BLOG POSTS
MÁY QUÉT 3D – LỰA CHỌN VÀ NHỮNG ĐIỂM CẦN LƯU Ý
Bạn đang băn khoăn không biết nên chọn máy quét 3D nào?” Việc tìm kiếm một thiết bị quét 3D phù hợp có thể là một vấn đề không dễ dàng. Do vậy, chúng tôi đã tổng hợp một danh sách mọi thứ cần quan tâm, từ thông số máy cho tới các ứng dụng cụ thể, để giúp bạn có thể lựa chọn máy quét 3D phù hợp với nhu cầu.
Đối với người mới bắt đầu, việc nghiên cứu một công nghệ mới có lẽ không đơn giản. Nếu lựa chọn sai, bạn có thể sẽ phải gắn liền với một thiết bị có giá trị lớn nhưng lại khó sử dụng. Đồng thời, nếu công việc bạn nằm trong một lĩnh vực lớn bao gồm nhiều ứng dụng, cũng có thể khiến việc nâng cấp trở thành một thách thức.
Quét 3D: Đây là một thị trường lớn với vô số những công nghệ tiên tiến, hầu hết các hãng đều hướng tới việc cung cấp một thiết bị toàn diện nhất có thể. Thay vào đó, bạn cần xác định một thiết bị phù hợp nhất với công việc của mình.
Nếu bạn muốn tạo một mô hình hoặc hình ảnh chân thực nhưng không cần tới quét biên dạng, vậy một chiếc máy quét 3D chuyên nghiệp là không cần thiết. Tuy nhiên, chỉ những thiết bị vận hành bằng công nghệ như ánh sáng cấu trúc, ánh sáng xanh, và LiDAR với phạm vi quét và độ chính xác cao, mới có thể mang lại mô hình kỹ thuật số đủ chính xác cho các công việc kỹ thuật nâng cao.
Đừng chọn một thiết bị quét 3D chỉ dựa trên thông số của nó. Hãy cân nhắc đến yêu cầu của ứng dụng để có thể đạt kết quả tốt nhất.
Lựa chọn máy quét 3D
Để bắt đầu, bạn nên chú tâm vào việc dành thời gian để phân tích kỹ lưỡng yêu cầu của dự án. Nếu đội ngũ của bạn đã có kinh nghiệm quét 3D, họ sẽ có thể tận dụng khả năng của máy quét một cách nhanh chóng. Nếu không, thì bạn nên ưu tiên việc lựa chọn một thiết bị dễ sử dụng.
Tiếp đó là độ chính xác – một tiêu chí quan trọng trong các tác vụ kiểm tra và thiết kế ngược. Tiêu chí về tốc độ để đánh giá tốc độ hoàn thành dự án, và tính linh hoạt để đánh giá khả năng đáp ứng với các môi trường làm việc khác nhau. Nếu bạn cần mô hình 3D siêu thực thì độ phân giải cũng là một yếu tố quan trọng. Khác với độ chính xác vì đây là thông số tập trung vào độ ổn định của phép đo, độ phân giải quyết định khoảng cách nhỏ nhất giữa các điểm trên bền mặt vật thể.
Thêm vào đó, bạn cũng nên cân nhắc tới phạm vi quét của máy, vì mỗi ứng dụng sẽ yêu cầu phạm vi quét khác nhau. Có lẽ ví dụ cụ thể nhất là trong lĩnh vực xây dựng, nơi mà các kỹ sư cần quét những cấu trúc lớn để phục vụ các mục đích như quy hoạch mặt bằng. Nhu cầu của họ sẽ hoàn toàn khác với những người làm việc trong lĩnh vực nha khoa hoặc kim hoàn, nơi mà độ chính xác quan trọng hơn phạm vi quét.
Việc nắm bắt được những khía cạnh này là rất quan trọng, vì nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả quét 3D. Vậy làm thế nào để ứng dụng những điều này trong thực tế? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu thêm nhé.
I/ Môi Trường
Nếu công việc yêu cầu quét 3D ở ngoài trời hoặc ở một khu vực rộng lớn, thì máy quét Artec Ray II với tầm quét 130m sẽ là một thiết bị lý tưởng.
Trước khi đưa ra quyết định lựa chọn công nghệ quét, thì việc cân nhắc khu vực quét là thiết yếu. Việc số hoá các vật thể phức tạp thường yêu cầu một máy quét 3D đa dụng, trong khi việc quét ở các địa điểm phải di chuyển xa đòi hỏi thiết bị có thời lượng pin lớn (có thể bao gồm cả pin dự phòng).
Có một sự khác biệt lớn giữa quét 3D ở “ngoài trời” và “trong nhà”. Khi quét ở ngoài trời, bạn cần quan tâm đến các yếu tố như ánh sáng và độ ẩm. Trong các tác vụ đo thời gian dài, hoặc quét các cấu trúc lớn, bạn sẽ cần các giải pháp như đồ gá hoặc chân đỡ. Trong các điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, máy quét có thể bị quá nhiệt hoặc độ chính xác mất ổn định. Do vậy, người sử dụng nên tránh để máy trực tiếp dưới ánh nắng hoặc gần các khu vực ô nhiễm.
II/ Khả năng sử dụng
Máy quét 3D Artec Leo cho phép khả năng di chuyển linh hoạt
Hiện nay, thị trường máy quét 3D chuyên nghiệp ngày càng đa dạng và phong phú, nhưng một số thiết bị được đánh giá là thân thiện với người dùng hơn. Vì vậy, bạn gần như có thể tối đa hoá công năng của những thiết bị này ngay từ ban đầu; một ứng cử viên sáng giá trong số đó chính là máy quét Artec Leo – một thiết bị gọn nhẹ, đa dụng và đặc biệt là “không dây”. Ngược lại, các thiết bị quét có dây, sử dụng điểm dán sẽ cần hiệu chỉnh kỹ càng trước khi sử dụng, khiến quy trình trở nên phức tạp hơn.
Phụ kiện cũng là một yếu tố cần cân nhắc. Nếu là thiết bị có dây, máy quét 3D của bạn sẽ cần phải có máy tính mỗi khi di chuyển. Việc tinh gọn quy trình vận chuyển cũng là một trong những yếu tố quyết định tốc độ công việc. Các thiết bị nhỏ gọn và di động sẽ là giải pháp tốt nhất cho vấn đề này.
Tiếp theo là phần mềm quét và xử lý dữ liệu. Đối với người mới, việc chuyển bản quét sang dạng lưới điểm và mô hình CAD có thể là công đoạn phức tạp nhất khi thiết lập một quy trình làm việc. Tuy nhiên, bạn có thể sử dụng một số mẹo để tối ưu hoá kết quả. Ví dụ, bạn có thể sử dụng một nền tảng có thể tự động áp dụng thuật toán xử lý dữ liệu tốt nhất.
Khi nói đến tỷ lệ khung hình và khả năng tracking, các thiết bị quét chuyên nghiệp sẽ là ứng cử viên tốt nhất. Mặc dù có các thiết bị rẻ hơn, nhưng hiệu quả vượt trội của máy quét 3D cao cấp sẽ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong dài hạn.
Máy quét 3D lý tưởng sẽ có thể giải quyết bất kỳ mẫu đo nào của bạn, dù là kích thước, vật liệu hay bề mặt.
III/ Phạm vi quét
Với quét 3D, bạn có thể số hoá toàn bộ một khu vực để quy hoạch mặt bằng và tối ưu hoá
Hiện nay, quét 3D có thể số hoá bất kỳ thứ gì, từ những chi tiết siêu nhỏ trên vật thể cho tới toàn bộ toà nhà hoặc một khu vực. Tuy nhiên, bạn cần thận trọng khi lựa chọn thiết bị cho các tác vụ quét ở quy mô lớn – vì phạm vi quét lớn sẽ thường phải đánh đổi bằng độ chính xác.
Nếu công việc của bạn thường phải quét các vật thể lớn – chẳng hạn như ô tô, tàu hoả hay một khoảng đất – các thiết bị LiDAR tầm xa như Artec Ray II là lựa chọn phù hợp nhất. Mặt khác, các vật thể nhỏ hơn như PCB hay bộ nén sẽ phù hợp hơn với các máy quét 3D cầm tay linh hoạt, được thiết kế để quét chi tiết các khu vực khó tiếp cận.
Tốc độ và trường nhìn cũng đóng vai trò không nhỏ. Như bạn có thể hình dung, càng nhiều điểm quét có thể thu thập mỗi giây, thì tốc độ quét sẽ càng nhanh hơn, đặc biệt trên các vật thể lớn. Tương tự, trường quét của thiết bị càng rộng (hoặc phạm vi máy có thể quét trong một lần), thì càng nhiều dữ liệu có thể thu thập trong một lần quét. Trường quét lớn sẽ có dữ liệu lớn, và tốn nhiều thời gian hơn để xử lý – đây cũng là điểm cần phải đánh đổi.
IV/ Độ chính xác
Độ chính xác của quét 3D ở cấp độ milimet có thể ứng dụng ở nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp hạng nặng cho tới nha khoa.
Máy quét 3D cầm tay thường được quảng cáo có độ chính xác tới 0.1 mm hoặc nhỏ hơn, nhưng điều này thực sự có nghĩa là gì?
Thực chất, độ chính xác biểu thị mức độ tương đồng của mô hình số hoá so với vật thể thực – hay cụ thể hơn là mức độ tương đồng giữa kích thước của mô hình số hoá và vật thể thực. Khi đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu quét, độ chính xác ở cấp độ milimet thường sẽ được ưu tiên.
Điều này đặc biệt đúng trong các quy trình kiểm tra và thiết kế ngược với mức dung sai nhỏ nhất. Dữ liệu chính xác cao đóng vai trò quan trọng trong việc số hoá các chi tiết được thử nghiệm, cũng như việc tối giản các biến số trong quá trình phân tích sản phẩm – một trong những mối lo ngại lớn nhất đối với các kỹ sư QI.
Artec Micro II có thể số hoá các chi tiết nhỏ với độ chính xác tới 5 micron (0.005 mm)
Công nghệ quét 3D trên điểm tham chiếu phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao, mặc dù khả năng thu thập texture không phải là điểm mạnh của nó. Trái lại, các máy quét ánh sáng cấu trúc là thiết bị lý tưởng nhất vì chúng có thể thực hiện cả hai việc đó.
Nếu bạn hướng tới việc số hoá trong lĩnh vực Chăm Sóc Sức Khoẻ, độ chính xác là một tiêu chí cực kì quan trọng. Các chi tiết thay thế sẽ không thể khớp với nhau nếu không có một quy trình đo tốt. Các chi tiết cấy ghép cũng cần có độ khớp vừa vặn nhất, nhằm tránh tình trạng đào thải.
Đối với việc số hoá các chi tiết y tế và nha khoa có kích thước nhỏ, thì máy quét Artec Micro II với độ chính xác 5 micron là lý tưởng nhất. Máy quét 3D cầm tay như Artec Eva cũng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực chăm sóc sức khoẻ nhờ tính đa dụng của nó. Độ chính xác 0.1mm của Eva phổ biến với các ứng dụng quét chân tay bệnh nhân. Sau cùng, mức độ chính xác bạn cần sẽ chủ yếu phụ thuộc vào từng ứng dụng khác nhau.
V/ Độ Phân Giải
Mặc dù độ phân giải cũng có vai trò trong việc đánh giá độ chính xác, nhưng đừng nhầm lẫn giữa 2 thứ này. Về cơ bản, độ phân giải là việc đạt được khoảng cách nhỏ nhất giữa điểm quét, và thu thấp chi tiết bề mặt tốt nhất hơn là độ chính xác của bề mặt. Trong ứng dụng hoạt ảnh, VR, khám nghiệm, và kim hoàn, độ phân giải thường sẽ được ưu tiên.
Dữ liệu quét ở độ phân giải cao cũng thường có dung lượng lớn hơn và yêu cầu nhiều thời gian để xử lý (đặc biệt ở trên các máy tính có cấu hình thấp). Máy in 3D cũng sẽ mất nhiều thời gian để tạo ra các mô hình có nhiều chi tiết tinh xảo – một số còn gặp nhiều vấn đề khi tạo ra những chi tiết đó. Nếu bạn có ý định quét các vật thể để phục vụ in 3D, đây cũng là điều cần phải cân nhắc.
Để có được độ phân giải quét 3D tối đa, bạn nên cân nhắc các thiết bị sử dụng ánh sáng xanh như Artec Spider II. Mặc dù công nghệ quang trắc cũng có thể quét chi tiết tốt, nó cũng phải đánh đổi bằng độ chính xác, làm giới hạn các ứng dụng đo lường.
VI/ Tốc độ
Đối với hầu hết người dùng chuyên nghiệp, tốc độ luôn là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu. Rất nhiều máy quét 3D sử dụng ánh sáng cấu trúc: đây là công nghệ có khả năng thu thập hàng triệu điểm dữ liệu chỉ trong một giây. Tốc độ máy quét ánh sáng cấu trúc có thể được đo bằng khung hình/giây (FPS) – Thông số này càng cao càng tốt.
VII/ Phần mềm
Một sai lầm thường gặp khi lựa chọn máy quét là mọi người quá tập trung và việc so sánh thông số máy. Nhưng sức mạnh thực sự để mang lại một giải pháp trọn vẹn lại nằm ở phần mềm xử lý. Khả năng giải quyết dữ liệu đầu vào liên tục và xử lý chúng để đạt được kết quả tốt nhất yêu cầu một chương trình với thuật toán được phát triển tốt.
Phần mềm chính là yếu tố chủ chốt. Quét dữ liệu 3D và chương trình xử lý đóng vai trò lớn đối với kết quả cuối cùng.
VIII/ Chi phí
Người dùng chuyên nghiệp thường thấy việc quét 3D sẽ nhanh và ít lỗi hơn các phương pháp truyền thống
Vậy, giá trị của một chiếc máy quét 3D sẽ là một điểm quan trọng đối với những người đã sử dụng và chuẩn bị sử dụng trong tương lai. Nhưng thường sẽ xảy ra trường hợp “liệu tôi sẽ không cần nâng cấp máy không?”. Các thiết bị có giá dao động trong khoảng từ vài trăm đô la cho tới hơn 100,000 đô la, tuy nhiên tiền nào thì của đó.
Ví dụ như phát triển bến đỗ du thuyền TT Custom Marine. Với máy quét 3D Artec Leo, đội ngũ của họ giờ đã có thể nâng cấp những chiếc tàu của mình nhanh hơn gấp 4 lần so với trước đây, rút ngắn thời gian phát triển và tăng doanh thu từ các hoạt động khác.
Khi so với phương pháp đo truyền thống hoặc các phương pháp số hoá bằng công nghệ quang trắc, quét 3D sẽ nhanh và ít lỗi hơn, giúp rút ngắn thời gian sản xuất và đảm bảo kết quả chính xác.
Đúng như câu nói “tiền nào của đấy”. Mặc dù máy quét 3D giá rẻ tưởng chừng như một khoản đầu tư hấp dẫn, nhưng đó chỉ là ngắn hạn. Các thiết bị chuyên nghiệp luôn là một khoản đầu tư xứng đáng nhiều, đặc biệt nếu người dùng chú trọng vào việc phát triển sản phẩm lâu dài, vì khả năng mang lại kết quả chính xác và độ tin cậy cao của những thiết bị này theo trong dài hạn.
=> Bảo vệ thiết bị thiết bị của bạn với các phụ kiện và bảo hiểm để tối đa hoá khoản đầu tư của bạn
Tổng kết những điều cần cân nhắc trước khi mua
Kết luận, đây là những khuyến nghị mua hàng tốt nhất của chúng tôi. Đều đầu tiên nên chú ý khi so sánh các mô hình 3D là độ phân giải. Trong nhiều trường hợp, đây là yếu tố dễ nhận biết nhất. Bên cạnh đó, độ chính xác cũng là một tiêu chí nên cân nhắc khi muốn đánh giá hiệu suất máy.
Tiếp đó là việc lựa chọn đơn vị cung cấp. Thông thường, việc quyết định mua sản phẩm có thể dựa trên những đánh giá online. Nhưng khả năng hậu mãi cũng là một trong những điều nên cân nhắc. Một máy quét 3D chất lượng có thể có tuổi thọ lên tới hơn 10 năm. Vậy trong thời gian đó, bạn sẽ nhận được những hỗ trợ gì từ đơn vị cung cấp? Ví dụ, liệu phần mềm có thường xuyên được cập nhật hay không? Nếu không, thiết bị của bạn có thể nhanh chóng trở nên lỗi thời.
Nếu bạn lo lắng liệu chi phí bỏ ra có xứng đáng hay không, vậy hãy thử trải nghiệm nó. Khi bạn được demo một thiết bị, hãy chắc chắn rằng nó dễ dàng sử dụng, và thuận tiện cho công việc của bạn. Nếu không, bạn có thể sẽ phải trải qua rất nhiều khoá đào tạo trước khi có thể tận dụng máy quét một cách hiệu quả.
Đừng quên rằng giá thành rẻ sẽ luôn là lựa chọn tốt hơn. Nếu một chiếc máy quét 3D không đạt tiêu chuẩn cho công việc của bạn, nhiều khả năng bạn sẽ phải đầu tư thêm vào nhiều thiết bị khác. Tương tự, đừng quá chú trọng vào công nghệ hay thông số của máy, hãy tập trung vào công nghệ phù hợp cho ứng dụng của bạn.
Vì vậy, chúng tôi khuyến khích việc cân nhắc các tiêu chí ở trên và lựa chọn chiếc máy phù hợp nhất với nhu cầu của bạn, sau đó yêu cầu demo từ đơn vị cung cấp. Từ đó, bạn sẽ có thông tin cần thiết để đưa ra quyết định cho một giải pháp dài hạn.
