3Dスキャナーで取り込んだデータは、そのままでは3Dプリント出力できないケースがほとんどです。造形を成功させるためには、スキャンデータ特有のノイズ除去、メッシュの穴埋め、そして適切な厚み付けという3つの修正手順が欠かせません。この記事では、スキャンデータを3Dプリント用に整える具体的な手順を分かりやすく解説します。
3Dスキャンデータをそのまま3Dプリントできない理由
スマートフォンアプリや専用スキャナーによる3Dスキャン技術は身近になりましたが、スキャン直後のデータは「点の集まり(点群)」や「中身のない薄皮のようなメッシュ」で構成されています。
3Dプリンターで造形を行うスライサーソフトは、体積を持つ閉じた立体(水密・マニホールド形状)でなければ、どこが内側でどこが外側かを正しく認識できません。スキャンデータに以下のような問題が残っていると、スライサー上でエラーが発生したり、造形途中で中身が抜けて崩れたりする原因になります。
- スキャン時に入り込んだ背景や空気中の不要な浮遊ポリゴン(ノイズ)
- 光が届かなかった部分や影になって欠落したメッシュの穴
- 厚みを持たないサーフェス(厚みゼロの面)
- 面の表裏(法線ベクトル)の反転やポリゴンの自己交差
これらをご自身の手で修正し、中身が詰まった立体データへと変換することで、3Dプリント出力が可能な状態に仕上がります。
手順1:不要なポリゴンを削除する「ノイズ除去」
スキャンデータ修正の最初のステップは、対象物以外の不要なメッシュを取り除くノイズ除去作業です。BlenderやMeshmixerなどの無料メッシュ編集ツールを使って作業を進められます。
浮遊メッシュや背景の削除
スキャナーは対象物の周囲にある床、机、支柱、あるいは空気中のゴミなどを同時に読み取ってしまうことがあります。これらは対象物の本体と離れた「孤立シェル」として存在していることが多いため、編集ソフトの分離選択ツールなどを活用して一括で削除します。
表面の不要な凹凸のスムージング
対象物の表面に本来存在しない微細なザラつきや、スキャン特有のブレによるトゲ状のポリゴンが発生している場合は、スカルプトツールの「スムースブラシ」などを用いて表面をならします。ただし、過度にならすと細部のエッジやディテールまで消えてしまうため、形状を確認しながら慎重に適用してください。
ポリゴンリダクション(間引き)
高精度スキャンデータはポリゴン数が膨大になりがちで、ファイルサイズが数百メガバイトに達することもあります。データが重すぎると編集やスライス処理が停止する原因になるため、外観のディテールを損なわない範囲でポリゴン削減(リダクション/デシメーション)を行い、適切なデータサイズに軽量化しておきます。
手順2:水密状態を作る「穴埋め(クローズドメッシュ化)」
次に、欠損しているメッシュを塞ぎ、隙間のない「水密(ウォータータイト)」な状態を作ります。水を入れてもどこからも漏れない状態をイメージすると分かりやすいでしょう。
欠損箇所の特定と自動穴埋め
スキャナーの死角や光を反射しにくい黒色部分などは、メッシュが抜け落ちて穴が開いた状態になります。編集ツールの「穴埋め機能(Close Holes)」を使うことで、開口部のエッジを検出し、自動でポリゴンを張って塞ぐことができます。平坦な面であれば「平面(Flat)」で塞ぎ、曲面であれば「周囲に合わせた滑らかな曲面(Smooth)」を選択して補間します。
手動でのブリッジング
複雑に入り組んだ形状や大きな欠損部分は、自動穴埋めを適用すると意図しない形状に変形したり、周囲のポリゴンとねじれて交差したりすることがあります。このような場合は、向かい合うエッジ同士を少しずつ手動でつなぎ(ブリッジ処理)、小さな穴に分割してから段階的に埋めていくと自然な形状を維持できます。
法線(面の向き)の統一
穴埋めを行った際、新しく張られたポリゴンの表裏が逆を向いてしまうことがあります。面の向きが反転していると、スライサーが外側と内側を誤認して造形不良を引き起こします。編集ソフトの「法線の再計算(Recalculate Normals)」を実行し、すべての面が外側を向くように揃えておきましょう。
手順3:造形強度を確保する「厚み付け(ソリッド化)」
中身が空洞のシェル状データや、フィギュアの服・乗り物の外板パーツなどの薄い形状を3Dスキャンした場合は、3Dプリントに必要な厚みを付与する必要があります。
ソリッド化(肉厚の付与)
厚みのないサーフェスデータに対して、内側または外側に向けて押し出しを行う「厚み付け(Solidify / Extrude)」モディファイアを適用します。FDM方式の3Dプリントでは、ノズルの射出幅や積層の性質上、極端に薄い壁面は造形されなかったり、少しの衝撃で破損したりします。用途や造形サイズに応じた十分な肉厚をデータ上で確保してください。
設置面のフラットカット
置物や模型、試作品として3Dプリントする場合、底面が丸みを帯びているとプリントベッドへの定着が不安定になり、造形失敗のリスクが高まります。モデルの底面を「平面カット(Plane Cut)」機能で一直線に切り落とし、平らな接地形状を作っておくことで、安定した出力が可能になります。
整形完了後のデータチェックと3Dプリント発注
データ修正が完了したら、3Dプリント用の形式として一般的な「STL」または「OBJ」形式でエクスポートします。出力前に無料のスライサーソフト(PrusaSlicerやUltiMaker Curaなど)に読み込ませ、以下の項目を確認することをおすすめします。
- ソフトウェア上に非マニホールド警告が表示されないか
- プレビュー画面でスライスした際、意図しない空洞や層の抜けが発生していないか
- モデルの底面が正しくプリントベッドに接地しているか
ご自身で不備のないデータに整えることで、受託サービスへ発注した際もスムーズに造形工程へと進められます。
なお、3Dプリントの造形費用や納期は、モデルの体積、選択する充填率、造形方向、造形サイズ、注文時の受注混雑状況などによって変動します。金額や納期の目安については、事前に見積もり画面でデータサイズや仕様を指定してご確認ください。
まとめ
3Dスキャンデータを3Dプリント出力するためには、「ノイズ除去」「穴埋め」「厚み付け」の手順を踏み、エラーのない水密な立体データをご自身で準備することが重要です。適切なメッシュ修正を行うことで、造形失敗や形状不良を防ぎ、思い通りの実物モデルを手に入れることができます。
PrintSakuは、日本全国へ配送対応しているオンライン3Dプリントサービスです。建築模型、製品試作、趣味の造形、卒業制作など、幅広い用途のFDM方式3Dプリントに対応しています。
お支払いは前払い制(見積書・請求書の発行に対応、後払い・掛売は非対応)となっており、規定の締切時刻内にご決済いただいた場合、内容に応じて当日出荷や翌日出荷に対応できる場合もございます(お届け先地域や配送状況により到着日は異なります)。
※PrintSakuではデータの修正代行や高度な表面仕上げ・塗装は承っておりません。修正済みのデータをご用意の上ご利用ください。
ご自身で整えたスキャンデータをお持ちの方は、以下のリンクよりデータをアップロードし、価格と納期の目安をご確認ください。
[STLファイルをアップロードして見積もる]
---
本記事はAIを用いて作成し、PrintSaku編集部の基準に基づき公開しています。内容は一般的な情報であり、実際の価格・納期は見積もり画面でご確認ください。
