Trong thế giới công nghệ hiện đại, việc tạo ra các mô hình 3D không chỉ dừng lại ở thiết kế trên phần mềm mà còn mở rộng sang khả năng số hóa vật thể thực. Với kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực in 3D và thiết kế mô hình từ các chương trình chuyên dụng, tôi gần đây đã tiếp cận một phương pháp mới mẻ và đầy tiềm năng: sử dụng máy quét 3D. Cụ thể, tôi đã trang bị cho mình một chiếc máy quét 3D MetroX để khám phá cách thức tạo ra các tệp kỹ thuật số từ những bộ phận hiện có, sau đó tiến hành in 3D chúng.
Tuy nhiên, giống như bất kỳ kỹ năng nào khác, việc thành thạo công nghệ quét 3D cũng đòi hỏi một quá trình học hỏi không ngừng. Nó không chỉ đơn thuần là cầm máy quét và di chuyển quanh vật thể để tạo ra một tệp kỹ thuật số. Thực tế phức tạp hơn nhiều. Trong quá trình sử dụng MetroX, tôi đã rút ra được nhiều bài học quý giá mà lẽ ra tôi nên biết trước khi bắt đầu. Những kinh nghiệm này không chỉ giúp tôi tối ưu hóa quy trình làm việc mà còn tránh được những sai lầm phổ biến. Dưới đây là 5 điều cốt lõi mà tôi muốn chia sẻ, hy vọng sẽ giúp những ai đang có ý định dấn thân vào lĩnh vực quét 3D có một khởi đầu thuận lợi hơn.
Người dùng đang sử dụng máy quét 3D MetroX để quét một vật thể, tạo mô hình 3D kỹ thuật số
5 Điều Quan Trọng Cần Biết Trước Khi Bắt Đầu Quét 3D
1. Kích Thước Vật Thể Ảnh Hưởng Đến Việc Chọn Máy Quét 3D
Trước khi quyết định mua một máy quét 3D, yếu tố đầu tiên và quan trọng nhất mà bạn cần xem xét là kích thước của các vật thể mà bạn dự định quét. Không phải tất cả các loại máy quét đều được thiết kế để xử lý vật thể ở mọi kích cỡ; mỗi loại máy đều có một phạm vi tối thiểu và tối đa mà nó có thể ghi lại chi tiết một cách chính xác. Một số máy quét 3D được tối ưu hóa để xử lý tốt các mô hình nhỏ, phức tạp, trong khi những máy khác lại phù hợp hơn cho việc quét các vật thể lớn hơn.
Nếu bạn cố gắng quét một vật thể quá nhỏ bằng một máy quét được thiết kế cho các vật thể lớn hơn, bạn có thể sẽ bỏ lỡ rất nhiều chi tiết tinh xảo. Ngược lại, nếu bạn quét một vật thể lớn bằng một máy quét có phạm vi nhỏ, quá trình này sẽ đòi hỏi hàng chục lần quét riêng biệt, sau đó phải ghép nối lại với nhau để tạo thành một hình ảnh hoàn chỉnh. Quy trình này có thể tốn thời gian và đôi khi khá phức tạp. Việc cân nhắc kỹ lưỡng các vật thể bạn sẽ quét sẽ giúp bạn lựa chọn một thiết bị có phạm vi và độ phân giải phù hợp với dự án của mình, từ đó tiết kiệm rất nhiều công sức và tránh được sự thất vọng trong quá trình làm việc.
2. Máy Tính Cấu Hình Mạnh Là Yếu Tố Quyết Định Hiệu Suất Quét 3D
Các tệp quét 3D thường có kích thước rất lớn, đặc biệt khi bạn muốn thu thập các chi tiết với độ phân giải cao, vì chúng liên quan đến các lưới mô hình với hàng triệu đa giác (polygons). Nếu máy tính của bạn không đủ mạnh, đặc biệt là trong quá trình quét 3D hoặc khi chỉnh sửa các bản quét, nó sẽ bị giật lag đáng kể, ảnh hưởng nghiêm trọng đến trải nghiệm và hiệu suất làm việc. Tôi nhớ rằng trước khi mua máy quét MetroX, tôi đã thấy các yêu cầu về cấu hình PC được khuyến nghị là bộ xử lý Intel i9 Gen 12, ít nhất 64GB RAM và GPU RTX 4060 trở lên. Tôi không có một chiếc máy như vậy, nhưng đã phải nâng cấp PC của mình để đáp ứng yêu cầu, và khi nhận máy quét về, nó hoạt động rất trơn tru. Tuy nhiên, khi tôi thử chạy trên một PC khác với cấu hình thấp hơn, máy đã bị lag.
Giao diện phần mềm hiển thị tùy chọn phát hiện và lấp đầy các lỗ hổng trên mô hình 3D được quét bằng MetroX, tối ưu cho in 3D
Ngoài ra, hầu hết các phần mềm đi kèm với máy quét 3D thường đòi hỏi những cỗ máy mạnh mẽ. Nếu bạn cố gắng chạy chúng trên cấu hình tối thiểu, bạn có thể thấy rằng phần mềm sẽ không chạy được hoặc hoạt động rất chậm. Do đó, nếu bạn muốn quét và chỉnh sửa tệp một cách mượt mà mà không gặp vấn đề gì, bạn cần một chiếc máy tính hiệu năng cao. Nếu bạn đang cân nhắc sử dụng ứng dụng quét 3D trên điện thoại thông minh, iPhone (từ iPhone 12 Pro trở lên) được khuyến nghị hơn Android vì nó có cảm biến LiDAR tích hợp. LiDAR cung cấp cho iPhone khả năng đo độ sâu và khoảng cách chính xác trong thời gian thực, giúp quá trình quét đáng tin cậy và chi tiết, ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu. Điện thoại Android chủ yếu dựa vào camera thông thường, không mấy chính xác trong việc này.
Sử dụng máy quét 3D MetroX để số hóa một chậu cây, minh họa quá trình tạo mô hình 3D từ vật thể thực
3. Quét Chỉ Là Bước Đầu, Chỉnh Sửa Là Công Đoạn Không Thể Thiếu
Sau khi bạn đã hoàn tất quá trình quét, công việc của bạn vẫn chưa kết thúc. Bạn cần phải chỉnh sửa và làm sạch các bản quét. Các bản quét thô gần như luôn đi kèm với những khiếm khuyết nhất định, và máy quét có thể đã ghi lại những phần không mong muốn cần được loại bỏ. Ngay cả với một máy quét 3D chất lượng cao, dữ liệu bạn thu được vẫn chưa sẵn sàng để sử dụng ngay lập tức, đặc biệt nếu bạn có ý định in 3D, tạo hoạt ảnh, hoặc tích hợp vào một dự án thiết kế lớn hơn.
Việc chỉnh sửa các bản quét bao gồm lấp đầy các lỗ hổng và làm mịn các khu vực gồ ghề. Đôi khi, bạn cũng cần giảm số lượng đa giác (polygon count) để làm cho tệp dễ xử lý hơn hoặc để đảm bảo khả năng tương thích với các phần mềm khác. Đặc biệt, nếu tệp được dùng để in 3D, bạn phải đảm bảo rằng nó là một mô hình “kín nước” (watertight) để tránh các vấn đề phổ biến khi in 3D, vì máy in 3D không thể làm việc với các hình học bị hở hoặc không liên tục.
Mô hình 3D đã được quét và cắt bỏ phần đáy không mong muốn, thể hiện giai đoạn chỉnh sửa quan trọng sau khi quét 3D
4. Môi Trường Và Ánh Sáng Ảnh Hưởng Trực Tiếp Đến Chất Lượng Quét
Môi trường xung quanh quá bận rộn với nhiều chi tiết có thể gây nhầm lẫn cho máy quét, đặc biệt nếu nó dựa vào công nghệ chụp ảnh (photogrammetry) hoặc ánh sáng cấu trúc (structured light). Lý tưởng nhất, bạn nên có một phông nền sạch, trung tính, cho phép máy quét tập trung hoàn toàn vào vật thể. Nếu bạn sử dụng thiết lập bàn xoay, việc đặt một tấm vải màu trơn phía sau vật thể có thể giúp tách biệt vật thể một cách trực quan và cải thiện độ chính xác của máy quét.
Hơn nữa, ánh sáng phù hợp là yếu tố thiết yếu. Nếu ánh sáng không đều, nó có thể tạo ra bóng đổ khắc nghiệt hoặc phản chiếu chói lóa, những yếu tố này có thể cản trở khả năng của máy quét trong việc thu thập chi tiết bề mặt. Bạn có thể sử dụng đèn vòng (ring light) hoặc hộp mềm (softbox) để cung cấp ánh sáng nhất quán, giúp máy quét đọc độ sâu và kết cấu một cách chính xác.
Thực hiện quét 3D một loa mini trong môi trường được chiếu sáng tốt và nền sạch, tối ưu hóa điều kiện để đạt được bản quét chất lượng cao
5. Quét Bề Mặt Bóng Bẩy Và Trong Suốt: Thách Thức Và Giải Pháp
Các bề mặt bóng bẩy hoặc trong suốt thường là thách thức lớn khi quét 3D vì chúng phản chiếu ánh sáng, điều này có thể gây nhiễu và cản trở khả năng của máy quét trong việc thu thập các chi tiết chính xác. Một số máy quét có thể xử lý tốt những bề mặt này, tuy nhiên, nhiều máy khác lại gặp khó khăn. Để khắc phục, trước tiên bạn cần điều chỉnh cài đặt trên máy quét hoặc phần mềm. Một số máy quét có khả năng thích ứng tốt với sự thay đổi của bề mặt hoặc loại vật thể. Bạn có thể điều chỉnh cài đặt phơi sáng (exposure settings) để bù đắp cho đặc tính bề mặt của vật thể.
Nếu phần mềm của máy quét cho phép bạn thay đổi loại vật thể đang được quét, bạn có thể thực hiện điều đó. Ví dụ, máy quét 3D MetroX cung cấp tùy chọn để chọn loại vật thể đang được quét. Nếu bạn đã điều chỉnh cài đặt mà vẫn không thể quét vật thể tốt, bạn có thể cần áp dụng một lớp xịt quét (scanning spray) hoặc một lớp phủ mờ đục (matte opaque coating) để che phủ bề mặt. Điều này giúp ngăn chặn các vấn đề phát sinh trong quá trình quét, đảm bảo bản quét được chính xác và đầy đủ chi tiết.
Mô hình 3D của một chậu cây sau khi quét, hiển thị trên phần mềm Revopoint 5, minh họa kết quả sau khi xử lý các bề mặt khó
Công Nghệ Quét 3D: Hành Trình Của Sự Thành Thạo
Máy quét 3D, giống như bất kỳ công cụ chuyên dụng nào khác, đòi hỏi thời gian và sự kiên trì để thành thạo. Khi tôi lần đầu tiên sở hữu chiếc máy của mình, tôi hoàn toàn không có kinh nghiệm sử dụng, vì vậy mọi thứ đều mới mẻ. Tôi đã trải qua rất nhiều thử nghiệm và sai lầm, bên cạnh việc đọc tài liệu hướng dẫn và xem các video hướng dẫn. Nhìn lại, có một vài điều tôi ước mình đã biết trước khi mua máy quét 3D, và năm điểm được liệt kê ở đây là những điều quan trọng nhất.
Nếu bạn chỉ mới bắt đầu, đừng nản lòng; quá trình học hỏi là có thật, nhưng phần thưởng mà nó mang lại cũng rất xứng đáng. Một khi bạn đã nắm vững các kỹ thuật, bạn sẽ có thể số hóa bất kỳ vật thể thực nào và biến nó thành một mô hình 3D một cách dễ dàng. Hãy kiên nhẫn, thực hành thường xuyên và tận hưởng hành trình khám phá công nghệ quét 3D đầy thú vị này.
