Skaner 3D – jak działa?
Zasada działania skanera 3D opiera się na pomiarze ukształtowania powierzchni obiektu przy użyciu różnych technologii. Skanery optyczne (do których należą m.in. skanery laserowe i na światło strukturalne) emitują wiązkę światła lub lasera na powierzchnię obiektu. Kamery rejestrują odbicia i odchylenia od wzorca świetlnego, a specjalistyczne oprogramowanie przetwarza dane w postaci chmury punktów. Ta jest następnie konwertowana w pełny model 3D, wiernie odwzorowujący kształt i wymiary skanowanego przedmiotu.
W przypadku technologii fotogrametrycznej, model 3D powstaje zaś na podstawie wielu zdjęć obiektu wykonanych z różnych kątów. Oprogramowanie analizuje zdjęcia, identyfikuje punkty charakterystyczne i tworzy cyfrową rekonstrukcję obiektu. Fotogrametrię stosuje się przede wszystkim do skanowania i obrazowania dużych powierzchni (w tym ukształtowania terenu). Jej wadą jest jednak mniejsza precyzja niż ta oferowana przez skanery laserowe lub światło strukturalne.
Rodzaje skanerów 3D – kontaktowe i bezkontaktowe
Ze względu na sposób działania, skanery 3D można podzielić na dwie grupy. Pierwsza to skanery kontaktowe. Jak sama nazwa wskazuje, wymagają one fizycznego kontaktu z obiektem poprzez czujniki dotykowe, przesuwające się po powierzchni skanowanego przedmiotu i rejestrujące jego kształt. Technologia kontaktowa jest bardzo dokładna, jednak wolniejsza i wymaga stabilnego zamocowania obiektu.
Skanery bezkontaktowe wykorzystują natomiast technologie optyczne lub laserowe. Wśród nich wyróżnia się modele laserowe 3D, na światło strukturalne oraz fotogrametryczne. Te pierwsze emitują wiązkę lasera i mierzą jej odbicie od powierzchni obiektu. Dzięki temu możliwe odwzorowanie kształtów z dużą dokładnością – nawet w przypadku elementów błyszczących lub czarnych. Skanery laserowe sprawdzają się także w przypadku dużych obiektów, takich jak budynki, statki czy samoloty.
Skanery na światło strukturalne projektują na obiekt wzory świetlne, a następnie za pomocą kamer rejestrują ich deformacje. Ta technologia jest szybsza od laserowej i dobrze sprawdza się przy skanowaniu mniejszych obiektów. Jej ograniczeniem jest jednak duża wrażliwość na warunki oświetleniowe oraz konieczność stosowania sprayów matujących przy obiektach błyszczących i czarnych.
Fotogrametria zakłada tworzenie modeli 3D wyłącznie na podstawie zdjęć. Jest używana do tworzenia dużych map terenu, rekonstrukcji obiektów historycznych czy modeli architektonicznych. Nowoczesne skanery łączą czasem technologię skanowania 3D z fotogrametrią, zwiększając precyzję przy digitalizacji dużych obiektów. Do tej grupy należą niektóre urządzenia Shining 3d. Wszystkie modele z katalogu tego producenta spełniają zaś najbardziej rygorystyczne wymogi, doskonale sprawdzając się w zastosowaniach takich jak przemysł stoczniowy, motoryzacja lub budownictwo. Z ich ofertą można zapoznać się na https://global3d.pl/pl/15-skanery-3d.
Zastosowania skanerów 3D
Skanery 3D dostępne na https://global3d.pl/ znajdują zastosowanie w wielu branżach. Do sektorów, w których urządzenia tego typu są wykorzystywane szczególnie często, należy zaliczyć:
- motoryzację: służą do odwzorowywania różnych elementów, kontroli wymiarów oraz dopasowywania części zamiennych;
- medycynę: są używane do tworzenia modeli anatomicznych przy planowaniu zabiegów, produkcji indywidualnych protez oraz opracowywania spersonalizowanych narzędzi chirurgicznych;
- przemysł lotniczy i stoczniowy: w celu skanowania elementów konstrukcyjnych samolotów, skrzydeł i innych komponentów dla optymalizacji aerodynamiki i zapewnienia bezpieczeństwa;
- przemysł filmowy i gry wideo: do tworzenia realistycznych animacji poprzez skanowanie aktorów, rekwizytów i scenografii;
- architektura i budownictwo: wykorzystywane w digitalizacji wnętrz, budynków, rzeźb i detali architektonicznych, a także do tworzenie dokumentacji do projektów renowacyjnych oraz inwentaryzacji;
- konserwatorstwo: do odwzorowywania dzieł sztuki i obiektów historycznych w ramach ich ochrony, archiwizacji i cyfrowej replikacji.
Skanery 3D wprowadzają cyfrowe odwzorowanie rzeczywistości na zupełnie nowy poziom. Dzięki nim możliwe jest szybkie, precyzyjne i kompleksowe tworzenie modeli trójwymiarowych, które znajdują zastosowanie zarówno w przemyśle, medycynie, architekturze, jak i ochronie zabytków. Wykorzystanie skanerów 3D pozwala zaoszczędzić czas, poprawić jakość produktów oraz zoptymalizować procesy projektowe. Bez względu na branżę, w której są stosowane, skanery 3D są nieocenionym wsparciem w pracy projektantów, inżynierów i innych specjalistów.
