3D skenery pro kutily: Od telefonu po profesionální

3D skenování už není jen doménou průmyslových aplikací. Díky dostupným technologiím může dnes každý kutil digitalizovat objekty pro 3D tisk, reverse engineering nebo archivaci. Pojďme se podívat na možnosti od nejjednodušších po profesionální.

🎯 Co můžete skenovat:

• Náhradní díly k autu či spotřebičům
• Historické předměty pro archivaci
• Komponenty pro reverse engineering
• Dekorativní objekty pro reprodukci
• Části projektů pro dokumentaci

Technologie 3D skenování

1. Fotogrammetrie

Vytváření 3D modelů z fotografií:

Princip:

• Množství fotek z různých úhlů
• Software najde společné body
• Rekonstrukce 3D geometrie
• Texturování z fotografií

Výhody:

• Levné (stačí telefon)
• Skenování velkých objektů
• Zachycení barev a textur

Nevýhody:

• Problémy s lesklými/průhlednými povrchy
• Časově náročné zpracování
• Nutnost dobrého osvětlení

2. Strukturované světlo

Projekce vzorů na objekt:

Princip:

• Projektor vysílá vzory
• Kamera snímá deformace
• Výpočet 3D tvaru

Vlastnosti:

• Vysoká přesnost (0.05-0.1 mm)
• Rychlé skenování
• Vhodné pro malé až střední objekty

3. Laserové skenování

Time-of-flight nebo triangulace:

Typy:

• Ruční laserové skenery
• Stacionární skenery
• LIDAR systémy

Použití:

• Průmyslová metrologie
• Reverse engineering
• Architektura

Skenování pomocí telefonu

Doporučené aplikace

iOS:

1. Polycam (freemium)

   • LIDAR podpora (iPhone 12 Pro+)
   • Fotogrammetrie
   • Export STL/OBJ

2. RealityScan (zdarma)

   • Od Epic Games
   • Cloudové zpracování
   • Vysoká kvalita

3. 3D Scanner App

   • Pouze pro LIDAR
   • Real-time skenování
   • Editace on-device

Android:

1. KIRI Engine

   • Fotogrammetrie
   • AI vylepšení
   • Cloud processing

2. Qlone

   • Používá AR značku
   • Jednoduchý proces
   • Instant preview

Postup fotogrammetrie mobilem

1. Příprava objektu:
   - Matný povrch (spray pro lesklé)
   - Dobré osvětlení (rozptýlené)
   - Kontrastní pozadí
   - Referenční značky (volitelné)

2. Focení:
   - 50-200 fotek
   - Překryv 60-80%
   - Různé úhly a výšky
   - Stabilní expozice

3. Zpracování:
   - Upload do aplikace
   - Čekání na výpočet
   - Kontrola kvality
   - Export modelu

Dedicated 3D skenery

Entry-level (do 30 000 Kč)

Creality CR-Scan Lizard

• Technologie: Strukturované světlo
• Přesnost: 0.1 mm
• Pracovní vzdálenost: 200-400 mm
• Cena: ~15 000 Kč

Revopoint POP 3

• Dual IR kamery
• Přesnost: 0.1 mm
• Barevné skenování
• Cena: ~20 000 Kč

Mid-range (30 000 - 150 000 Kč)

EinScan SE/SP

• Desktop skener
• Přesnost: 0.05 mm
• Automatický turntable
• Cena: ~50 000 Kč

Artec Eva Lite

• Ruční skener
• Rychlé snímání
• Velké objekty
• Cena: ~120 000 Kč

Professional (nad 150 000 Kč)

Artec Leo

• Bezdrátový
• Integrovaný display
• AI tracking
• Cena: ~600 000 Kč

Software pro zpracování

Fotogrammetrie

Meshroom (zdarma, open-source)

# Základní workflow
1. Import fotografií
2. Feature detection
3. Structure from Motion
4. Depth maps
5. Meshing
6. Texturing

Reality Capture (pay-per-input)

• Nejrychlejší zpracování
• Vysoká kvalita
• Laser scan support
• Steam verze dostupná

Metashape (profesionální)

• Vědecká přesnost
• Python scripting
• Ortofoto export
• GIS integrace

Úprava 3D skenů

MeshLab (zdarma)

• Čištění meshí
• Decimace
• Remeshing
• Analýza kvality

Meshmixer (zdarma)

• Sculpting nástroje
• Boolean operace
• Support generování
• STL repair

Blender (zdarma)

• Kompletní 3D suite
• Retopologie
• UV mapping
• Render

Praktické projekty

1. Náhradní díly

Workflow:
1. Skenovat rozbitý díl
2. Opravit geometrii v CAD
3. Vytisknout na 3D tiskárně
4. Test a úpravy
5. Finální díl

Příklady:
- Plastové kryty
- Ozubená kola
- Držáky a úchyty
- Dekorativní prvky

2. Archivace a dokumentace

Rodinné památky:

• Skenování před renovací
• Digitální archiv
• Repliky křehkých předmětů

Technická dokumentace:

• Reverzní inženýrství
• Kontrola kvality
• Digitální dvojče

3. Umění a design

• Sochy a figurky
• Šperky (pro výrobu forem)
• Customizace produktů
• Umělecké instalace

4. Praktické kutilství

Příklad: Custom držák nářadí

1. Skenovat nářadí
2. Navrhnout držák v CAD
3. Přizpůsobit přesně tvaru
4. 3D tisk
5. Montáž v dílně

Tipy pro kvalitní skenování

Příprava objektu

1. Problematické povrchy:

   • Lesklé → matný spray
   • Průhledné → tenká vrstva křídy
   • Černé → bílý prášek
   • Vlasaté → fixační spray

2. Referenční značky:

   • Samolepky s kódy
   • Zlepšují tracking
   • Usnadňují spojování

3. Osvětlení:

   • Difuzní světlo
   • Žádné ostré stíny
   • Konstantní teplota
   • Softboxy ideální

Zpracování dat

Optimalizace meshe:

Kroky optimalizace:
1. Remove isolated vertices
2. Fill holes (malé)
3. Smooth (opatrně)
4. Decimate (cílová polycount)
5. Remesh (pro lepší topologii)

Příprava pro 3D tisk:

• Watertight mesh
• Jednotná normála
• Minimální tloušťka stěn
• Odstranění self-intersections

Srovnání metod

*Nutný LIDAR telefon

Řešení častých problémů

Díry v modelu:

• Více fotek z problematických úhlů
• Manuální vyplnění v software
• Použití lepšího osvětlení

Šum v datech:

• Filtrace v post-processingu
• Lepší nastavení skeneru
• Stabilnější držení

Ztráta detailů:

• Vyšší rozlišení skenování
• Bližší vzdálenost
• Více překryvů

Budoucnost 3D skenování

Trendy 2025+:

1. AI rekonstrukce:

   • Doplnění chybějících částí
   • Automatická optimalizace
   • Rozpoznávání objektů

2. Real-time skenování:

   • Instant preview
   • On-device processing
   • AR overlay

3. Multimodální fúze:

   • Kombinace LIDAR + foto
   • Thermal imaging
   • Multispektrální data

Závěr

3D skenování otevírá kutilům nové možnosti od jednoduchých oprav po složité projekty. Začít můžete s telefonem a postupně upgradovat podle potřeb. Klíčem k úspěchu je praxe a správný výběr metody pro daný projekt.

Máte zkušenosti se 3D skenováním? Jaké projekty jste realizovali? 📸