3Dスキャンに興味がある方は、もしかしたら既にポケットの中に3Dスキャナーが入っているかもしれないと驚くかもしれません。iPhone X以降（残念ながらAndroidは非対応）の前面TrueDepthカメラを使えば、自分の顔を3Dスキャンし、3Dモデルとしてエクスポートして、3Dプリンターで複製を作成できます。この記事では、スマートフォンを使って3Dセルフィーを作成し、それを3Dプリントする方法を解説します。3D彫刻の経験は必要ありません。使用するアプリを使えば、修正なしで完全にプリント可能なモデルを作成できます。
この記事では、 Bellus3DのiPhoneアプリ「FaceApp」を使用します。このアプリは無料でダウンロード・使用でき、スキャンは無制限に無料で行えます。印刷用に3Dモデルをエクスポートするには0.99ドルかかりますが、印刷前にスキャンの手順を習得するために、好きなだけスキャンを行うことができます。
必要なもの
- 3D プリンター:この記事では、 2021 年に購入できる最高の 3D プリンターの 1 つであるAnycubic Vyper FDM 3D プリンターを使用します。
- フィラメント： Vyperでモデルを素早くプリントするには、PLAフィラメントが最適です。この記事では、BegonovaブランドのPLAフィラメントを使用します。
- スライサーアプリ： Anycubic Vyperで使用するスライサーアプリはUltimaker Curaですが、プリンターによってスライサーの機能は異なる場合があります。手順はどのスライサーでもほぼ同じなので、どのスライサーをお使いのかに関わらず、手順通りに操作できるはずです。
- iPhone：ほとんどの3DスキャンアプリはLiDARセンサー（iPhone X以降の前面TrueDepthカメラなど）を必要とするため、お使いのスマートフォンにLiDARセンサーが搭載されていることを確認してください。この記事ではiPhone 11 Proを使用しますが、アプリはiPhone X以降に対応しています。
- Bellus3D FaceApp：顔の3Dモデルを作成できる3Dスキャンアプリは数多くありますが、そのほとんどは似たようなプロセスを採用しています。今回は、iOS版のBellus3D FaceAppを使用します。このアプリを使えば、素早く簡単に3Dモデルを作成できます。
- SDカード： Anycubic Vyperでは、スライスしたファイルをコンピューターからプリンターに転送するためにSDカードが必要です。お手元にSDカードをご用意ください。プリンターがWi-Fi対応であれば、STLファイルをWi-Fi経由で転送することも可能です。
はじめる
始める前に、iPhone に FaceApp スキャン アプリと 3D プリンター用のスライサー アプリをダウンロードする必要があります。
1. iOS App StoreからFaceAppスキャンアプリをダウンロードします。これは無料でダウンロードして使用できるアプリなので、スキャンやサブスクリプションを購入することなくソフトウェアを試すことができます。
2. 3Dプリンター用のスライサーソフトウェアをダウンロードします。Anycubic Vyperでは無料アプリのUltimaker Curaを使用しますが、 PrusaSlicer、Simplify3D、FlashPrintなどのFDM方式3Dプリンター用のスライサーアプリでも同様のワークフローとなります。
パート1：Bellus3D FaceAppを使って3Dセルフィーを作成する
このプロジェクトの最初のステップは、3Dプリント用の頭部の3Dモデルを作成することです。作成するモデルは3Dプリント可能である必要があるため、頭部の完全なモデルを作成し、エクスポート後に3Dプリントソフトウェアで使用できるファイル形式であることを確認します。このステップが終了すると、すぐに使用できる3Dモデルが完成するはずです。
1. iPhoneでBellus3D FaceAppを開き、スキャンオプションの違いを確認してください。FaceAppには、顔、顔＋首、頭部全体の3つのスキャンモードがあります。
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2.印刷可能な 3D モデルを作成するには、「Full Head」オプションを選択します。
3. FaceAppの指示に従い、頭を左右、上下に回転させて、アプリが顔全体をキャプチャできるようにします。FaceAppはこのスキャンデータを取得し、顔のメッシュを自動的に生成するとともに、側面のエッジを拡張して後頭部を作成します。
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4.スキャンが完了したら、「ライト」を選択し、「サーフェス」を選択して3Dスキャンのメッシュを確認します。メッシュとは、モデルの実際の形状で、色付きのテクスチャが巻き付けられていない部分です。これが3Dプリントされるものなので、作業を進める前に、メッシュが満足のいくものであることを確認してください。メッシュに満足できない場合は、満足のいく結果が得られるまでスキャンをやり直すことができます。
5. 「ロック解除」を選択して、 3Dプリント用にモデルのロックを解除します。ロック解除後、スキャンは3Dモデルとして共有することも、スキャンを3Dで表示するためのリンクとして共有することもできます。
6. 「ウォータータイト」設定を切り替えて、ソリッド3Dメッシュを作成します。これにより、モデルのソリッドなベースが作成され、3Dプリントが可能になります。
7.メッシュ解像度で「HD」を選択すると、高解像度のメッシュが作成されます。これにより、ファイルサイズは若干大きくなりますが、より詳細な情報が得られます。ただし、より鮮明な3Dモデルが作成されます。
8. STLファイルのエクスポートを選択して、3Dプリント可能なファイルをエクスポートします。エクスポートしたファイルは、スライサーアプリに読み込んで3Dプリントの準備をすることができます。
パート2：3Dプリント用の3Dスキャンの準備
このステップでは、3Dスキャンから3Dプリント可能なファイルを作成します。3Dモデルを初めてプリントする場合は、「.STLファイルから初めて3Dプリントを作成する」ガイドで手順について詳しく学ぶことができます。FaceAppからエクスポートした3Dスキャンは、スライサーアプリに送信して3Dプリントの準備を整えることができます。モデル自体はアプリからウォータータイト（穴を埋める必要がない）の状態でエクスポートされるため、追加の彫刻は必要ありません。
1. 3Dスキャンの.STLファイルをCuraワークスペースにドラッグしてインポートします。モデルはフルサイズ（実際の頭のサイズ）でインポートされるため、印刷前にサイズと角度を調整する必要があります。
2.モデルを3Dプリンターの造形領域内に完全に収まるようにスケール調整します。この記事ではモデルを35%に縮小しましたが、拡大または縮小することも可能です。
3.モデルを回転させて、生成されるサポート材の量を減らします。モデルをY軸を中心に回転させて上向きにすることで、目と鼻の下に生成されるサポート材の量を最小限に抑えることができます。約45度回転させると、モデルの印刷が不必要に難しくなることなく、最良の結果が得られます。
4.印刷前にモデルをスライスして、ツールパス全体をプレビューします。印刷前に「サポート」を選択し、サポート材が生成されていることを確認してください。元のモデルと回転したモデルで生成されるサポート材の量の違いを確認できるため、より高速できれいな印刷が可能になります。
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5.印刷前にツールパスに問題がないか確認してください。このモデルは、 Anycubic Vyperに付属のデフォルトのスライサーアプリ設定を使用してスライスされましたが、印刷速度を上げるために若干の変更が加えられています。
6.スライスして印刷の準備ができたら、 モデルを保存してSDカードにエクスポートします。この手順が完了すると、3Dスキャンは3D印刷の準備が完全に整います。
パート3：3Dセルフィーの印刷
モデルのスライスが完了し、エクスポートの準備が整ったら、ファイルをプリンターに転送し、印刷プロセスを開始します。このステップでは、モデルをプリンターにロードして印刷を開始するために必要な手順について説明します。これらの手順はAnycubic Vyper 3Dプリンターに特有のものですが、ほとんどのFDM方式3Dプリンターでも同様の手順で準備できます。
1. PLAフィラメントをプリンターに装填し、ベッドが正しく調整されていることを確認します。プリンターのベッドを正しく調整することは、3Dプリントプロセスにおいて非常に重要なステップです。このプロセスの詳細については、初めてのモデルをプリントするためのガイドをご覧ください。
2. SDカードをプリンターに挿入し、エクスポートしたモデルを選択して印刷を開始します。実物大の35%のサイズで、この印刷には5時間26分かかりました。
3.プリントが完了したら、モデルをベッドから取り外します。Anycubic Vyperでは、テクスチャ加工されたプラットフォームを曲げることでパーツを簡単に取り外すことができます。
パート4：サポート材の除去と最終手順
この記事の最後のステップでは、この印刷物からサポート材を取り除き、展示の準備をします。
1.モデルの表面や手を傷つけないように注意しながら、モデルから サポート材を取り外します。サポート材はモデルの表面から跡や欠陥を残さずに剥がれるはずです。
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2.モデルに欠陥や正しく印刷されなかった部分がないか確認します。これで3Dセルフィーが完成し、表示できる状態になります。
パーツが完成したら、3Dスキャナーアプリと3Dプリンターを使って、自分の3Dセルフィーを作成できました。このアイデアをさらに発展させて、この3Dセルフィーをチェスの駒にしたり、友達のためにカスタムボブルヘッドを作ったり、家族の3Dセルフィーをスキャンしてプリントアウトして家族写真を作成したりすることもできます。
アンドリュー・シンクは2012年に初めて3Dプリンターを使用し、それ以来3Dプリント業界に熱心に関わってきました。自身の脳のスキャンからピーナッツバターとジャムのサンドイッチまで、あらゆるものをプリントしてきた彼は、積層造形技術の無限の応用範囲を探求し続けています。常に新しい実験、設計、レビューに取り組んでおり、Tom's HardwareやYouTubeなどで成果を共有しています。
