3D сканер это: технологии, методы и принципы работы 3D-сканеров

Содержание

технологии, методы и принципы работы 3D-сканеров

16.04.2021

Содержание

- Что такое 3D-сканирование и для чего его используют
- Как работает 3D-сканер
- Технологии 3D-сканирования
- Методы 3D-сканирования
  - Контактные 3D-сканеры
  - Бесконтактные 3D-сканеры
- Виды 3D-сканеров по принципу использования
- Преимущества и недостатки трехмерных сканеров
- Что следует учитывать при выборе 3D-сканера
- Области применения

В настоящее время мало кто не знаком с таким понятием как 3д печать. Многие компании вовсю пользуются современными 3д принтерами, воссоздавая с их помощью макеты различных форм и размеров. Существуют и такие, которые воссоздают предметы целиком — не только маленькие (например, чехлы для телефонов, сувениры, кроссовки), но и большие (дома, запчасти для двигателей и т. п.). Вот только все это было бы невозможно без 3д сканеров. Именно они позволяют точно копировать практически все что угодно — от огромных зданий и сооружений до человека, животных, маленьких предметов и многого другого.

Что такое 3D-сканирование и для чего его используют

Трехмерное сканирование представляет собой технологию, появившуюся еще в 60-х годах 20-го века. Она создавалась с целью перенесения физических параметров объекта в цифровой формат в виде объемной модели. Необходимость в этом естественно возникла, когда люди во всем мире все больше стали использовать компьютеры как в повседневной жизни, так и на производстве.

Первые образцы 3D-сканеров были довольно просты и не обладали широким функционалом. Постепенно они усложнялись и совершенствовались, позволяя добиваться все более четкого изображения объекта. Особенно это стало актуальным с появлением лазеров.

Трехмерные сканеры позволяют переносить данные об объектах в цифровой формат

3д сканирование позволило открыть новые возможности в различных областях человеческой деятельности — начиная от автомобилестроения и военной промышленности и заканчивая сферой дизайна, медицины и кино.

Как работает 3D-сканер

3д-сканер — это устройство, которое исследует какой-либо предмет, оцифровывая его с помощью датчиков, и использует полученную информацию для создания трехмерной модели. По сути, 3д сканер создает цифровую копию физического объекта любой конфигурации и степени сложности. Этим он принципиально отличается своих предшественников — обычных сканеров, способных лишь считывать информацию с документов и фото.

Сам процесс сканирования может происходить по-разному — в зависимости от вида 3д устройства и применяемой технологии, а также от того, какой объект требуется обработать с его помощью — движущийся или статичный.

Технологии 3D-сканирования

Существует 2 основных вида 3д сканеров — лазерные и оптические. Их принципиальное отличие состоит в том, как и с помощью чего происходит «снятие» данных. Рассмотрим подробнее обе.

Лазерное 3D-сканирование, как уже понятно из названия, происходит с использованием лазера и может осуществляться как на ближних, так и на дальних расстояниях от объекта.

Лазерный сканер

В большинстве своем лазерные 3D-сканеры работают по принципу триангуляции, когда камера находит луч на поверхности предмета и измеряет расстояния до него, после чего создается облако точек, каждая из которых имеет свои координаты в пространстве, и строится 3д-модель. Их «плюсы» — доступная цена и простота в применении в совокупности с высокой точностью сканирования. Из «минусов» — есть ограничения по удаленности и размерам объекта.

Другая разновидность лазерных сканеров работает, измеряя время отклика луча от поверхности объекта — так называемый лазерный дальномер. Широко применяются там, где необходимо создавать 3д модели различных зданий и сооружений. Их нецелесообразно использовать на небольших расстояниях, так как в таких случаях время отклика очень мало и точность данных снижается. В остальном же этот вид сканеров отличается высокой скоростью сканирования и способностью считывать все детали.

Недостатком лазерных сканеров является невозможность их применения на движущихся объектах. Тогда на помощь приходят оптические 3D-сканеры, которые снимают одной или несколькими камерами с разных ракурсов подсвеченный специальным проектором предмет. На основе полученной картинки и строится трехмерное изображение.

Оптический сканер

«Противопоказанием» для применения этой технологии служат отражающие и пропускающие свет поверхности — блестящие, зеркальные или прозрачные. А вот при сканировании человека они просто незаменимы.

Методы 3D-сканирования

Оцифровывать любой объект можно как контактным, так и бесконтактным способом. В первом случае необходимо активное взаимодействие с предметом, во втором, соответственно, нет. Оба этих метода имеют свои преимущества и недостатки.

Контактные 3D-сканеры

Имеют механический щуп со специальным датчиком, который проводит замеры параметров и собранную информацию передает на устройство. Для этого исследуемый предмет помещают на специальную поверхность и закрепляют (если нужно). Такой плотный физический контакт дает возможность максимально точно определить и построить затем 3д-картинку, правда, есть небольшой риск повреждения прототипа.

Бесконтактные 3D-сканеры

К этой категории относятся все устройства, способные осуществлять сканирование на расстоянии. Особенно это актуально для объектов, расположенных в труднодоступных местах.

Бесконтактный 3д сканер

Поток излучения (это может быть ультразвук, свет, рентгеновские лучи или лазер) направляется на объект и отражаясь от него, распознается 3д сканером. Они схожи по принципу действия с видеокамерой и могут требовать использования дополнительных устройств для лучшего освещения.

Бесконтактные трехмерные сканеры бывают 2-х видов:

Активные — работают при помощи направленного на объект луча лазера или структурированного света, которые, отражаясь, дают информацию о местонахождении предмета в виде координат.
Пассивные — используют времяпролетные дальномеры, которые считывают время и расстояние, которое проходит лазерный луч до предмета, и так — по каждой точке в пространстве, что в итоге позволяет точно воссоздавать его трехмерное изображение.

Очень востребованными и распространенными являются настольные 3д сканеры, поскольку они в большинстве своем просты и безопасны в эксплуатации, не требуют каких-то специальных технических навыков и стоят довольно дешево. 3D сканер EinScan-SE — один из таких примеров. Его можно применять как дома, так и в офисе. Он имеет доступ к API многих популярных 3D принтеров, что дает возможность сразу отправлять на печать созданную трехмерную модель.

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Thor3D

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Shining 3D

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

Shining 3D

Добавить в сравнение

Товар добавлен в сравнение Перейти

Производитель

RangeVision

Виды 3D-сканеров по принципу использования

Здесь также существует разнообразие видов. Выделим основные:

Ручные: удобные и простые модели, которыми легко пользоваться, так они довольны компактны и не требуют особых навыков. Правда, и их технические возможности могут быть несколько ограниченными..
Портативные: применяются в основном для работы на выезде, их удобно брать с собой.
Настольные: имеют расширенную функциональность и применяются для создания качественных 3д-моделей. Используются чаще всего в офисах.
Стационарные: задействованы, как правило, на производстве, различных предприятиях, так как могут сканировать сразу большое количество однотипных объектов. Устанавливаются на специальных поворотных столиках.

Ручной 3д сканер Calibry

Такой выбор изделий позволяет подбирать нужную модель под определенную задачу. В одних случаях сканеры самостоятельно производят замеры объектов, в других — при помощи человека, который последовательно перемещает устройство, пока не будет собрана вся необходимая информация.

Высоким спросом у покупателей пользуются такие варианты ручных 3д сканеров, как Calibry. Несмотря на кажущуюся простоту исполнения, он обладает высоким разрешением и точностью сканирования, благодаря чему способен оцифровывать объекты длиной от 0,2 до 10 метров. Не станут проблемой и предметы, имеющие нестандартную поверхность — темную или блестящую, с большим количеством углов и мелких деталей. Помимо всего прочего, его несомненный плюс — это маленький вес, всего 900 граммов.

Преимущества и недостатки трехмерных сканеров

Наверняка многие из потенциальных покупателей задаются вопросом: а так ли нужен 3д сканер, чтобы вкладывать в него немалые деньги? Что может дать это приобретение и будет ли оправдано такое вложение средств?

Трехмерное сканирование стало неотъемлемой частью любого современного производственного процесса

Для того, чтобы понять, насколько вам необходимо данное оборудование, мы перечислим его преимущества и недостатки.

Преимущества:

Дают возможность сканировать объекты, расположенные на удаленном расстоянии и в недоступных для присутствия местах.
Обладают способностью «считывать» не только цвета и изображения, но и передавать текстуру поверхности.
Существенно ускоряют процесс «снятия» данных с любого объекта, даже очень сложного по форме, с большим количеством плоскостей.
Разнообразие моделей позволяет подобрать наиболее удобный вариант сканера, в том числе ручной или портативный, который легко можно взять с собой.

Недостатки:

Некоторые сканеры не способны распознавать прозрачные или черно-белые предметы. В этом случае требуется их предварительная подготовка (обработка специальным составом).
Не всегда корректно отображаю сложные объекты, с большим количеством вставок и перегородок.
Для получения качественного результата требуют умений и навыков работы с определенными компьютерными программами по созданию 3д моделей.
При постоянном нарушении правил эксплуатации может возникнуть необходимость в дорогостоящем ремонте оборудования.

Если вам нужны высокоточные и качественные трехмерные копии объектов, то тут без 3д сканера не обойтись. Он дает возможность работать практически в любых условиях — в помещении и на выезде, и с любыми предметами по виду и размеру. Неудивительно, что сейчас эти устройства очень востребованы, что порождает ежегодный выпуск большого количества моделей, из которых вы всегда сможете подобрать подходящую вам по качеству и цене.

Что следует учитывать при выборе 3D-сканера

Рынок компьютерного оборудования предлагает огромное количество всевозможной техники, в том числе и аппаратов для трехмерного сканирования. Сориентироваться в том разнообразии бывает порой совсем не просто: одних покупателей волнует исключительно стоимость, других интересует количество опций (иногда абсолютно бесполезных), ну а самые дальновидные смотрят на соотношение первого и второго.

Выбор подходящего 3д сканера — дело ответственное

Учесть все технические моменты, которые могут значительно повлиять на то, какой результат будет в итоге достигнут, не всегда просто. Мы подскажем вам, на что следует обратить внимание, если вы задумались о покупке 3д сканера.

Ориентируйтесь на следующие параметры:

Насколько высока точность 3д сканера. Это — одна из самых важных характеристик. На нее надо ориентироваться в первую очередь.
Разрешающая способность также играет не последнюю роль. Вытекает из первого, так как именно от разрешения зависит точность измерений и качество копирования.
В каком диапазоне работает устройство, насколько близко/далеко может находиться от объекта сканирования.
Поле сканирования — параметры того предмета, вещи, которую способен обработать за 1 сеанс.
Захватывает ли сканер различные нетипичные виды поверхностей со сложным рельефом — каналами, перегородками, отверстиями и т.д.).
Портативность, мобильность устройства — то, насколько легко его можно перемещать при желании, брать с собой, его размеры.
Время, которое требуется на подготовку к работе, а также длительность самого процесса оцифровки.
Диапазон возможностей в плане копирования: есть ли какие-либо ограничения по формам, текстурам, материалу, а также условиям эксплуатации — температуре, освещенности и т. д.

Конечно, чем лучше качество работы 3д сканера — тем он дороже. Тем не менее, вы должны ориентироваться прежде всего на те задачи, которые перед вами стоят, а уже потом принимать во внимание все остальное.

Области применения

Трехмерные сканеры востребованы во многих сферах человеческой жизни. Они незаменимы как в промышленности, так и для бытовых нужд. Спектр их применения настолько широк, что можно перечислять очень долго. Проще сказать, где они не нужны.

Самые распространенные области использования — это, конечно, медицина, промышленность, архитектура, строительство, киноиндустрия и дизайн.

Например, в стоматологии эти устройства позволяют создавать сверхточные трехмерные модели зубных протезов. Один из видов такого сканера — это AutoScan DS-EX PRO от Shining 3D, который прекрасно справляется со множеством задач и при этом вполне доступен по цене и надежен.

3д сканер, используемый в медицинских целях

В инженерном деле также не обойтись без подобных технологий. Цифровые прототипы зданий сейчас получить гораздо проще и быстрее, чем раньше, когда для этого требовались множественные замеры вручную с последующим занесением их в базу данных. Любой физический объект сейчас можно воссоздать в трехмерном форме, причем, в кратчайшие сроки и с минимальной погрешностью.

В кинотеатрах мы можем наблюдать воочию «оживших» фантастических персонажей, при создании которых применялась технология захвата движений, что позволило их сделать максимально реалистичными и впечатляющими. Это было бы невозможно без 3д сканеров.

Еще несколько десятилетий назад трудно даже было представить себе все то, чем мы сегодня пользуемся постоянно. И во многом это стало достижимым благодаря трехмерной оцифровке. Такой подход дает огромные преимущества в работе (особенно техническим специалистам — инженерам, проектировщикам, дизайнерам), однако, чтобы использовать их по максимуму, необходимо также разбираться и в компьютерных программах для 3д сканирования.

Подробнее на эту тему мы поговорим в одной из наших следующих статей. И если вы хотите узнать об этом больше — следите за обновлениями.

#Полезное

Эксперт в области аддитивных и субтрактивных технологий, 3D-оборудования и ЧПУ станков с опытом работы более 10 лет.

Все материалы

Как работает 3d сканер? Устройство, принцип и технологии 3д-сканирования

3D-сканер – стационарное или небольшое ручное устройство для сканирования объектов со сложной пространственной геометрией. Простые сканеры обрабатывают изображения в плоскости, а 3d сканируют физические объемные предметы, выводя информацию полигональной моделью или облаком точек. Трехмерные сканирующие устройства используются в медицине (стоматология, пластическая хирургия, изготовления протезов, моделей органов и пр.), для создания компьютерных игр, в киноиндустрии, дизайне, архитектуре, инженерии, для проектирования промышленных деталей, автомобилей, для реконструкции объектов в археологии. Сканеры анализируют и воссоздают в цифровом виде объемную модель предмета, его форму и цвет с высокой степенью детализации, работая в разных условиях (при недостаточной видимости, в темноте, при вибрации), с любыми материалами, обеспечивают нужный формат выходной информации под программное обеспечение для работы с ней на компьютере.

Как работает 3Dсканер?

Принцип работы 3d сканера — способность прибора определять расстояние до объекта, преобразовывать полученные данные в цифровое изображение (трехмерную модель), передавать его на компьютер. Сканер определяет координаты точек в пространстве на поверхности обрабатываемого объекта, анализирует их, формирует детальную цифровую модель. В его работе задействованы камеры, лазеры, дальномеры, устройства для подсветки.

Технологии 3D сканирования

Контактная (контактирует с объектом).
Бесконтактная (без контакта с объектом). Это наиболее перспективные и новые технологии, позволяющие создавать модели объектов просто направив на них лазерный луч, свет, волны. Сканер применяется на расстоянии и способный создать копию труднодоступного объекта без физического контакта с ним.

Бесконтактные 3d сканеры

Наиболее распространены две технологии сканирования: оптическая (пассивная и с использованием излучения) и активная лазерная.

Активный принцип излучения

Сканер излучает структурированный, прерывистый свет, лазерная триангуляция. Направляют на исследуемый предмет луч лазера, сгенерированный специальным способом луч света (диоды, вспышки лампы), волны. На основе анализа их отражения и положения формируется трехмерная копия объекта.

Пассивный принцип излучения

Не излучают ничего, анализируют световое или инфракрасное (тепловое) излучение предмета. Работают наподобие человеческого глаза;

Технология фотометрического бесконтактного пассивного 3d сканирования

На рынке сканеры из этой группы представляет модель XYZprinting. Это достаточно компактные простые модели, имеющие только базовые функции трехмерного сканирования.
Плюсы: доступная цена и компактность.

Устройство

Пассивный 3d сканер устройство (на примере указанной модели): корпус, одна компактная камера, USB-шнур для связи с компьютером и передачи на него изображения сканируемого объекта. Сканер без подставки, ручной, выполненный в форме степлера.

Принцип работы

Чувствительная к свету камера улавливает световое излучение от предмета, обрабатывает его и формирует объемную модель, экспортируя ее на компьютер. Пользователь может располагать двумя режимами работы: сканирование человека или предметов. Для начала работы необходимо установить программное обеспечение на компьютер, подключить прибор посредством USB-шнура к нему, выбрать режим работы, нажать кнопку на сканере и, медленно проводя им перед предметом, осуществить сканирование.

Как работает технология

Устройство работает по фотометрической технологии пассивного сканирования без какого-либо излучения и проецирования на предмет. Работа осуществляется несколько усовершенствованной простой оптической камерой, улавливающей видимый свет. Недостаток в том, что при недостаточности освещения объект нужно дополнительно осветить.

Сканирование производится так называемым методом «силуэт». Он воспроизводит контуры предмета на основе последовательности кадров, запечатленных видеокамерой, проносимой вокруг объекта на хорошо контрастирующем фоне.

Стереоскопическая система бесконтактного пассивного 3d сканирования

Модели c технологией бесконтактного пассивного сканирования

Этот тип устройств представляют модели 3D Systems Sense, 4D Dynamics Gotcha.

Устройство и принцип работы 3d сканера по системе бесконтактного пассивного сканирования

Приборы оснащены двумя камерами и инфракрасным сенсором. Сканер 3D Systems Sense выполнен в форме степлера, это компактный ручной прибор он может использоваться с треногой, в Gotcha (со штативом и ручкой), она есть в комплекте. Принцип работы – пассивный оптический. В обоих случаях питание и передача данных осуществляется посредством USB-провода. Приборы имеют стандартные режимы: сканирование человека и предмета.

Технология сканирования

Камера по этой технологии обнаруживает инфракрасное (тепловое) излучение и обычный свет, отражающийся от предмета. Системы стереоскопические, то есть используют две камеры. Прибор сопоставляет кадры, на основе небольших сравнения различий между ними определяет расстояние в каждой точке изображения и воссоздает объект в цифровом виде.

3d сканеры с лазерным активным сканированием

Эта группа устройств представлена следующими моделями сканеров: 3D Systems iSense, DAVID Starter-Kit ver.2, MakerBot Digitizer.

Устройство

Приборы имеют два лазера и камеру. Следует отметить, что лазерная безопасность гаджетов соответствует уровню І, что является полностью безопасной для глаз. Сканер iSense созданный для работы только с операционной системой iOS и с Apple iPad выше 4 поколения. Он выполнен в компактном корпусе, который устанавливается на мобильный гаджет и подключается к нему USB-проводом, заряда батареи хватает на 4 часа его работы. Он крепится наподобие веб-камеры, сканирует и сразу выводит изображение на iPad.

Модели

DAVID Starter-Kit ver.2 3D сканер устройство: веб-камеры и лазерные датчики с функцией автоматической регулировки. Прибор в комплекте имеет штатив и треногу.

Maker Bot Digitizer по своей конструкции несколько отличается от предыдущей модели. Корпус сканера выполнен как пьедестал, одна часть которого – вращающаяся площадка, вторая оснащена двумя лазерами по бокам и камерой посередине. Они сканируют объект, находящийся на площадке.

Как работает технология

Опишем, как работает 3д сканер. В основе сканирования с помощью лазеров лежит метод триангуляции. Это прибор с активным сканированием. Он использует лазерные лучи, проецируя его на объект. Лазер обрабатывает поверхность объекта, его точки фиксируются на разных его частях. Камера фиксирует лазерные точки на нем, угол смещения лазерного луча и передает данные на компьютер с соответствующим программным обеспечением, которое формирует объект в цифровом виде.

Технология сканирования называется «триангуляцией», так как в работе задействован треугольник функциональных элементов устройства: точка лазера на предмете, его излучатель, камера. В большинстве случаев точка формируется лазерной полосой или пятном, проходящим по поверхности предмета.

Технология 3d сканирования структурированным освещением

Модели, которые в своей работе используют технологию структурированного или прерывистого света: DAVID SLS-2, RangeVision Smart, RangeVision Standard Plus, RangeVision Advanced, RangeVision Premium. Отдельной группой представлены ручные Artec Spider, Artec Eva, Artec Eva Lite.

Устройство

Главными функциональными элементами этих приборов являются камеры и источник света, который структурирует его особым способом и направляет на сканируемый объект. В модели DAVID SLS-2 источником света служит видеопроектор. Эти устанавливаются на штатив с треногой, которые идут в комплекте. Это позволяет настраивать и калибровать приборы, устанавливать их в разных положениях и надежно фиксировать, уменьшая вибрацию. Источниками света в приборах служат галогенные лампы, диоды, видеопроектор.

Artec Spider, Artec Eva, Artec Eva Lite выполнены в компактном корпусе с ручкой, напоминающем утюг. На ручке размещены кнопки управления и выходы для шнуров интерфейса и питания. Внизу также есть отверстие для стандартных фотоштативов и ножки для фиксации прибора на поверхности. 3d сканер устройство имеет следующее. Снизу он оснащен 3D-камерой (в Artec Spider их три) с повышенной разрешающей способностью, сверху прибора – вспышка (проектор) структурированной подсветки, центральная цветная текстурная камера посередине вместе с источниками света в виде 6 или 12 диодных лампочек. Все источники света имеют белое излучение. С прибором поставляется штатный интерфейсный шнур mini-USB и кабель питания. Дополнительно можно купить аккумуляторную батарею.

Как работает технология

Такие приборы еще называются структурно-Light 3D сканерами. Технология сканирования подобна лазерной триангуляции (свет, излучатель, камера). Важным есть то, что они могут работать без маркеров – объект не нужно обклеивать множеством маркеров и ставить пометки. Суть технологии структурированного света заключается в проецировании рисунка света на объект и фиксации, анализа его деформации. Световой поток проецируется на предмет несколькими видами источников света: ЖК, видеопроектором, диодами, галогенными лампами.

Камера фиксирует смещения рисунка светового потока, который попадает в ее поле зрения и выглядит как движущиеся линии света на поверхности объекта. Она вычисляет и анализирует расстояние от каждой освещенной точки предмета и, таким образом, формирует его детальную цифровую копию. Преимущество Light 3D сканеров – скорость, высокая точность. Они сканируют не одну или несколько точек, а одновременно скопление точек или все поле зрения сразу.

Что такое 3D-сканирование? | Laser Design

Прежде всего, давайте проясним, что 3D-лазерное сканирование — это не волшебство. Правда, технологии, которые делают это возможным, очень продвинуты и весьма удивительны. Но за зеркалами, найденными в лазерном зонде (без дыма), скрывается много ноу-хау и опыта, которые делают процесс лазерного сканирования таким простым для клиентов Laser Design.

Прочтите или посмотрите наше видео о том, что такое 3D-сканирование?

Что такое 3D-сканирование?
Лазерное 3D-сканирование — это бесконтактная неразрушающая технология, которая в цифровом виде фиксирует форму физических объектов с помощью линии лазерного луча. Лазерные 3D-сканеры создают «облака точек» данных с поверхности объекта. Другими словами, 3D-лазерное сканирование — это способ запечатлеть точный размер и форму физического объекта в компьютерном мире в виде цифрового трехмерного представления.

Лазерные 3D-сканеры измеряют мелкие детали и захватывают произвольные формы для быстрого создания высокоточных облаков точек. Лазерное 3D-сканирование идеально подходит для измерения и проверки контурных поверхностей и сложных геометрических форм, для точного описания которых требуются огромные объемы данных и где это невозможно сделать с помощью традиционных методов измерения или контактного щупа.

Процесс 3D-сканирования:

Сбор данных с помощью 3D-лазерного сканирования
Процесс 3D-лазерного сканирования Объект, подлежащий лазерному сканированию, помещается на платформу дигитайзера. Специализированное программное обеспечение управляет лазерным зондом над поверхностью объекта. Лазерный зонд проецирует линию лазерного луча на поверхность, в то время как 2 сенсорные камеры непрерывно регистрируют изменение расстояния и формы лазерной линии в трех измерениях (XYZ), когда она движется вдоль объекта.

Результирующие данные
Форма объекта проявляется в виде миллионов точек, называемых «облаком точек», на мониторе компьютера, когда лазер перемещается, захватывая всю форму поверхности объекта. Процесс очень быстрый, собирая до 750 000 точек в секунду и очень точный (до ± 0,0005 дюйма).

Выбор модели зависит от приложения
После создания огромных файлов данных облака точек они регистрируются и объединяются в одно трехмерное представление объекта, а затем подвергаются постобработке с помощью различных программных пакетов, подходящих для конкретного приложения.

Данные облака точек для проверки
Если данные должны использоваться для проверки, отсканированный объект можно сравнить с номинальными данными САПР дизайнера. Результат этого процесса сравнения предоставляется в виде «отчета об отклонении цветовой карты» в формате PDF, который графически описывает различия между данными сканирования и данными САПР.

CAD-модель для обратного проектирования
Лазерное сканирование — это самый быстрый, точный и автоматизированный способ получения трехмерных цифровых данных для обратного проектирования. Опять же, используя специализированное программное обеспечение, данные облака точек используются для создания 3D-модели CAD геометрии детали. Модель САПР позволяет точно воспроизвести отсканированный объект, или объект можно изменить в модели САПР, чтобы исправить недостатки. Laser Design может предоставить модель поверхности или более сложную твердотельную модель, в зависимости от того, какие результаты необходимы для приложения.

Есть дополнительные вопросы? Ознакомьтесь с нашим Глоссарием, подпишитесь на нашу электронную рассылку, посмотрите видео о 3D-лазерном сканировании или задайте свой вопрос!

Что такое 3D-сканирование? I Лучшие сканеры, приложения для сканирования и советы

3D Learning Hub

Будьте в авангарде инноваций и узнайте, как вы можете использовать аддитивное производство уже сегодня!

Вам нужна услуга 3D-печати?

3D-сканирование — это процесс анализа объекта из реального мира с целью сбора всех данных для воссоздания его формы и внешнего вида в цифровом виде. Благодаря этому процессу объект может стать 3D-моделью, которая может помочь вам в качестве основы для 3D-проекта, который вы собираетесь разработать, но также может быть полезна для реконструкции, анализа или моделирования идей.

Существуют различные машины и методы для 3D-сканирования объектов. Возможно, вы этого не знаете, но существуют разные способы создания цифровой версии реального объекта. Мы собираемся увидеть более подробно, как работает каждый из них. Существует множество различных методов 3D-сканирования, но сегодня мы остановимся на трех из них, которые можно считать основными: лазерное 3D-сканирование, фотограмметрия и сканирование структурированным светом. Выбор метода 3D-сканирования будет сделан с учетом вашего проекта или его контекста.

Лазерное 3D-сканирование, безусловно, является наиболее распространенным и используемым методом 3D-сканирования. Цифровой захват формы объекта с помощью лазерного излучения для получения цифрового представления реального объекта. Эти 3D-сканеры способны измерять очень мелкие детали и захватывать формы произвольной формы для создания высокоточных облаков точек.

Сканер, использующий лазерный луч, немного похож на камеру: он может зафиксировать только то, что находится в его поле зрения. При этом лазерная точка или линия проецируются с устройства на объект, а датчик измеряет расстояние до поверхности этого объекта.

Фотограмметрия – это наука о проведении измерений по фотографиям! Это кажется довольно простым, не так ли? Этот метод использует параллакс, полученный между несколькими снимками, снятыми с разных точек зрения. Фотограмметрию можно использовать для записи сложных 2D- и 3D-полей движения. Он имитирует стереоскопию бинокулярного человеческого зрения и используется для получения всей информации о существующих физических объектах. Действительно, этот процесс собирает данные о форме, объеме и глубине объекта, который вы пытаетесь отсканировать.

Этот метод используется для преобразования нескольких изображений в точный трехмерный дизайн. Это не позволит вам получить самый точный результат, но с помощью хорошего программного обеспечения для фотограмметрии вы действительно можете получить удовлетворительный результат!

При использовании этого метода сканирования структурированного света одно из положений камеры, использовавшееся в предыдущих методах сканирования, фактически заменяется проектором, который проецирует различные световые узоры на поверхность объекта. То, как объекты искажают эти узоры, записывается, что позволяет создать 3D-скан.

3D-сканирование может быть более быстрым и простым методом создания 3D-модели для 3D-печати, если вы просто хотите воссоздать существующий объект. Когда у вас есть 3D-модель, вы можете вносить в нее изменения, это действительно может стать отличной основой для начала вашего проекта.

Каково применение этих 3D-сканов? Медицинский сектор действительно максимально использует эту технологию сканирования. Он также помогает создавать протезы для пациентов на основе 3D-сканирования. Использование 3D-сканирования уже довольно популярно в стоматологическом секторе, например, для наблюдения, моделирования вариантов или даже для создания некоторых стоматологических устройств, таких как брекеты, имплантаты и зубные протезы. Использование 3D-сканирования и 3D-печати идеально подходит для того, чтобы избежать всех недостатков форм и всего процесса создания этих форм.

3D-сканирование имеет множество преимуществ. Это даже решение для хранения данных, которые мы можем использовать позже. Знаете ли вы, что некоторые 3D-сканы Нотр-Дам, французского собора, частично сгоревшего 15 апреля 2019 года, можно использовать для его восстановления? 3D-сканирование имеет большой потенциал.

Сканер EVA Liter представляет собой портативное устройство, способное сканировать сложные геометрические объекты с высокой точностью и высоким качеством. Этот 3D-сканер можно использовать, например, в медицинском секторе. Этот 3D-сканер структурированного света — хорошее решение, если вы ищете устройство, позволяющее быстро, но действительно качественно сканировать с высоким разрешением.

3D-сканер Phiz от Kiri Innovations предлагает интересный подход к оцифровке без вложений в дорогостоящее оборудование. Этот сканер использует камеру, уже присутствующую в современных мобильных телефонах, и вычислительную мощность последних. Вы можете сканировать любой объект размером от 50 до 400 мм³, если он весит менее 2 кг

Если вы хотите выйти на новый уровень качества, вы можете приобрести настольный 3D-сканер. Этот компактный, простой в использовании и имеет хорошее разрешение, особенно учитывая его стоимость. Этот сканер отлично подходит для образовательных или демонстрационных целей, но не является продвинутым 3D-устройством. В процессе сканирования используются лазерные лучи и автоматический поворотный стол. Это занимает около пяти минут и также захватывает текстуры.

Профессиональный 3D-сканер представляет собой улучшенную версию своего предшественника EinScan SE. Действительно, эта новая машина более точная и довольно быстрая. Этот 3D-сканер предназначен для опытных пользователей и профессиональных целей. Он предлагает различные режимы сканирования и точность менее 0,05 мм.

Этот профессиональный сканер имеет несколько версий. Этот 3D EinScan Pro HD поставляется с новой оптимизированной версией, с оптимизированной проекцией освещения и совершенно новым алгоритмом программного обеспечения, Pro HD может сканировать большее количество объектов темного или черного цвета и охватывает более широкий спектр материалов.

Freestyle 2 — один из самых универсальных 3D-сканеров, доступных на рынке. Этот легкий 3D-сканер может запечатлеть все, от мест преступлений до строительных площадок, в фотореалистичной трехмерной реальности с диапазоном от 0,4 до 5 метров.

Для 3D-сканирования достаточно использовать собственный смартфон или настроить несколько камер. Существует 3 метода использования технологии 3D-сканирования: лазерное 3D-сканирование, фотограмметрия и сканирование структурированным светом . Доступно множество приложений для 3D-сканирования, вот небольшая подборка, которая поможет вам сделать свой выбор.

3DF Zephyr является одним из лидеров на рынке благодаря своему пользовательскому интерфейсу, это программное обеспечение для фотограмметрии. это очень интуитивно понятный и удобный для пользователя . Неопытные пользователи будут руководствоваться процессом 3D-сканирования, однако 3DF Zephyr предназначен не только для любителей. Профессионалы из разных областей будут использовать множество полезных инструментов, таких как возможность преобразования модели в программное обеспечение САПР. Существует также множество вариантов настройки 3D-модели и ее настройки.

Безусловно, один из лидеров в области программного обеспечения для 3D-сканирования промышленность. Он предлагает профессиональный набор инструментов и инновационных алгоритмов для расчета собранных 3D-данных и обеспечения наилучших результатов. Еще одной замечательной особенностью Artec является удобство использования и интуитивно понятный пользовательский интерфейс.

Это универсальное программное обеспечение для мобильного 3D-сканирования. Qlone позволит вам выполнять 3D-сканирование и создавать 3D-модель с помощью только вашего смартфона. легко и быстро использовать . 3D-модель можно экспортировать в несколько 3D-форматов и отправить на 3D-печать.

Trnio можно рассматривать как программное обеспечение для фотограмметрии, но его можно использовать на смартфоне. Он превращает изображения в 3D-объекты, но вы также можете сканировать объект в 3D. Он предлагает два варианта качества: 90 153 с высоким разрешением текстур и 90 154 с низким разрешением.

Мы надеемся, что эта запись в блоге помогла вам ясно увидеть, как работают методы 3D-сканирования. Вы уже используете некоторые из этих методов 3D-сканирования? Расскажите нам все в комментариях. Если вы заинтересованы в 3D-сканировании, ознакомьтесь с записью в нашем блоге о лучших 3D-сканерах, чтобы узнать, какой из них действительно может помочь вам в вашем проекте.

Что такое 3D-сканер?
Могу ли я использовать свой телефон в качестве 3D-сканера?
Для чего можно использовать 3D-сканер?
Какой 3D лазерный сканер лучше?
Сколько стоит 3D сканер?
Похожие темы