses technologies de numérisation depuis bien longtemps. L’utilisation d’un scanner 3D permet de reconstituer une partie ou toute une œuvre d’art, un monument endommagé par le temps. Les reproductions sont généralement utilisées à des fins multimédia. Il peut s’agir de la collection d’un musée virtuel.
Le scanner de sol 3D, en particulier, est utilisé dans l'archéologie pour détecter et cartographier des objets ou des structures enfouis sous la surface.
Comment s’utilise la technologie de scan 3D ?
La numérisation 3D est une technologie qui peut aider dans le développement de divers secteurs d’activité. La réalisation d’un scan 3D s’effectue de différentes manières :
Par triangulation laser
La reproduction de l’objet scanné se fait via les informations obtenues à partir de la déviation du rayon.
Par contact
Certains scanners 3D fonctionnent en touchant la surface du sujet à reproduire. Les résultats reçus sont issus de plusieurs prises pour avoir les mesures les plus précises.
Par photogrammétrie
Avec cette technique, l’objet est pris en photo sous tous les angles pour déduire ensuite son scan 3D.
Par lumière structurée
La capture 3D s’effectue grâce aux déformations de la lumière projetée sur le sujet scanné.
Par impulsion laser
Cette technique se base sur le temps que prennent les rayons laser pour toucher la surface de l’objet à numériser avant de revenir à leur source afin d’avoir une image en 3D. Une formation pour scanner laser peut être utile pour maîtriser les techniques de numérisation 3D.
Comment choisir le bon scanner tridimensionnel ?
Trois critères sont à considérer pour choisir le bon scanner 3D : la précision, le volume de l’objet à scanner et le budget.
La précision du scanner 3D
La précision d’une numérisation 3D varie en fonction de la technologie utilisée. Les scanners à lumière structurée et à laser sont les plus polyvalents. Grâce à leur précision de 0,1 mm, ils s’adaptent facilement aux imprimantes 3D à haute résolution.
Par rapport au scanner à laser, celui à la lumière structurée propose une meilleure résolution. Mais dans le cas où l’utilisateur souhaite capturer les détails d’une petite surface, la photogrammétrie est la plus recommandée.
La précision dépend aussi de l’appareil utilisé : les scanners 3D portables sont plus performants en fonction de la distance de capture par rapport au sujet. Les gammes de bureau sont quant à eux plus destinés à un volume de numérisation plus limité. Les scanners 3d hd, haute résolution & haute précision permet une reproduction plus fidèle et détaillée de l'objet.
La couverture du scanner et le volume de l’objet
Avant d’opter pour tel ou tel modèle de scanner 3D, il est important de déterminer quel type de sujet sera à scanner. Cela peut être les parties d’un corps humain, un objet du quotidien, un bâtiment... La couverture et le volume sont des critères qui se combinent. Le choix du matériel se fera en fonction de la taille de l’objet à numériser.
Les scanners portables peuvent être déplacés manuellement mais il arrive que certains modèles moyen de gamme ne capturent pas les petites surfaces. Dans ce cas, il est recommandé d’opter pour les scanners tridimensionnels portables haut de gamme qui proposent des mesures plus précises que les scanners de bureau.
La numérisation à « bon prix »
Le coût du scanner 3D fait partie également des critères de choix. Le prix de l’appareil variera en fonction des deux critères ci-dessus. Plus le scanner est précis, a une bonne couverture, plus c’est un bon investissement. Le budget dépendra de l’utilisation du matériel : à vocation professionnelle ou personnelle.
Le prix d’un scanner 3D varie en fonction de la gamme :
Les experts dans le domaine de la numérisation conseillent de faire un essai avant chaque achat pour avoir une idée du rendu de chaque scanner.
Quels sont les différents types de scanner 3D ?
Les scanners 3D se classent en quelques catégories : les modèles pour bureau, les gammes portables, les scanners corporels et les types relevés laser.
Le scanner 3D de bureau
C’est l’appareil de numérisation recommandé pour scanner des sujets de petite ou moyenne taille. Il est disponible en deux versions :
Le scanner 3D ouvert : qui permet de reproduire des objets de diverses tailles. Cet appareil est plus performant s’il est utilisé dans une pièce à l’abri de la lumière. Il est donc recommandé pour un usage en intérieur. Ce type de scanner dispose généralement d’un trépied qui garantit la stabilité du projecteur ou de la caméra 3D.
Le scanner 3D fermé : ce scanner 3D peut être utilisé en extérieur, comme il dispose d’un châssis fermé, donc la lumière est contrôlée. Ce type d’appareil est plus l’outil des bijoutiers ou des dentistes. Il est plus précis que le modèle ouvert, et il est idéal pour numériser les objets de taille réduite.
Les technologies de lumière structurée ou encore triangulation laser sont celles utilisées pour les scanners 3D de bureau. Ces derniers peuvent être dotés d’un plateau rotatif, pratique durant la séance de numérisation. Leur prix varie d’une centaine à des milliers d’euros en fonction de la gamme.
Le scanner 3D portable
Ce type de scanner donne l’opportunité de scanner des sujets de diverses tailles. Il peut capturer les détails les plus précis avec les couleurs et les textures. C’est l’outil idéal pour réaliser des modèles en 3D photoréalistes. Les scanners 3D portables se portent à la main et l’utilisateur peut se déplacer autour de l’objet pour en capturer le moindre recoin. Ils sont pratiques et faciles à utiliser.
Cependant, il n’est pas rare que les scanners 3D portables soient filaires puisqu’ils devront être obligatoirement liés à un ordinateur en USB. L’alimentation aussi nécessite le branchement à une prise électrique. Les modèles sans fil sont rares.
Le relevé laser 3D
Ce scanner 3D est surtout utilisé dans le domaine de l’industrie ou encore dans la construction. Il permet dès le début de faire des relevés de mesure précis et complets, et généralement en une seule fois. Le relevé laser 3D aide dans l’identification de diverses contraintes telles que le démontage, le transfert ou le montage. Le plan obtenu facilite la revue ou la correction de certaines parties de la future construction par exemple. Ce type de scanner 3D permet aussi d’anticiper quelles fournitures seront nécessaires.
URBICA fait partie des fabricants de matériels informatiques dédiés à la conception de plans et au service des mesures. Avec plus d’une trentaine d’années d’expérience dans ce secteur, la société s’adapte et suit l’évolution de la technologie, en passant par les plans 2D pour proposer aujourd’hui des appareils pour concevoir des maquettes 3D. On retrouve parmi ses produits, les relevés de scanner 3D. Elle est aussi connue dans d’autres secteurs comme l’énergie nucléaire, le transport ou encore les bâtiments et ouvrages.
De son côté, Creaform s’est fait connaître dans le domaine de la numérisation 3D avec son premier scanner laser le HandySCAN 3D au moins de juin 2005, trois ans après sa création au Québec. En 2007, après la sortie en septembre de son scanner haute résolution EXAscan, ce fut la NASA qui acquiert de son 400ème scanner HandySCAN 3D, le mois d’octobre. Les créations filent et se succèdent chaque année. En 2019, la société lance son GO!SCAN SPARK qui est reconnue comme l’appareil de numérisation 3D le plus simple et le plus rapide de sa génération.
Quant à Artec 3D, il est considéré comme le leader mondial du marché des scanners 3D. Les modèles portables sont sa spécialité et il innove chaque année ses produits depuis 2007. Le siège de la firme est basée au Luxembourg où tous ses produits labellisés sont conçus. Seul l’Artec Ray est confectionné aux USA, à Redmond. Ses équipes de spécialistes travaillent également à Moscou et en Californie.
Comment choisir son scanner 3D ?
Pour mieux choisir entre les différents scanners 3D existants, il faut prendre plusieurs critères en compte. Ce sont par exemple :
Les dimensions du sujet à scanner :
Les caractéristiques techniques de l’appareil (dimensions, mode d’usage, mode de fonctionnement, matériau de fabrication, niveau d’ergonomie et niveau de performance)
Le prix de l’appareil, dépendant notamment de l’état général de celui-ci, de son fournisseur et de la marque de fabrication
Les fonctionnalités du logiciel nécessaire
La quantité de détails que l’utilisateur souhaite numériser
Le mode d’entretien de l’appareil.
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