Digitalización y escaneo de objetos ¿Qué es, para qué sirve y qué impacto tendrá en nuestras vidas?

La digitalización y el escaneo 3D son una de las tecnologías más utilizadas en la actualidad para modelar objetos en 3D. Estos se han convertido en herramientas esenciales para muchos profesionales, quienes han ahorrado tiempo y dinero mejorando los procesos de diseño.

Del mismo modo, esta tecnología se basa en diferentes técnicas y ha reducido los errores en la recopilación de datos, permitiendo capturar las formas, colores y crear una réplica digital para después imprimirlas en formato 3D.

Es fascinante todo lo que se puede lograr con estas digitalizaciones. Acompáñanos a ver todo acerca de la digitalización y escaneo de objetos ¿Qué es, para qué sirve y qué impacto tendrá?

¿Qué es la digitalización de objetos?

La digitalización de objetos es un proceso que permite hacer una réplica de un objeto y después transformarlo en formato digital para modificar, archivar o reproducir en escáner o impresoras 3D o 4D.

Es de mucha utilidad porque se logra captar las texturas reales, copiar los colores y las formas partiendo de un objeto. La precisión es una de sus mayores virtudes, con las digitalizaciones es casi imposible perder detalles y aún en formas complejas se obtienen resultados impactantes. Además, reduce los costes de producción, cantidad de personal y tiempo de ejecución.

Historia de la digitalización y escaneo 3D ¿Cuándo nació y quien la creó?

Los seres humanos, con su ansia evolutiva, han llevado la digitalización a lo que hoy conocemos, y aunque falta mucho por desarrollar, esto ha sido un punto clave para lograr escenarios que en tiempos atrás eran inimaginables. La digitalización y los ordenadores van de la mano en este camino hacia el futuro y parece que el fenómeno es indetenible. Fueron muchas las personas que desde hace décadas buscaban la manera de digitalizar y escanear objetos, pero fue Joseph E. Blanther, en 1892, quien patentó la creación de mapas fotográficos 3D.

Si no lo sabías, su método es la estratificación, que sigue siendo utilizado en la actualidad. Sin embargo, en los años 80 estás patentes caducaron y le dieron la oportunidad a otras personas de perfeccionar la técnica. Fue hasta el año 2010, cuando salieron varios prototipos para diferentes industrias que dieron la pauta para generar diversos productos beneficiando a múltiples sectores industriales.

¿Qué utilidad tiene escanear objetos reales?

Escanear en 3D cuenta con cientos de seguidores en el mundo y se ha popularizado porque es una de las mejores alternativas para poder crear productos con alta calidad e innovadores. Además, ayuda a incrementar la productividad y reduce los costes de producción porque se corrigen los fallos en tiempo real. Son muchas las industrias y los sectores que se han integrado a la tecnología de los escaneos en 3D y los resultados son impresionantes.

Te vamos a mostrar las utilidades que alcanza, entre ellas se destacan:

Diseño industrial e ingeniería

Este sector se ha beneficiado mucho con la digitalización y el escaneo en 3D porque ha recolectado mayor cantidad de datos y las etapas de diseño se han reducido en relación con el tiempo y la calidad es superior. Los errores se manejan sin aumentar los costes y la productividad ha sido mucho mayor. Los diseños de camiones, carros, aviones y edificaciones permiten evidenciar los fallos y anticiparlos. Actualmente, se realizan prototipos con la ayuda del escáner 3D y software que han ayudado a la evolución de la ingeniería.

Medicina

El sector salud ha logrado fusionarse con el escaneo en 3D porque ha servido para crear prótesis e implantes de alta calidad con mayor precisión. Es tal la ayuda, que hoy en día se ejecutan escaneos corporales completos o parciales, que han facilitado los pre y postoperatorios de pacientes.

Del mismo modo, las evaluaciones y las mediciones corporales son más efectivas, ayudando de alguna manera a mejorar la calidad de los pacientes. En los casos particulares de personas que requieren implantes óseos que permitan una mejor movilidad, es impresionante los avances que han logrado después de hacer réplicas 3D.

Arqueología y educación

La digitalización y el escaneo de manera sorprendente le ha dado vida a la historia y los hallazgos de personas y objetos que se han preservado con el tiempo. Las réplicas digitales que se obtienen son de alta precisión y abren muchas puertas para descubrir misterios del pasado.

Esto ha dado pie a muchos profesionales como los arqueólogos, escultores, pintores, diseñadores y paleontólogos, por solo nombrar algunos, a utilizar la tecnología del escáner 3D. Del mismo modo, es de mucha utilidad para los estudiantes de diseño, arquitectura, medicina, ingeniería y decenas de carreras a nivel técnico y universitario que requieren de los escáneres para poder formarse en su campo y entender más acerca de la carrera elegida.

Principales tecnologías de digitalización 3D ¿Ventajas y limitaciones de cada una?

Existen cinco tecnologías de escaneo 3D, cada una de ellas se aplica dependiendo de las aplicaciones que los profesionales requieran.

Estas son:

Escaneo 3D por triangulación láser

Estos aparatos usan la triangulación para no perder detalles y aumentar la precisión para replicar con el mínimo error posible. A través de millones de puntos, se intenta replicar el objeto y funciona cuando se proyecta la línea o un punto sobre el mismo para después recopilar datos para reflejar por medio de sensores. Obvio, el proceso es un poco más complejo, pero básicamente eso es lo que ocurre.

Este tipo de escaneo ofrece diversas ventajas, tales como:

• Mejor resolución
• Mayor precisión
• El coste de los escáneres no son tan elevados

Del mismo modo, también dispone de ciertas limitaciones y es que las superficies muy brillantes o transparentes interfieren en la calidad del proceso. Por ende, no es muy recomendable trabajar este escáner con objetos que tengan estás características.

Escaneo 3D de luz estructurada

La luz estructurada es la misma que utilizan los escáneres portátiles que usamos a diario. Al igual que el modelo anterior, se basa en la triangulación con la diferencia de que no se enfoca en los puntos de láser, sino que en compensación sigue los patrones de luz sobre el objeto que se desea replicar.

Es un tipo de escaneo con muchas ventajas y un par de limitaciones. En el caso de las ventajas es mucho más veloz que otras opciones, aun si las piezas son grandes. Además, permite ser un poco más preciso y llegar a las zonas donde las líneas son confusas o se combinan con las redondas. En cuanto a las limitaciones, la sensibilidad y delicadeza de la iluminación de vez en cuando entorpece el proceso y no permite ubicar el escáner en zonas muy iluminadas.

Escaneo de fotografías

Esta tecnología se aplica en fotos o imágenes tomadas en varias posiciones y permite deducir el volumen del objeto y lo aplica en su impresión. En otras palabras, partiendo de una imagen se crea un objeto con las mismas características y se reproduce en tres dimensiones.

Una de sus limitantes es que requiere de un ordenador potente que soporte los algoritmos. Además, requiere de imágenes precisas para poder replicar, esto sin contar que se tiene que recopilar en algunos casos centenares de imágenes y hacer una selección exhaustiva para elegir las que sirvan. En cuanto a las ventajas, la rapidez y precisión son de altísimo nivel y es posible reproducir todo tipo de objetos aún las imágenes que se han capturado en movimiento.

Escaneo 3D por contacto

A través de un aparato conectado a un brazo mecánico, se ejecuta un procedimiento sensorial o de contacto con el objeto y se van recopilando datos para construir la imagen. Es un método para algunos algo pasados de moda, pero en realidad es uno de los más precisos y los márgenes de error son mínimos.

De hecho, recopila los ángulos de tal manera que es casi imposible diferenciarlos del objeto de partida. Si se habla de ventajas, una de las que más destaca es la diversa utilidad que las personas dan a esta tecnología. Trabaja con todos tipos de objetos e incluso los transparentes o que tengan exceso de brillo. Con relación a las limitaciones, es mucho más lenta que las anteriores.

Escaneo 3D por pulso láser

La precisión del láser es increíble y la calidad ni hablar, se conocen como los escáneres de tiempo de vuelo y proyectan el objeto en un ángulo de 360° a través de la reflexión con un espejo. Obviamente, esta tecnología no es perfecta, aunque la única limitante es que todo esto ocurre muy lento. Si bien es cierto que los resultados son de alto nivel, también es una realidad que el escáner se toma su tiempo para poder crear piezas prolijas.

Tipos de escáneres 3D

Existen dos tipos de escáneres 3D, cada uno de ellos con características únicas que sirven para ejecutar diferentes trabajos.

Los tipos son:

Con Contacto

Este tipo de escáner dispone de una pieza llamada “palpador”, cuya función principal es recorrer toda la pieza para ir captando la forma de la misma. Se encarga de recopilar toda su geometría y la palpa para encontrar las coordenadas exactas para proceder a escanear.

Su uso es algo que sorprende de manera grata, porque transforma una pieza antigua o en desuso en una pieza nueva. Este tipo de escáner, aunque es muy útil, puede dañar las piezas originales porque el palpador puede afectar la estructura de la pieza. El resultado final son piezas iguales extraídas de originales, sin importar que la misma tenga defectos o esté mutilada. Estas piezas que se escanean casi siempre son réplicas de objetos históricos o artísticos.

Sin contacto

Este tipo de escáner cuenta una particularidad, y es que permite varias distinciones: escáner de luz blanca estructurada y de láser. Cada uno de ellos recorre la pieza de manera diferente y es allí donde se determina el resultado.

En el caso del escáner láser, se proyecta la pieza con un láser que va recorriendo la pieza, determina las coordenadas X,Y y Z y se procede a la impresión. Todo esto se ejecuta creando un patrón de triangulación. Con respecto a la luz blanca estructurada, funciona con un patrón de líneas paralelas de luz cae sobre el objeto y cuenta con una cámara que deforma la pieza y forma un conjunto geométrico.

El láser y el de luz blanca estructurada tienen otras diferencias, entre ellas la rapidez. La luz blanca estructurada es más lenta que el láser y los relieves tienden a tener ciertos defectos porque se crea una especie de bultos redondos. En cambio, los escáneres láser se comportan mucho mejor en estos aspectos y capturan la geometría con mayor rapidez y mejor resolución. No hay uno mejor que otro, cada uno es bueno, depende del uso que se le dé.

Aplicaciones para escanear objetos en 3D

Existen muchos programas de escaneo 3D que son geniales, pero ¿sabías que hay apps para escanear objetos 3D? Pues sí y son fabulosas.

Aquí te dejamos tres de las mejores:

Qlone.pro

Una App que tiene compatibilidad con Android e iOS y te permite exportar desde tu móvil cualquier objeto 3D, y de una manera rápida. Dispone de múltiples funciones y no todas ellas son gratuitas. De hecho, exportar tiene un coste que varía entre 0,5 € y 1,5 € dependiendo del modelo y el tamaño. Para muchos es un dinero bien invertido porque los resultados son geniales. Sin embargo, los mismos usuarios han manifestado que si van a exportar sea de vez en cuando, pero se siente en el bolsillo cuando aumenta la cantidad.

Scann 3D

Una aplicación de escaneo exclusiva para Android y que tiene mucha similitud con Qlone, debido a que manejan una interfaz casi igual. No tienen coste alguno y debes tener un hándicap mientras utilices la App y requieres una memoria extra para el móvil. Es una App funcional que presume de ser la mejor, pero en realidad no es apta para todo tipo de impresiones.

Scanddy

La popularidad de Scandy ha ido en aumento porque es una App de escaneo full color. Funciona para iOS y brinda la oportunidad de hacer escaneo panorámico y hasta generar animaciones en las imágenes antes de imprimir. Es una App ambiciosa que funciona muy bien, aunque exporta de forma complicada, ya que no permite exportar al ordenador sino directo a la impresora.