Технология 3D-сканирования: виды сканеров

3D-сканирование — это процесс, при помощи которого реальные объекты преобразуются в точные трехмерные модели. Эта технология позволяет захватывать форму и геометрию объектов с высокой степенью детализации.

3D-сканер — это современное высокотехнологичное оборудование, открывающее доступ к трехмерному пространству. Сегодня подобные устройства прочно вошли в индустриальную, медицинскую и творческую сферу, позволяя получить точную цифровую копию реального объекта. Рассмотрим подробно различные типы 3D-сканеров и их возможности.

Самым простым способом 3D-сканирования является фотограмметрия. Этот способ заключается в том, что двухмерные изображения, сфотографированные под различными углами, становятся единой трехмерной картинкой. Это достигается при помощи специальной программы и камеры. Можно воспользоваться простым смартфоном.

Для применения других методов потребуется особое оборудование.

3D - сканеры бывают лазерными и оптическими. Их существенным отличием является процедура "снятия" данных. Разберем детально этот момент.

Лазерные 3D-сканеры

Лазерный 3D-сканер представляет собой устройство, основанное на двух основных принципах работы: триангуляции и измерении времени отклика луча. С помощью камеры, установленной на сканере, осуществляется поиск луча на объекте, после чего измеряется расстояние до него. Этот процесс повторяется для различных точек объекта, создавая облако точек с определенными координатами в трехмерном пространстве.

Основное преимущество такого типа сканера заключается в его доступной стоимости, простоте в использовании и высокой точности сканирования. Эти характеристики делают его эффективным инструментом для создания 3D-моделей объектов. Однако следует отметить некоторые ограничения, такие как ограничения по удаленности и размерным параметрам объектов.

Другие лазерные сканеры используют принцип измерения времени отклика луча от объекта, что называется лазерным дальномером. Эти устройства применяются для сканирования разнообразных зданий и сооружений. Они обеспечивают высокую скорость сканирования и точность воспроизведения деталей. Важно отметить, что они менее эффективны на малых расстояниях, где время отклика незначительное, что может снизить уровень точности данных. Также к существенному минусу лазерного сканера относится невозможность использования на объектах, которые находятся в движении.

Оптические 3D-сканеры

Последний недостаток моделей на основе лазера восполняют оптические 3D-сканеры, которые способны снимать объект, подсвеченный особым проектором, с помощью одной или нескольких камер с различных ракурсов. Полученное изображение и позволяет построить трехмерную картинку.

Такая технология неприменима к поверхностям (зеркальным или прозрачным), которые пропускают и отражают лучи света. А для сканирования человека они являются наиболее подходящим вариантом.

Методы 3D-сканирования

Получить цифровую копию любого объекта можно с помощью контактного (при прямом взаимодействии с объектом) или бесконтактного способа. Оба они обладают определенными плюсами и минусами.

Контактные 3D-сканеры. Оснащены механическим щупом с датчиком, который замеряет параметры, исследуемого объекта, который в свою очередь закреплен на специальной подложке. Затем осуществляется передача собранной информации на оборудование. Посредством такого тесного физического контакта можно с высокой степенью точности определить и построить затем 3D-изображение, но при этом присутствует некоторый вероятность повредить прототип.

Бесконтактные 3D-сканеры. Это оборудование, позволяющее сканировать объект на расстоянии. Такой вариант актуален для предметов, которые находятся в труднодоступном участке. В своей работе используют различные типы излучения, такие как ультразвуковое, световое, рентгеновское или лазерное. Это оборудование направляет излучение на объект, затем регистрирует отраженные сигналы и интерпретирует их с использованием специализированного 3D-сканера. Бесконтактные методы идеально подходят для сканирования объектов, находящихся в труднодоступных местах. Подобно принципу работы видеокамер, иногда требуют дополнительного освещения для оптимального сканирования.

Разновидности 3D-сканеров по принципу использования

• Ручные: легкие в использовании и не требующие особых технических навыков. Однако их технический потенциал ограничен, что обусловлено их простотой и компактностью.
• Портативные: предназначены для мобильной работы и легко переносимы. Их удобно использовать в выездных условиях, так как они обеспечивают гибкость перемещения без потери качества сканирования.
• Настольные: оснащены расширенным функционалом и способны создавать высококачественные 3D-модели. Эти устройства часто находят применение в офисных условиях благодаря своей продвинутой технологии.
• Стационарные: используются на производственных линиях и предприятиях. Они предназначены для сканирования множества однотипных объектов и обычно устанавливаются на поверхностях с поворотным механизмом для оптимизации процесса сканирования.

Выбор правильной компании для услуг 3D-сканирования имеет решающее значение для успешной реализации ваших проектов. "КазЭкспертПром" предоставляет новейшие технологии 3D-сканирования, гарантируя высокий уровень экспертизы в создании точных трехмерных моделей. Наша команда специалистов обеспечивает широкий спектр услуг, включая промышленное 3D-сканирование, реверсивную инженерию, анализ износа сложных геометрических объектов, Геодезические и инженерные исследования. Мы стремимся удовлетворить все потребности клиентов, обеспечивая высокую точность и эффективность в каждом проекте.