Vous cherchez un scanner 3D ? Que vous vouliez un appareil portable, DIY ou encore professionnel, découvrez ici les meilleurs modèles de l'hiver 2018, accompagnés d'une présentation générale des technologies de numérisation 3D.
Le marché du scanner 3D offre une large gamme de produits très diversifiés. Formes, tailles, capacités, prix : il y en a pour tous les goûts. Une sélection si variée, un avantage en soi, peut tout de même rendre votre choix difficile. Pas évident de faire le tri !
Ça tombe bien, nous sommes là pour vous aider. Après avoir parcouru forums, boutiques en ligne et listes des meilleures ventes sur le marché, nous pouvons affirmer avec certitude que la liste que nous vous présentons contient les meilleurs scanners 3D du moment. Chacun d’entre eux a été choisi pour ses caractéristiques distinctives, sa technologie, son prix ou tous ces facteurs à la fois. Nous nous sommes efforcés de couvrir un éventail large, du scanner 3D grand public au prix très abordable à celui plus adapté aux petites entreprises (et même un peu plus encore).
Choisissez votre budget :
Envie d’en savoir plus sur la technologie de numérisation 3D en général ? Suivez les liens ci-dessous :
Cette seconde version du capteur Kinect pour Xbox One, destiné aux jeux vidéo, est en fait un véritable scanner 3D par temps de vol. L’idée n’était pas de concevoir le meilleur scanner 3D au monde, mais le fait qu’il allie prix abordable, possibilité de bidouillage et technologie tout à fait correcte lui confère finalement la première place de notre liste.
Pour utiliser la Kinect comme un scanner, il faudra vous en tenir à l’écosystème Microsoft, via un programme dédié permettant des numérisations 3D basiques. Il vous est possible de préciser les dimensions de l’espace que vous souhaitez scanner, ainsi que la résolution de numérisation. Libre à vous également de choisir comment vous voulez scanner votre objet, de manière fixe ou portable. Le point négatif du programme ? Il ne fonctionne qu’avec Windows 10, et n’exporte le maillage que vers le programme Microsoft 3D Builder. Seul ce dernier vous permettra de choisir un format de fichier et d’accéder à des outils de réparation du maillage.
Au-delà de ça, Kinect a été largement adopté par les équipes et entreprises prêtes à bricoler cet appareil bon marché pour l’adapter à leurs propres besoins. Avec un prix abordable une qualité de numérisation des plus correcte, la Kinect est un choix judicieux si vous êtes à la recherche d’un scanner 3D au-dessus de la moyenne sans devoir casser votre tirelire.
Cela étant dit, Microsoft a stoppé la production de son capteur Kinect, et ne le prend même plus en charge sur ses propres consoles. Niveau matériel, vous ne trouverez donc rien d’autre que ce qui existe déjà sur le marché. Le service après-vente officiel de Microsoft risque également de se dégrader avec le temps, mais il serait dommage de s’arrêter à cela, puisque le détournement du Kinect en scanner 3D et les possibilités qui en découlent sont bien plus intéressants. Les bricoleurs ne diront pas le contraire !
Le scanner 3D DIY Ciclop, de BQ, est un projet complètement open source, enregistré sous la licence GPL (licence publique générale GNU). Marchant dans les pas des machines RepRap, de nombreux composants du Ciclop sont imprimés en 3D. Vous pouvez acheter les éléments électroniques (incluant une webcam Logitech et un plateau Arduino customisé) en un seul lot.
Ce scanner 3D laser fonctionne avec une suite logicielle spécifique, Horus, également open source.
Attention : ce n’est pas facile à assembler. BQ a elle-même admis que le scanner 3D était difficile à monter et à calibrer, et qu’il existait également une certaine irrégularité dans la qualité (au niveau de la précision) de chacun des composants.
Les fichiers d’impression 3D sont disponibles sur GitHub, et la liste des matériaux ainsi que le manuel d’assemblage sur le site Diwo BQ. Si l’on s’en tient à l’aspect open source et facilité d’utilisation, le scanner 3D Ciclop compte parmi les meilleurs, bien que le faire fonctionner puisse relever du défi. Mais peut-être est-ce là tout le plaisir d’un tel projet ? Il s’agira en tout cas d’une expérience instructive.
Notons que ce scanner 3D étant un projet open source, vous trouverez probablement le Ciclop disponible sous un nombre de noms et de marques divers et variés qui l’ont légèrement adapté (ou qui le vendent tout simplement comme leur propre création). BQ est bien le créateur unique du scanner 3D Ciclop.
FabScan est un scanner 3D DIY (à monter soi-même) développé par Francis Engelmann pour sa thèse de licence en 2011. Sous sa forme basique, c’était un scanner laser 3D synchronisé avec un plateau rotatif. Le design a ensuite été amélioré par les étudiants des promotions suivantes de l’université RWTH Aachen (l’université technique de Aix-la-Chapelle, en Allemagne) pour faire baisser son prix de 150 à 100 €. Cependant, si vous souhaitez acquérir le kit complet avec toutes les pièces, vous devrez débourser jusqu’à 185 €.
Avant de faire votre choix, il serait également judicieux de comparer les différentes versions du FabScan. La plus récente utilise l’appareil photo du Raspberry Pi afin d’améliorer la qualité du scan. Si construire son propre scanner laser 3D n’est pas du goût de tous, le FabScan est pour les curieux le meilleur scanner 3D pour tout apprendre de la numérisation 3D.
Le XYZ 3D Scanner Pro de XYZPrinting est l’un des scanners 3D les moins chers du marché, et donc un choix d’entrée de gamme populaire parmi les débutants au budget limité. Il propose quatre modes de numérisation différents, qui permettent aux utilisateurs de numériser une multitude d’objets divers et variés : tête, corps entier, visage ou simples objets du quotidien.
Ne vous fiez pas à son prix modique de 139 € : le scanneur 3D XYZ 3D Scanner Pro offre tout de même une résolution spatiale de 1 à 2,5 mm et une bonne portée de numérisation. Pour autant, comme c’est souvent le cas dans la vie, si vous voulez de la qualité, il faut savoir y mettre le prix. En d’autres termes, si vous recherchez un scanner 3D qui offre des résultats professionnels et des fonctions plus étendues, il vaut probablement la peine de débourser quelques deniers supplémentaires pour un modèle plus haut de gamme.
Le scanner 3D Atlas DIY est livré en kit à assembler soi-même de A à Z, jusqu’à la structure elle-même, qui doit être imprimée en 3D (si vous le souhaitez, il est également possible d’acheter une structure toute faite en acrylique).
Le kit vous coûtera 209 $ (près de 180 €) si vous possédez déjà un Raspberry Pi, que vous pourrez installer à l’intérieur du scanner 3D. Sinon, vous pourrez choisir ente le Raspberry Pi 2 (244 $, soit environ 205 €) et le Raspberry Pi B+ (229 $, soit environ 195 €). L’appareil photo du Raspberry Pi peut produire des scans 3D impeccablement texturés. À l’instar d’autres scanners 3D en kit, Atlas est livré avec un programme spécialement conçu pour ce modèle, le FreeLSS. L’Atlas est particulièrement pratique : vous pouvez accéder à votre scanner via votre navigateur Web grâce à la connexion Wifi intégrée.
Le modèle Structure Sensor, développé par Occipital, est un scanner 3D portable multi-fonctions, pouvant être utilisé pour de nombreuses applications. Le logiciel fourni par le fabricant s’appelle Structure SDK. Il offre des outils de développement de haut niveau et un accès complet de bas niveau pour les jeux vidéo et le développement de réalité mixte et de mapping 3D. En outre, cet appareil peut être utilisé pour créer des modèles 3D de qualité d’objets à imprimer en 3D.
Bien que ce scanner 3D ait été conçu pour être utilisé avec un iPad ou un iPhone, l’entreprise fournit des guide de « piratage » afin de contourner tous les obstacles que vous pourriez rencontrer si vous vous servez d’un autre système d’exploitation comme Windows ou Linux. Malheureusement, toutes les caractéristiques techniques ne sont pas disponibles.
Occipital continue de mettre à jour le scanner 3D Structure Sensor pour qu’il puisse être assemblé/compatible avec les nouveaux iPads. Il existe notamment des révisions récentes publiées pour la 6ème génération d’iPad et d’iPad Pro.
Le scanner 3D Matter and Form est un scanner 3D laser de bureau. C’est un appareil capable de réaliser des numérisations 3D de haute définition entièrement en couleurs. Ceci est possible grâce à la présence de deux lasers et d’un capteur HD-CMOS. La précision du scanner 3D peut atteindre les 0,25 mm et de très petits détails de 0,43 mm peuvent être reproduits.
Le logiciel gratuit livré avec le scanner 3D est conçu pour créer des fichiers STL fiables que vous pouvez directement utiliser pour l’animation ou l’impression 3D. Si vous utilisez un câble USB, vous pouvez connecter votre appareil directement à votre ordinateur. Et ce n’est pas fini : pour encore plus de portabilité, le scanner 3D de Matter and Form peut se plier !
Actuellement commercialisé dans sa 2ème version, le scanner 3D Sense succède au iSense, un scanner à fixer sur tablette ou smartphone désormais obsolète. Connecté à un appareil Windows (Windows 8 ou version ultérieure) grâce à un port USB 3.0, le Sense est un outil de numérisation portatif efficace pour capturer des modèles en vue de créer des archives et assets de contenus numériques.
Grâce à son suivi des objets perfectionné, la construction active d’un modèle 3D devient un jeu d’enfant. Cette solution de numérisation portative produit une géométrie relativement haute et une bonne qualité de texture.
Le scanner 3D Sense opère sur une zone de 20 cm à 160 cm, permettant de capturer des images en couleurs sur un champ de vision de 45 degrés. C’est donc un scanner 3D portable qui offre une flexibilité surprenante étant donné son gabarit.
Mais qu’est-ce que c’est ? Et si on vous disait que cet étrange appareil, basé sur un système laser, transforme votre téléphone portable en scanner 3D ? Permettez-nous donc de vous présenter l’EORA, le scanner 3D à la technologie innovante, qui lui a permis de lever près de 600 000 $ sur Kickstarter en 2015. Depuis, l’EORA est commercialisé sur le marché grand public et se propose, pour enciron 530 €, de démocratiser la numérisation 3D.
Il est naturel de nourrir quelques doutes envers un scanner 3D qui utilise un smartphone comme principal moteur, mais force est de constater que l’EORA parvient à générer des scans d’une qualité surprenante.
Pour la numérisation à courte distance, c’est-à-dire à moins d’un mètre, vous pourrez obtenir des résultats précis jusqu’à 100 microns. Il est même possible d’utiliser, en option, un plateau rotatif qui vous permettra d’élargir vos possibilités de numérisation 3D.
Successeur du Matter and Form V1, le scanner 3D Matter and Form V2 conserve le hardware du V1 et rajoute plus d’ergonomie. Voyez cette nouvelle version comme une optimisation du modèle précédent. C’est donc un scanner 3D qui fait un travail admirable étant donné son prix.
Agrémenté du nouveau logiciel MFStudio, le scanner 3D Matter and Form V2 est capable de capturer des formes encore plus rapidement, surtout lorsqu’il est combiné au module comlémentaire +QuickScan.
Comme pour le V1, vous pouvez relier le Matter and Form V2 à votre ordinateur. Et pour ne rien gâcher, ce scanner 3D est pliant, ce qui le rend facilement transportable.
Succédant au Einscan S, le scanner 3D EinScan SE de Shining 3D est l’une des deux machines de bureau récemment lancées par le fabriquant. Ce système offre un package bien complet pour les débutants et les formateurs souhaitant découvrir la numérisation 3D et créer des scans de qualité sans trop de complications.
Développés en prenant en compte les retours de milliers d’utilisateurs de l’EinScan-Pro, le scanner portatif de Shining 3D, ces nouveaux scanners représentent un moyen de capter l’ensemble du marché (ce qui a également été favorisé par le passage récent de la société à l’impression 3D).
Le scanner 3D EinScan-SE se destine principalement à des fins éducatives. Il est livré avec un logiciel dont le mot d’ordre est facilité d’utilisation, en automatisant suffisamment le processus pour que tout utilisateur puisse scanner rapidement en 3D et générer un modèle CAO.
Cette solution logicielle permet également de mapper automatiquement les images numérisées, ce qui les rend adaptées à l’impression 3D. Proposant un mode de numérisation automatique et un mode fixe, le scanner 3D SE offre une précision maximale inférieure à 100 microns.
Notre avis complet sur le scanner 3D : EinScan-SE Review – Best Value 3D Scanner in 2019
Le scanner 3D professionnel EinScan SP s’inspire de son homologue, le SE, tout en offrant plus de précision, de vitesse et de volume de capture. Globalement, ce produit s’adresse à un utilisateur avancé qui recherche une solution de numérisation précise et rapide dans un environnement professionnel.
À l’instar du SE, le scanner 3D Einscan SP propose les modes de numérisation automatique et fixe, ainsi qu’une précision inférieure à 50 microns.
Le scanner 3D HD NextEngine offre à la fois portabilité et haute fidélité en termes de numérisation 3D. Cet appareil de pointe dispose d’un système électro-optique permettant d’utiliser plusieurs lasers en même temps pour numériser en 3D. Le scanner 3D NextEngine peut scanner en 3D des objets de toute taille. Par conséquent, il offre bien plus de polyvalence que la plupart des scanners 3D actuellement sur le marché.
C’est le meilleur scanner 3D pour les utilisateurs souhaitant une machine pour un usage professionnel. Certes, son achat est un gros investissement, mais la qualité a un prix.
Principalement commercialisés en Europe et en Asie, les scanners de Rangevision se positionnent comme une option abordable pour les professionnels ayant besoin de numérisations de haute qualité pour des utilisations variées. Le produit le plus récent de la compagnie (bien qu’il ait déjà quelques années) est le Smart, un scanner 3D à lumière structurée monté sur rail.
Capable de capturer des scans 3D détaillés de quelques centimètres à plus d’un mètre, le Smart dispose de deux caméras HD à mise au point automatique prêtes à l’emploi qui détectent les motifs projetés à partir du projecteur inclus avec l’appareil.
Il semble qu’à son lancement, le scanner 3D Smart ait souffert d’instructions peu claires et d’un logiciel difficile d’utilisation. Celui-ci ayant par la suite été amélioré par l’intermédiaire de mises à jour régulières, le Smart est désormais un candidat de choix dans notre liste. Cerise sur le gâteau, il est livré partiellement assemblé dans un étui transportable très chic.
Le scanner HP Pro S3 à lumière structurée est la version améliorée de la S2 mentionnée ci-dessus. Tout comme son grand frère, il s’agit d’un rebranding de l’ancien scanner 3D de la société David Vision Systems, le David SLS-3.
La différence tient dans l’intégration d’une caméra HD plus efficace, qui vient remplacer l’appareil photo monochrome basique fixé au S2.
Disponible dans un package complet livré avec deux caméras de qualité industrielle, le S3 est un scanner 3D modulaire puissant qui, tout en penchant vers l’extrémité la plus chère de la gamme, est un véritable champion grâce à sa configuration modulaire et ses résultats de haute qualité.
Les scanners 3D EinScan-Pro et EinScan-Pro+ offrent un nombre impressionnant de fonctionnalités et sont capables de numériser toute sorte d’objets, du plus petit au plus grand. Vous pouvez l’utiliser comme scanner 3D portable ou de bureau, et il offre des modes de numérisation rapide et HD. En bref, ils conviennent à une multitude de situations pour vos numérisations.
La ligne EinScan-Pro utilise la technologie de numérisation 3D par lumière blanche, qui permet précision et rapidité. Ce système destiné aux professionnels peut capturer des textures en couleurs pour des objets mesurant entre 0,03 mm et 4 m.
Le scanner peel 3D a su trouver le bon équilibre entre fonctionnalités professionnelles et prix compétitif. Pour seulement 5 150 €, ce scanner 3D offre tout de même des caractéristiques attrayantes, que l’on ne retrouve que rarement sur les appareils de la même gamme de prix. Il est notamment possible de numériser avec précision des surfaces planes ou brillantes. Ce scanner 3D en forme de banane est en effet fourni avec des marqueurs adhésifs, qui permettent de capturer les surfaces plates et lisses.
Pour les applications plus communes de la numérisation 3D, il suffit de pointer le scanner 3D vers l’objet puis d’appuyer sur la gâchette. Rien de plus facile. Côté sécurité, le peel 3D fait appel à un système de LED afin de générer la lumière structurée, ce qui le rend plus sûr à utiliser que d’autres systèmes laser.
Combiné aux marqueurs adhésifs de suivi, le peel 3D peut atteindre une précision de numérisation de 0,25 mm et une précision volumétrique de 0,5 mm. Sa résolution de base affiche quant à elle 0,5 mm : pas de quoi se vanter comparé à d’autres modèles, mais c’est un sacrifice nécessaire afin de maintenir le prix du peel 3D dans la fourchette basse.
L’EinScan Pro 2X est le tout dernier scanner 3D portable proposé par Shining 3D. Comme l’EinScan Pro avant lui, ce nouveau modèle amélioré est un scanner 3D léger et compact conçu pour un usage professionnel, capable de scanner des objets de petites et moyennes dimensions, et ce à une vitesse incroyablement élevée, sans compromis sur la qualité.
L’EinScan Pro 2X offre quatre modes de numérisation 3D différents : scan libre rapide, scan libre HD et scan fixe (avec ou sans plateau rotatif). Réglé sur le mode scan libre rapide, l’EinScan Pro 2X est capable de capturer jusqu’à 1 500 000 points par seconde (30 fps). Le mode scan libre HD est quant à lui un peu plus lent, mais c’est pour la bonne cause : il peut atteindre une précision maximum de 0,05 mm. Pour ces deux modes de scan manuel, la précision volumétrique peut être améliorée en utilisant des marqueurs sur les objets que vous souhaitez numériser. Dans les deux cas également, la distance minimum point à point est de 0,2 mm, ce qui permet la création de données 3D en haute résolution.
Vous pouvez également opter pour l’EinScan Pro original, qui était notre coup de cœur avant que le Pro 2X, profitant de notre dernière mise à jour, ne vienne lui dérober sa place.
Tout comme le modèle EVA, le scanner 3D EVA Lite est portatif et facile d’utilisation mais fait chuter son prix en abandonnant la fonctionnalité de capture de texture. Si cette omission sera pour certains rédhibitoire, elle permet tout de même de rendre accessibles ses capacités de capture géométrique de haute qualité à ceux ne nécessitant que cette fonctionnalité. C’est donc somme toute une amélioration astucieuse de l’offre du scanner 3D EVA.
Le résultat ? Un scanner 3D portable idéal pour capturer des objets géométriquement complexes (tels que le corps humain, pour les professionnels de la santé), sans exiger trop de puissance de calcul pour fonctionner (puisqu’il n’y a pas de données de texture à traiter).
Sorti en même temps que l’EinScan Pro 2X, le 2X Plus est une version améliorée qui offre de meilleures capacités dans certains domaines, notamment une vitesse de numérisation accrue et une meilleure précision. Puisque nous avons déjà discuté du Pro 2X plus haut, concentrons-nous plutôt sur les différences entre ces deux appareils.
La version améliorée offre une vitesse de numérisation plus rapide pour le mode de scan libre HD (1 100 000 points/s) et de scan fixe (un scan prend une demi-seconde). L’EinScan Pro 2X Plus dispose également d’un plus vaste périmètre de scan, ainsi que d’une distance point à point et de travail supérieure, ce qui le rend légèrement plus polyvalent que le modèle 2X de base. Selon la fiche technique, le degré de précision reste le même entre ces deux scanners 3D. Il en va de même pour la précision volumétrique et la profondeur de champ.
Contrairement au modèle de base, la version haut de gamme offre une profondeur de champ accrue, ce qui améliore la vitesse de scan et la convivialité générale de l’appareil. D’un prix d’environ 7 500 €, ce scanner 3D haut de gamme est destiné à un usage professionnel, notamment pour la recherche, la conception artistique, l’architecture, l’ingénierie et la santé.
Le scanner 3D Artec Eva est considéré par beaucoup comme le meilleur scanner 3D parmi les appareils portatifs. Il est utilisé dans tous les domaines imaginables, de l’industrie aérospatiale au secteur orthopédique, en passant par l’animation vidéo et, bien sûr, l’impression 3D.
À ne pas manquer : Artec EVA 3D Scanner: The Fastest Way to Enter the 3D World
L’Artec EVA est particulièrement adapté pour la numérisation d’objets de taille moyenne (dont les bustes), capturant des images en couleur de manière rapide et fiable.
Il est possible de configurer plusieurs scanners 3D Artec EVA afin d’accélérer le processus de numérisation, une solution onéreuse mais bienvenue quand on en vient à considérer la versatilité du produit.
Grâce à sa technologie de lumière structurée, ce scanner 3D est particulièrement adapté et sûr si vous souhaitez numériser des personnes ou des animaux. L’appareil n’a pas besoin d’être calibré et ne requiert aucun temps de chauffe. Il est par ailleurs compatible avec les tablettes. C’est donc un système de numérisation 3D véritablement portatif qui ne nécessite pas d’alimentation externe. Le logiciel d’édition développé par l’entreprise n’est cependant pas livré avec le scanner 3D portable, et il n’est pas gratuit. Pas d’inquiétude : les données récoltées par le scanner 3D peuvent être exportées et n’importe quel logiciel d’édition 3D tiers devrait pouvoir les utiliser sans difficulté.
Associant puissance et portabilité, le Creaform Go!Scan 20 est un scanner 3D à lumière blanche capable de capturer des géométries et textures de manière professionnelle.
Dôté d’une précision atteignant les 0,01 mm, le système utilise un positionnement hybride qui permet de scanner des objets plus larges aisément, avec un workflow qui pourrait se résumer à “visez-et-tirez”.
Le logiciel qui l’accompagne, VXelements, offre de nombreux outils d’optimisation pour nettoyer les scans 3D, dont le remplissage automatique des trous, la capture améliorée de facettes et le rendu net des arêtes (utiles pour les pièces mécaniques ou structurelles). Avec le module VXmodel inclus, il est possible d’intégrer vos scans dans vos designs CAO.
Une autre version, le scanner 3D Go!SCAN 50, est également disponible. Conçu pour scanner rapidement de plus gros objets, il capture avec une résolution plus basse mais avec un champs plus large.
L’Artec Space Spider est un scanner 3D haut de gamme et haute résolution qui utilise la technologie de la lumière bleue pour numériser tout ce qui passe à portée de son faisceau, des petits objets détaillés aux plus grandes pièces. Pour un peu moins de 22 000 €, cet appareil industriel génère des modèles 3D aux couleurs éclatantes et à la précision impressionnante.
Version optimisée de l’Artec Spider original, il s’agit d’un scanner de qualité industrielle conçu pour les professionnels de la CAO qui exigent une grande précision dans leur travail, notamment en rétroingénierie, fabrication additive, contrôle qualité et production en série. L’Artec Space Spider est capable de venir à bout des difficultés les plus tenaces, comme les détails très fins ou les arêtes pointues. Sa particularité ? Il offre des résultats d’une qualité comparable aux scanners haut de gamme fixes tout en étant lui-même un appareil portatif.
Le scanner 3D Artec Leo impose un changement radical dans le marché de la numérisation 3D, offrant une résolution de numérisation supérieure aux autres scanners EVA déjà leaders sur le marché, tout en ajoutant une fonctionnalité sans fil complète et un traitement intégré.
L’Artec Leo retire efficacement de l’équation les ordinateurs portables ou de bureau, offrant ainsi une liberté de numérisation totale. Les câbles immobilisant l’utilisateur à son poste de travail ne sont plus qu’un lointain souvenir. En plus de cette révolution, le Leo surpasse ses prédécesseurs sur tous les plans en proposant des fonctionnalités telles qu’une résolution de couleur de 2,3 mp, une reconstruction 3D de 80 images par secondes, une vitesse d’acquisition de 4 millions de points par seconde et une zone de capture de 173 000 cm cube.
Avec son prix affiché de 22 700 €, ce scanner 3D représente un investissement important, mais c’est le prix à payer pour un produit totalement différent de ce qu’on a pu voir auparavant.
Le T-Point CS est un scanner 3D industriel de haute précision, fabriqué par Zeiss. Mais ce qui différencie ce scanner 3D laser des autres scanners industriels, c’est sa portabilité. Grâce à cet atout majeur, il est possible de réaliser des numérisations 3D précises dans une multitude de situations différentes. C’est un outil fiable pour comparer l’exécution d’un design avec le fichier de modélisation 3D originel ou pour créer des outils en se basant sur les dimensions exactes d’un objet.
En plus de cela, le référencement dynamique de l’appareil permet de mesurer des données 3D sur des objets en mouvement, tels que ceux présents dans un environnement de travail actif. Une solution professionnelle pour des conditions exceptionnelles.
Avant d’acheter votre propre scanner 3D, il est important de bien comprendre les tenants et les aboutissants de la numérisation 3D. Tout d’abord, un scanner 3D est une machine qui collectera des données sur un objet ou une personne pour le/la numériser. Ces données d’image sont transférées vers un programme de modélisation 3D. Elles peuvent ensuite être modifiées via le logiciel, imprimées, intégrées à un jeu vidéo, etc.
Une fois que l’objet est scanné, le modèle peut être édité ou redimensionné avec un logiciel de modélisation 3D. Quand le modèle est prêt, il peut être exporté en format STL et imprimé en 3D. En d’autres termes, tout ce que vous voyez autour de vous peut être imprimé en 3D, que ce soit un objet aussi petit qu’une boucle d’oreille ou aussi gros qu’une voiture.
Il existe de multiples techniques de numérisation 3D et un certain nombre d’aspects sont à prendre en compte lorsque vous achetez un scanner 3D. Si vous souhaitez connaître plus en détails les techniques de numérisation 3D, la section ci-après vous fournira toutes les informations dont vous avez besoin.
La création d’images 3D précède l’ère numérique. Lorsque la photographie a été inventée, les scientifiques réalisèrent rapidement qu’ils pouvaient appliquer le principe de vision stéréostopique à leur domaine de recherche. Ils furent capable de mesurer et de déterminer la position d’un point dans un espace en 3 dimensions en utilisant deux images prises selon deux angles légèrement différents. Il appelèrent ce processus la « triangulation ».
Encore aujourd’hui la photogrammétrie est utilisée par les arpenteurs-géomètres pour créer des cartes précises. Cela s’est révélé particulièrement utile dans les régions montagneuses, difficiles d’accès pour les arpenteurs et ne pouvant pas être scannées en 3D avec un autre procédé.
Les programmes informatiques modernes peuvent scanner par triangulation aussi bien des immeubles entiers que des objets de la taille d’une chaussure. De nos jours, même un téléphone portable peut devenir un scanner 3D portable. Il suffit juste de télécharger une application. La précision de ce procédé dépend en grande partie de la qualité des images. Plus vous fournirez de pixels à votre programme, plus il aura de données sur lesquelles s’appuyer. Pour générer un modèle complet, beaucoup de photos sont nécessaires. Il faut pour cela tourner autour de l’objet et prendre une photo tous les 15 à 30 degrés et répéter cette étapes à différentes hauteurs. Plus l’objet est complexe, plus il faudra de clichés (afin de ne manquer aucun recoin).
Gardez à l’esprit que pour scanner un point par triangulation, vous devez le photographier au moins deux fois. Sans cela, le maillage aura des trous. Donc n’hésitez pas à mitrailler votre objet.
Les appareils utilisant cette technologie projettent un motif géométrique sur l’objet à scanner en 3D et une caméra enregistre la déformation de l’image. Selon la manière dont le motif est déformé, il est possible de calculer la localisation de chaque point. Les motifs ne pouvant être projetés qu’à partir d’un poste d’observation à la fois, il faut réaliser de nombreux scans 3D et les combiner pour obtenir un maillage complet à 360°. Certains fabricants contournent cette contrainte en insérant dans leur scanner 3D un plateau rotatif. L’appareil assemblera ensuite automatiquement les différents scans 3D. Ce type de scanner 3D est très exact, la précision atteint les dixièmes de micromètres. À la différence des scanners laser 3D, cette technologie est complètement sans danger pour les animaux et les êtres humains. La portée de ces lasers est cependant limitée à quelques mètres. La lumière structurée est disponible avec des scanners 3D portables ou de bureau.
Les scanners utilisant la numérisation 3D par temps de vol sont encore plus poussés. Ils déterminent la distance entre le scanner 3D et un objet en mesurant le temps que le laser ou la lumière infrarouge émis par l’appareil met pour être réfléchi. L’élément central ici est la vitesse de la lumière. Le temps nécessaire à un aller-retour permet d’estimer la distance traversée par le rayon lumineux. Sachant qu’un rayon de soleil atteint la Terre en seulement 8 minutes et 17 secondes, imaginez à quel point les capteurs de ces scanners 3D doivent être précis pour que l’appareil fonctionne. Cependant, même les scanners 3D par temps de vol les plus puissants ont des défauts : différences de température, humidité et autres facteurs affectent la vitesse de la lumière et entravent la capacité du scanner 3D à mesurer avec précision le temps nécessaire à un aller-retour. Par conséquence, leur degré de précision est assez bas, de l’ordre du centimètre. Ils sont principalement utilisés pour scanner de larges structures comme des immeubles. À l’instar des autres procédés, il est possible de créer des maillages avec la numérisation 3D par temps de vol. Les appareils utilisant des rayons lasers ne doivent pas être utilisés pour numériser des personnes ou des animaux. Beaucoup de scanners 3D portables utilisent cette technologie.
Les scanners 3D par triangulation, ou scanners laser 3D, ressemblent au scanners 3D utilisant la lumière structurée et la photogrammétrie : ils utilisent le même principe géométrique de base pour déterminer la localisation d’un point dans l’espace. Les scanners laser 3D projettent un rayon laser sur l’objet et la caméra enregistre l’endroit où le laser touche l’objet. Puisque les angles et les mesures du laser et de la caméra sont connus, le point laser (ou ligne) peut être localisé précisément. Ce type de scanner 3D est connu pour sa précision, qui atteint les dixièmes de micromètres. Par contre, leur portée est limitée à quelques mètres seulement. Les scanners 3D par triangulation émettant une ligne laser sont capables de scanner des objets en mouvement. Cette technologie est généralement utilisée par les scanners 3D portables.
Les scanners 3D avec contact touchent physiquement l’objet, posé ou fixé sur une surface faisant office de plateau. Généralement, le processus est lent, la moindre vibration pouvant déformer le scan 3D. Bien que ces scanners 3D produisent des résultats précis utilisés pour des contrôles qualité dans l’ingénierie, les palpeurs peuvent modifier ou même endommager les objets scannés. Ils ne sont donc pas utilisés pour la conservation du patrimoine culturel.
Choisir le bon scanner 3D n’est pas une mince affaire. Beaucoup de critères sont à prendre en compte avant d’acheter un appareil. Par exemple, un modèle sera le plus approprié à des fins architecturales mais ne sera pas adapté pour le prototypage. Un scanner 3D de bureau pourrait être adapté à vos projets ou bien un appareil portable vous fournirait la liberté de mouvement dont vous avez besoin.
Avant de nous pencher plus en détails sur les différents scanners 3D disponibles sur le marché, jetons d’abord un œil aux principaux aspects à considérer avant d’acheter un scanner 3D. Nous avons listé ci-après un certain nombre d’aspects à prendre en compte en achetant un scanner 3D.
La première question à se poser est la suivante : que voulez-vous faire avec votre scanner 3D ?
Les besoins diffèrent selon le domaine d’application. Par exemple, un développeur de jeux vidéo créant des objets à inclure dans l’interface sera intéressé non seulement par un maillage de haute résolution mais aussi par la texture de l’objet scanné. Dans ce cas-là, la photogrammétrie sera le choix le plus logique. À l’inverse, un fabricant qui souhaite imprimer en 3D quelque chose qu’il a vu en vrai sera plus intéressé par les dimensions exactes de l’objet. Par conséquent, son choix se portera probablement sur un scanner 3D à lumière structurée. Vous devriez aussi décider très rapidement où vous voulez scanner vos objets. S’ils sont relativement petits et que vous pouvez les transporter chez vous ou à votre bureau, alors achetez un scanner 3D de bureau. Dans le cas contraire, acheter un scanner 3D portable est plus judicieux.
Déterminez ce que vous voulez scanner précisément. Aucun n’appareil ne couvre tous les domaines d’application.
Pour scanner des personnes et des animaux, ne pouvez pas utiliser de scanners laser 3D : ils pourraient endommager leurs yeux. La photogrammétrie peut être un bon choix, mais avec cette technologie, les sujets doivent rester complètement immobiles. Par conséquent, numériser en 3D vos amis et votre famille peut être possible, mais numériser votre chien sera un véritable défi.
Les scanners laser 3D sont un bon choix si vous voulez numériser en 3D de gros objets inanimés tels que des immeubles ou des véhicules. Si vous êtes intéressés par l’ingénierie inverse, et donc avez besoin de mesures très précises, les scanners avec contact et à lumière structurée seront les plus adaptés.
Par contre, les scanners 3D avec contact sont à exclure pour les projets liés à la conservation du patrimoine, le processus de numérisation 3D pouvant détruire les objets et parties les plus délicats. Dans ce cas, les scanners 3D à lumière structurée seront votre meilleur allié.
La plupart des scanners 3D grand public (à lumière structurée) sont conçus pour scanner des objets de taille équivalente à une théière à distance rapprochée. Mais il est vrai que vous pouvez parfois « raccorder » plusieurs scans 3D ensemble pour obtenir un fichier global. En général, plus l’objet que vous voulez est gros ou loin et plus le scanner laser approprié 3D sera cher, exception faite des programmes de photogrammétrie, qui sont normalement assez bon marché et produisent des résultats excellents.
Il est également important de considérer le type de surface à numériser. Les appareils utilisant la photogrammétrie et les scanners 3D à lumière structurée rencontrent de grosses difficultés pour scanner les surfaces transparentes ou réfléchissantes. Ces dernières ne pourront pas être numérisées et vous obtiendrez des maillages fragmentés ou déformés. Même le meilleur scanner 3D ne peut pas fournir de résultats satisfaisants lorsqu’il est confronté à des surfaces inadaptées. Si vous souhaitez néanmoins utiliser ces technologies de numérisation 3D, vous pouvez contourner ce problème en appliquant une couche de laque opaque sur l’objet.
Le critère le plus important pour beaucoup de domaines est la précision des scans 3D. Les scanners 3D avec contact sont extrêmement précis, mais ils coûtent entre 30 000 et 200 000 €. Encore une fois, ce qui prime est l’usage que vous voulez en faire. Vous devez vous demander si la résolution du modèle est suffisante pour votre projet.
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