3D扫描APP

作者Paul Hanaphy

2024年 4月 29日

长文

概要

近年来，三维扫描技术发展迅速，丝毫没有放缓的迹象。短短几年前，使用三维扫描仪采集数据还需要复杂、精密的硬件和软件，而这些软硬件并非随处可得。不过现在，这一问题已经迎刃而解。我们通常可以使用智能手机或平板电脑，配合3D扫描APP，轻松完成物体数字化。现代3D扫描APP能帮助用户快速扫描物体或空间，捕捉形状与尺寸，再用生成的数据创建数字模型。智能手机、平板电脑，加上这些适用于 iOS 和安卓的易用型3D 扫描APP正在大范围普及，各行各业的专业人士现在都能随时随地进行三维数字化工作。在本文中，我们将探讨几款优秀的APP，包括免费款和功能更强大的产品，让您实现手机扫描。

3D扫描APP

Polycam, Qlone, RealityScan, WIDAR, KIRI Engine, Scandy Pro, Canvas, Scaniverse, 3D Scanner App, Metascan, Artec Remote App

兼容

iOS、Android

价格

免费 – 180美元/年

3D扫描尽在指尖

三维扫描APP彻底改变了我们捕捉周围世界的方式。现在，用户只需使用智能手机或平板电脑，就能为真实物体和环境创建高质量的三维模型，用于数字孪生、产品设计、虚拟现实、游戏等诸多领域。从广义上讲，这些APP可按其采用的3D扫描模式进行分类：摄影测量、激光雷达。让我们先来看看它们的工作原理。

3D扫描APP的工作原理

摄影测量

摄影测量技术是目前最流行的智能手机 3D 扫描技术，它可以从不同角度拍摄物体、人物、区域。这些图像组合起来就构成了3D模型。不过，为了达到一定效果，用户可能需要拍摄数百张照片。此外，为了获得最佳效果，建议使用数码单反等专业相机。

要点

智能手机摄影测量为用户提供了一个制作高清纹理3D模型的经济、便捷之道。

同时，摄影测量类APP在精度方面也有局限性，生成的3D模型可能不如使用专业三维扫描软硬件采集的模型细节丰富。此外，兼容性和成本也各不相同，有些应用程序只能在某些平台上使用，而市场上不少电脑功能都要比它强很多。

深度传感器

近年来的iPhone 和 iPad（12 Pro和Pro Max或更高版本）上均配备TrueDepth 摄像头，能利用深度感应技术将红外线点投射到用户的面部，从而收集数据“绘制”出用户的特征。生成的3D模型足够精细，可用于人脸识别，但这一过程需要的硬件，绝大多数智能手机都不具备。

不喜欢 iPhone？其他设备也有类似的飞行时间（ToF）传感器，不过 Google Play 商店并未上架所有优秀的3D 扫描APP。您也可以为安卓设备购买Occipital Structure Sensor等配件，但这些配件都是有成本的，因此将智能手机作为经济、易用的3D扫描工具，吸引力不大。

光探测与测距（LiDAR）

近年来，激光雷达（LiDAR）在智能手机3D扫描领域逐渐占据了一席之地。新款iPad和iPhone用户可以使用 LiDAR，其工作原理与摄影测量非常不同。与Face ID相比，LiDAR 适合更远距离的捕捉，它将激光脉冲发射到物体上，并利用激光脉冲返回的时间来计算距离。

通过分析返回激光脉冲的强度和时间，激光雷达设备可以生成密集的点云，精密捕捉扫描对象的特征。

这使得激光雷达在分辨率方面颇具优势，而且由于它能实时捕捉三维空间，因此这项技术比摄影测量快得多。反之，摄影测量往往更善于捕捉高度精细的纹理。一般而言，摄影测量技术的使用范围更广，这也意味着可选择的摄影测量APP比激光雷达APP更多。

要点

苹果公司为产品加入激光雷达技术，首次将高端激光捕捉技术带给了普通用户。

总的来说，一些iOS设备可以运行摄影测量和激光雷达两类APP，因此具有一定的优势。但在数据采集方面，硬件并不是万能的，APP在优化结果方面也发挥着重要作用。但您应该选择哪一款呢？

如何选择三维扫描APP

选择APP时，需仔细考虑以下几点：

准确性：3D模型的准确性是选择三维扫描APP时最重要的考虑因素之一。APP应尽可能生成精确且纹理丰富的高品质3D模型。

易用性：友好的用户界面是3D扫描成功与失败的关键。如果先进的工具难以使用，也会成为一道阻碍。

成本：有些APP免费，有些则需要一次性付费或订阅。支付更多费用可能会让您获得更先进的功能组，解锁更多用于CAD建模和3D打印的文件导出类型。

软件兼容性：与第三方3D建模和打印平台的兼容性也很重要，特别是对于专业用户来说。

处理速度：快速高效处理3D模型的能力同样很关键。时间就是金钱，实时扫描和处理能力必不可少。

技术支持：部分APP会提供教程，向您展示如何最大限度地提高效果，并配有支持团队随时处理您的进一步问询。

要点

随着3D扫描应用市场的发展，许多APP都推出了AR、VR和4K兼容等新功能。

安卓和iOS 三维扫描APP评测

Polycam

优点

为相对较大的环境轻松捕捉高质量3D扫描
兼容性广泛、用户群多样

缺点

安卓端的Polycam功能被阉割

导出格式

OBJ, GLB, FBX, DAE, STL

成本

基础版本免费。专业版、团队版每年99.99美元。

Polycam最初为iOS开发，但后来也开放给了安卓用户，您可以基于手机捕捉的照片集创建相当精确的3D模型。如果您的设备配备了激光雷达，您还可以实时扫描更广阔的空间，并以OBJ、GLB、FBX、DAE和STL等常用格式与其他用户共享。

与激光雷达相比，Polycam 摄影测量功能的推出速度较慢，但它也为安卓系统提供了支持。这种广泛的覆盖面使其大受欢迎，该应用作为一种建筑、施工和设计的初级扫描工具，使用前景十分广阔。

Qlone

优点

强大的纹理贴图、网格生成、自动对齐工具
可与第三方网站紧密集成

缺点

用户界面不够直观
依赖AR绘图板会限制3D扫描能力

导出格式

OBJ, STL, FBX, GLB, USDZ (iOS), PLY, X3D

成本

免费，19.99美元解锁高级功能

如果您需要跨平台的产品，Qlone提供了一种流行的替代方案。该APP需要用户打印一张“增强现实（AR）地图”用于跟踪，这就限制了扫描物体的大小。但据说，这种跟踪模式在实践中效果很好，可以轻松建立半球形捕捉空间。

几何捕捉并不是Qlone的强项，但它确实配备了一套全面的雕刻、套索、纹理编辑工具，可以整理扫描结果。界面一开始也会让人感到困惑，编辑需要触碰一次，导航需要触碰两次，但一旦习惯后，它的界面其实可以很好地适应智能手机狭小的屏幕。

得益于与Sketchfab和Shapeways等第三方平台的紧密集成，它可以轻松导出3D模型用于销售等其他用途。总之，可以说这款APP的AR地图既是它最大的优点，也是它最大的缺点：非常适合追踪，但也存在被扫描物体尺寸上的局限性。

要点

Qlone的AR地图既是其最大的优势，也是其最大的劣势：非常适合保持跟踪，但却存在规模上的局限性。

RealityScan

优点

实时扫描预览和“裁剪框”功能
先进的AR功能

缺点

Sketchfab导出限制

导出格式

FBX, USDZ, GLB/glTF（通过Sketchfab）

成本

需配合购买Sketchfab Pro
长期使用成本较高

Epic Games经常使用摄影测量来为视频游戏建模，他们设计的RealityScan可让您在扫描的同时在AR中查看生成的3D模型。在实践中，这款APP通过AR创建预览，突显缺失的数据。这还可以与该应用的裁剪框功能配合使用，缩放扫描对象并去除噪点。

但RealityScan有个问题，就是它与Sketchfab的集成。从表面上看，该应用是免费的，但每月导出超过100MB的3D模型就需要用到Sketchfab Pro（每月至少15美元，按年结算）。因此，对于长期用户来说，RealityScan的使用成本相对较高。

WIDAR

优点

拼贴效果（如印章、高级灯光编辑）
4K高分辨率建模
可在摄影测量模式下查看未使用的照片

缺点

可导出文件格式受限
付费解锁4K分辨率

导出格式

OBJ, FBX

成本

免费（每天5次扫描）、每月10美元或每年70美元

WIDAR兼容激光雷达和摄影测量，iPhone 和安卓用户可快速捕捉、编辑各种形状和大小的3D模型。在摄影测量模式下，用户可以查看未使用的照片，方便了解其中的错误。

同时，这款APP的拼贴功能使其非常适合通过添加印章或应用光效来创作数字艺术品。它的布局工具还能简化雕刻、裁剪、压缩网格的工作，制作可导出的3D模型。不过，导出许多主流的文件格式（包括4K分辨率）需要WIDAR Pro。

要点

WIDAR APP支持激光雷达和摄影测量，因此几乎与所有智能手机兼容。

KIRI Engine

优点

支持4K分辨率
云平台
内置初学者教程

缺点

免费账户有导出数量限制

导出格式

OBJ, FBX, STL, GLB, GLTF, USDZ, PLY, XYZ

成本

免费（每周三次导出）
每月14.99美元
每年59.99美元

KIRI Engine是一款基于云端的摄影测量应用程序，不仅兼容安卓和iOS，还可以安装在PC上。也就是说，您可以在更大的显示屏上查看生成的3D模型，并将其无缝导出到其他平台上使用。

KIRI Engine的教程能帮你迅速掌握使用方法，其前沿的摄影测量算法能生成4K分辨率的模型。此外，KIRI Engine还在不断更新，最近的更新开始支持苹果公司的对象捕捉 API，并推出了用于简化自动3D扫描的定时器模式。

与本文中所列的许多其他APP一样，KIRI Engine限制免费用户使用导出功能，每周仅可导出三次。另一方面，升级到年度订阅会相对便宜，其用户评分较高，反映了不断增长且越发满意的用户群。

iOS 三维扫描APP评测

Scandy Pro

优点

针对Apple TrueDepth传感器进行了优化
内置扫描编辑套件
为短期用户带来极大价值

缺点

无云端备份
用户编辑界面复杂

导出格式

PLY, OBJ, STL, USDZ, GLB

成本

每周1.99美元，每月5.99美元，每年49.99美元

Scandy Pro专为配备了最新激光雷达的iPhone和iPad而设计，对于新手来说使用起来非常简单，轻点一下即可开始连续扫描。软件的开发基于苹果公司的TrueDepth传感器，因此您可以在扫描途中重新跟踪。作为手机编辑工具，它的去角、平滑、填充和裁剪工具也相当全面。

Scandy Pro和所有激光雷达APP一样，速度比摄影测量更快。不过，它也有缺点——没有云备份，因此一旦删除扫描结果，就会彻底丢失。用户编辑界面也不是特别直观，因此新用户需要不断尝试。

Canvas

优点

为建筑师和设计师提供快速、专业级的房间捕捉功能
CAD和BIM导出工具
视频教程

缺点

文件转换和导出成本高昂

导出格式

CAD, BIM, PDF

成本

免费（CAD模型每平方英尺0.18美元）

Canvas的操作方式与许多其他激光雷达APP类似，允许iPhone用户在短短几分钟内完成空间扫描。但它更多是面向建筑师和室内设计师，而非其他用户。与CAD编辑工具不同，Canvas具有多种功能，能将扫描结果转换成平面图、报告、CAD或BIM 文件。这款APP还提供视频教程。

这款APP还能将建筑“竣工图”直接导出到AutoCAD、Revit和SketchUp等平台，是预算有限的承包商的可靠之选。

如你所想，这款软件能满足高利润行业的需求。因此，这些精确的房间扫描不可能免费导出。将一个房间转化为CAD模型每次至少要花费20美元。乍一听感觉很贵，但如果考虑到测量结果对建筑项目有多么重要，可能会认为这是一个很划算的价格！

要点

Canvas 不仅可用于3D建模，还展示了如何通过智能手机上的3D扫描完成测量。

Scaniverse

优点

支持近年来所有iPhone
免费版本，无导出限制
AR 功能

缺点

编辑功能相对较少

导出格式

FBX, OBJ, GLB, USDZ, STL

成本

免费

Scaniverse支持近几年的所有iPhone和iPad Pro，不仅仅是那些配备激光雷达的设备。在大多数情况下，它依赖于摄影测量，仅在条件允许的情况下使用激光雷达来提高精确度。

一旦捕捉到这些扫描结果，就可以像编辑照片一样轻松地编辑其曝光度、对比度、清晰度，并可通过任何网络浏览器以AR方式查看生成的3D模型。这样就能以实际尺寸查看并检查捕获的物体。从Scaniverse导出至主流建模平台或游戏引擎也很方便。

重要的是，与许多竞争对手不同，Scaniverse不收取导出费用。这意味着，尽管Scaniverse缺少一些其他软件中更为先进的编辑工具，但仍是我们评测列表中最物有所值的一款软件。

3D Scanner App

优点

支持以3MF和iMessage格式导出
AR集成
多次迭代

缺点

付费解锁隐藏功能

导出格式

OBJ, STL, USDZ

成本

基础款免费，Pro款即将推出

3D Scanner App的功能可能和许多竞品的定点拍摄LiDAR功能（以及类似的编辑工具）相同，但它也有一定独特之处。例如，你可以通过iMessage和3MF导出3D模型。后者是开源3D打印社区中一种流行的STL替代文件类型。这款APP还允许用户以虚拟3D方式查看、检查模型，而无需下载另外的AR增强现实APP。

虽然3D Scanner App的基本版本免费，但也有付费的商业版本，而且正在开发具有潜在零售可视化应用的专业迭代版本，不过这些都是为企业打造的，因此对于普通用户来说可能不值得购入。

要点

3D Scanner App广泛兼容导出格式，iPhone用户甚至可以通过iMessage共享 3D 模型。

Metascan

优点

兼容激光雷达和摄影测量
虚拟现实应用
将扫描结果导出为产品视频

缺点

需要Pro版才能访问最常用的文件格式

导出格式

OBJ, FBX, GLTF, USDZ, STL, DAE, LAZ, PLY, XYZ

成本

免费或49.99美元购买MetaScan Pro

有了MetaScan，您可以使用激光雷达或摄影测量技术对物体进行实时快速扫描，一切尽在掌握。您还可以使用Meta Quest头戴式设备查看AR或VR模型，利用应用程序的测量工具确定空间大小，并以视频形式共享扫描结果。

不过，要使用高级工具完成细节丰富的激光雷达重建，用户需要升级到MetaScan Pro。升级后，您可以导出常用的文件格式，每月可导入150张摄影测量照片。

Artec Remote远距激光雷达

Artec Remote App——这款开创性的APP允许用户在实现亚毫米级精度的同时进行远距激光雷达扫描。

Artec Remote App由世界知名的3D软硬件开发商和制造商Artec 3D开发，具有极高的灵活性，无需连接电脑。这款APP在使用Artec Ray II时尤其有用，这是一款远距激光雷达扫描仪，能在130米内完成精准扫描。

要点

Artec Remote App无需与电脑连接，用户可以使用手机进行远程扫描。

该APP可在iOS和Android设备上使用，允许用户通过Wi-Fi控制扫描，从而简化了远程数据采集。这种无线功能与Artec Ray II的强大功能相结合，可以采集到噪点极小的高质量3D数据，由于减少了后期处理的需要，3D扫描的速度也得到了提升。

另一项Artec Remote App的开创性功能是它能够对建筑物、飞机和工业设备等巨大物体进行数字化。Artec 3D首席执行官Art Yukhin在产品发布时曾说，这款APP“可以为难以到达的环境及物体进行数字化捕捉，没有其他方法可以解决”。他说到做到，时至今日，这款APP仍在不断开启3D扫描的全新可能。