谈三维扫描成本

作者Svetlana Golubeva

2021年 4月 30日

阅读时间 2 分钟

概要

三维扫描的成本多高，受到诸多因素的影响。本指南将聊一聊这些影响因素，便于您决定是入手一台扫描仪自用，还是寻求专业扫描服务。

三维捕获的途径

购买扫描仪，租用扫描仪，或购买扫描服务

考虑因素

扫描对象尺寸、数量、复杂度、应用场景等

价格区间

250美元（小型部件）-2000美元（大型部件）

引言

许多专业人士面对扫描项目时，时常会考虑三维扫描的成本问题。这一问题也相当复杂：和其他技术设备一样，扫描时也有诸多因素需要考虑。

下面，我们来逐一分析一下常见因素。

影响三维扫描成本的关键因素

1.扫描物体或部件尺寸

制定扫描预算时，首先要考虑的基本因素之一就是扫描物体或部件的大小。与小型物体相比，大型物体通常更费时，也需要更多次扫描才能得到完整模型。因此，大型物体扫描的成本也会相应更高。

使用手持式三维扫描仪扫描大型工业品的精密细节

然而，在某些情况下，却并非如此。扫描几何复杂的小型物件，或许比扫描几何简单的大型物体成本更高。我们将在下方几何小节中作具体介绍。

如您打算购买扫描仪，请确认您选择的产品适合扫描物体的尺寸。有时，几何复杂的大型物体需要多台扫描仪协同使用。一台扫描仪捕获物体整体轮廓，另一台扫描仪捕获难以触及的小型区域，完成全部采集。

2.扫描物体或部位的几何

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要考虑的第二个关键因素就是物体的几何复杂度。扫描一件没有复杂细节的物体，要比扫描孔洞、细线、锐利边缘、叠加部件、螺纹等复杂特征来的简单。这类复杂特征需要更多时间，才能完成细节的采集，完成精准的完整模型，而没有特征的物体就非常简单。

要点：

扫描没有大量细节的物体更快更简单，扫描带有孔洞、细线、锐利边缘、叠加部件、螺纹等复杂特征的表面更麻烦。

为说明这点，我们准备了如下两个模型。第一个模型是扳手, 属于几何简单的小型物体（2.5 cm x 16.3 cm）。扫描专员只花了3分钟进行扫描，Artec Studio软件进行10分钟数据处理。

几何简单的小型物体3D模型

带有复杂几何的中型物体3D模型

第二个模型是双离合变速箱, 属于带有大量微小细节的中型物体（40 cm x 44 cm x 52 cm）。扫描时间22分钟，处理时间翻一番。

3.项目中扫描物体或部件的数量

上两个因素考虑过后，自然要考虑这点：需要捕获的物体或部件越多，扫描和处理所耗费的资源就越多，无论您打算自己动手还是找人代劳。物体的每个部分，或者多个实体对象，都需要独立扫描，并且可能需要不同的扫描和数据处理工作流。

要点：

需采集的物体或部件越多，扫描和处理所耗费的资源就越多。

例如，逆向工程需要完整扫描时，经常需要拆解物体，才能单独扫描每个组件。这就需要对扫描和处理时间进行分配。但是，在某些情况下，例如，如果组件的形状比较基础，则无需拆卸。

质保领域同样如此。多数情况下，需要检查的部件都要和相应的CAD/网格模型进行对比，无需拆卸。

4.最终模型的精度和分辨率

评估扫描成本时，需要考虑的另一个关键因素是最终3D模型的精度和分辨率。扫描仪不同，技术规格也不同，分辨率和精度是由设备所采用的技术决定的。搭载的软硬件越先进，设备品质、处理速度和精度、最终效果的稳定性就越高。因此，对模型的精度和品质要求越高，3D捕获的投入就会越大，无论您打算亲自动手还是找人代劳。

要点：

对模型的精度和品质要求越高，3D捕获的投入就会越大，无论您打算亲自动手还是找人代劳。

现在市面上有很多三维扫描仪和扫描设备：白蓝结构光三维扫描仪、激光扫描仪、摄影测量解决方案等等。如果您寻求专业扫描服务，那么对方会为您选择哪款扫描仪最适合。但是，如果您打算购买三维扫描仪自用，请先了解设备规格，安排一场线下或线上产品演示，至少扫描一件您想扫描的物体，感受效果。

5.色彩

另一个影响扫描成本的因素是色彩。一些应用场景需要彩色扫描，追求效果逼真。而有些情况下，例如，需要测量物体时，就不需要色彩。

使用Artec Space Spider扫描的电钻3D模型（有纹理与无纹理）

如果项目需要高质量纹理，这就要使用专业的照明设备和特定的软件，如摄影测量软件，才能将外表的纹理镜头投射到网格上，所以，在时间和金钱上的投入大不相同。

如果模型需要在线展示，或用于视频游戏、AR或VR应用程序中，则可能需要多花些时间由3D艺术家进行纹理后期处理和修饰。但是在某些情况下，对物体进行彩色和无纹理捕获的扫描和处理可能几乎相同。一切都取决于应用场景，下一节将具体展开。

6.应用场景

三维扫描往往只是庞大工作流的一部分。就像用普通扫描仪扫描一本杂志上的文章，进行研究，或者拍摄某人的采访视频制作纪录片，三维扫描仪可以用来3D复制某个物体，并用于某些具体项目。

使用Artec Space Spider制作压缩机3D模型，继续用于逆向工程

无论是扫描要维修的破损汽车零件、在线商店的椅子，还是为定制矫形器进行足部扫描，每个应用场景都有不同要求。扫描仪捕获的数据需要进一步处理，才能适合项目使用。

若想要原始3D数据，那么自购扫描仪或寻找专业服务，都不会有额外的开销。大多数三维扫描解决方案支持各种常见3D格式，如STL、OBJ、PLY和WRL。

Artec Micro制作的夹具3D网格模型：网格由数千个多边形构成

根据3D网格模型制作的夹具CAD特征模型

例如，您想获得CAD参数化模型，而非网格模型，那么扫描服务的价格就会更贵（也可能是您或您的CAD专员额外花上好几个小时进行处理）。这种情况下，一定要在预算中纳入建模和CAD的部分。逆向工程一小时价格100-250美元，物体越复杂，逆向制作所需要的时间也更久。

7.复杂材质和扫描条件

有些反光或发亮的表面很难直接捕获，需要额外的时间准备物体，例如喷涂可洗或自行脱落的喷剂，还要在扫描结束后完成清理。

要点：

有些反光或发亮的表面很难直接捕获，需要额外的时间准备物体，安排合适的扫描环境。

此外，有些扫描仪需要特殊的装置，还需要其他材料的配合才能顺利捕获，比如标记点。这些标记点也是一笔额外的开支，而且很麻烦，要花很长时间才能贴完。同时，还要保证数量足够，每一帧都有足够的标记点，扫描完后，还需要花时间取下标记点，清理扫描对象。

在有些情况下，如果某个物体体积很大，且位置较远，又或者很难依靠自己扫描到所有表面，那么，您可能还需要一些额外的设备（梯子、吊车等），或者一些帮手一起扫描。

三维扫描价格示例

下面通过几个不同的项目实例，来说明成本问题。

请注意：这些价格由埃太科三维美国扫描服务团队估算，可能与其他扫描服务提供商的价格有些微出入，比如，有些商家采用不同扫描技术和软件，或位于不同国家。

案例1:汽车轮毂

第一个估算项目是汽车轮毂：这是一个很常见的扫描物体，很多汽车制造商、售后维修和改装店都需要三维扫描仪进行逆向制作，测量各类汽车部件的尺寸，其中就包括汽车轮毂。

汽车轮毂几何很少，但也有不少细节元素需要捕获

和下方案例中的物体相比，这个轮毂的几何不算特别复杂，但仍然有一些精密细节，例如中心盘、中心孔、轮辐、中心帽，较难捕获。由于缺乏特征，我们需要在轮毂周围随机放置一些标记，才能保证扫描仪追踪稳定。

为扫描这个轮毂，我们的扫描专员选择了带有HD模式的埃太科结构光扫描仪Eva，来捕获轮毂内部的小元素，制作干净清晰的3D数据。扫描时间约5分钟，1分钟调整位置。HD重建时间约为7.5分钟，处理时间总共25分钟。整个项目耗时约40分钟。

扫描这类中型物体，且处理较少的项目，基本价格为800美元，如果客户要求细节度更高，需要同时使用精度更高的高清扫描仪Space Spider，那么价格可能会高达1200美元。

案例2:双离合变速箱

双离合变速箱是典型的带有复杂几何的物体

我们决定在第二个案例中使用更复杂的大型物体，于是选中了这款双离合变速箱。可以看到，这个变速箱上有很多微小的细节。这就是本文开头所说的带有复杂几何的典型物体。

扫描专员使用开启HD模式的Eva扫描仪，20分钟完成了扫描，随后用了50分钟时间进行重建。Artec Studio软件处理总共耗费110分钟。整个流程耗时2.5小时，1200美金。

案例3:散热格栅

最后一个案例，我们来看下另一个汽车部件，不仅几何复杂，而且还是黑色反光表面（这对许多三维扫描仪来说都很难搞定），也就是散热格栅。

有了合适的软硬件，黑色反光表面也能顺利捕获

为使工作流更快更简单，我们的扫描专员先进行了一些前期准备工作，用扫描喷雾对格栅反光处进行喷涂，随后才用开启HD模式的Leo扫描仪进行扫描。当然，扫描完成后，还要另外花时间把喷雾擦除。

扫描时间7分钟，13分钟进行HD重建。Artec Studio软件处理35分钟，制成成品网格模型。

扫描这类需要喷雾的物体，成本约为800美元。一罐喷雾的价格为10-50美元，当然也需要时间和耐心，才能像本例中，对格栅进行完好的处理。

自购扫描仪 vs. 寻求专业服务

那么问题来了，到底是自购、租赁三维扫描仪、还是找第三方服务呢？

如果您需要定期扫描上述物体，比如说每周或每月几次，那或许购买一台或多台三维扫描仪更划算。如果扫描一次平均1000美元，那只要每月扫描2-3个部件，扫描一年，一台埃太科扫描仪的成本就回来了。

Artec Leo扫描培训

如果只是偶尔扫描，并且不确定是否要为此购买扫描仪，那么最好租用一周或一个月，看看扫描仪的使用流程是否符合您的需求。许多销售三维扫描仪的公司也同时提供租赁服务，还能为您提供技术建议。购买全新或二手三维扫描仪前先试用一下，也是个不错的选择。租赁价格因公司而异。这里提供一个参考，Eva或Space Spider的租赁费用约为每天250-375美元，Leo的租赁费用约为每天475美元。

要点：

如果扫描一次平均1000美元，那只要每月扫描2-3个部件，扫描一年，一台埃太科扫描仪的成本就回来了

如果是一次性扫描，那么使用专业扫描服务就便宜得多。这样，您无需购置专业设备，即可让3D专家为您完成这项工作。这也比购买扫描仪要快得多，并且成本效益也更高