Skanery 3D – jak działają?

Skanery 3D to urządzenia wykorzystywane na szeroką skalę w przemyśle, nauce, architekturze, muzealnictwie, medycynie i wielu innych dziedzinach, w których konieczne jest precyzyjne wymiarowanie obiektów i pozyskiwanie danych umożliwiających pracę nad trójwymiarowym modelem. Na rynku dostępne są różne skanery 3D – każdy rodzaj skanera charakteryzuje inna zasada działania.

Z czego wynika popularność urządzeń skanujących?

Skanery 3D umożliwiają szybkie i niezwykle precyzyjne wymiarowanie obiektów. Zanim zdołamy zmierzyć jakiś przedmiot za pomocą miary, suwmiarki lub kątomierza, skaner błyskawicznie zbierze i zapisze wszystkie dane. Oczywiście tradycyjne narzędzia metrologiczne nadal są niezbędnym elementem wyposażenia zakładów przemysłowych i wielu firm o innym profilu działalności, natomiast nie wystarczają, gdy chcemy zmierzyć obiekt niezwykle mały lub bardzo duży, przedmiot o skomplikowanej budowie i nieregularnym kształcie.

Tworzenie modelu 3D od podstaw, budowanie go w programie komputerowym, może zająć wiele czasu. To prawda, że nowoczesne programy komputerowe posiadają wiele doskonałych narzędzi, są niezwykle intuicyjne i znacząco ułatwiają proces projektowania, ale modelowanie od podstaw i tak jest znacznie bardziej skomplikowane, aniżeli praca na modelu pozyskanym w wyniku skanowania 3D. Urządzenia skanujące ułatwiają i przyspieszają procesy projektowe i produkcyjne. Pozwalają również na stworzenie dokładnej dokumentacji dla obiektów istniejących w rzeczywistości. Nie chodzi jedynie dokumentację techniczną dla maszyn i urządzeń, ale także dokumentację medyczną dla pacjentów starających się o protezy, o digitalizację zbiorów muzealnych, czy o tworzenie planów zagospodarowania przestrzennego.

Skanowanie 3D i modelowanie 3D

Proces skanowania 3D jest pierwszym etapem modelowania 3D na podstawie obiektu fizycznego. Skanery 3D pozyskują dane, na bazie których powstaje trójwymiarowy model obiektu istniejącego w rzeczywistości. Modelowanie 3D to w tym wypadku praca nad pozyskanymi danymi. Gotowy model można wydrukować na drukarce 3D, w ten sposób uzyskując idealną kopię skanowanego przedmiotu. Oczywiście model można optymalizować, udoskonalać, zmieniać.

Skanery 3D – gromadzenie danych na temat obiektu

Jaki skaner sprawdzi się najlepiej, gdy chcemy pozyskać dokładne dane i wykorzystać je w zaawansowanym programie komputerowym? Możliwości jest wiele, ale z pewnością nie sprawdzą się tutaj małe skanery ręczne, których dokładność pozostawia wiele do życzenia. Lepiej wybrać precyzyjny skaner do zastosowań profesjonalnych. Może to być urządzenie dotykowe lub bezdotykowe, wykorzystujące technologię światła strukturalnego bądź technologię laserową.

W ostatnich latach znacząco wzrosło zainteresowanie skanowaniem światłem strukturalnym. Jak to działa? Otóż polega ono na wyświetlaniu na skanowanym obiekcie wzorów o zadanej strukturze. W dalszej kolejności dwie kamery wykonują zdjęcia – badają ten sam obszar. W tym czasie algorytm, biorąc pod uwagę odkształcenia wzorców, generuje chmurę punktów, która jest z automatu triangulowana na siatkę wielokątów.