3d-сканирование – развитие технологии

  • автор:

3D-сканирование помогает в захвате размеров объекта для дальнейшего использования его для редактирования и даже обработки на 3D-принтере. Например, можно легко создавать файлы 3D-моделирования с помощью 3D-сканера.

Даже при запуске печати с нуля 3D-сканеры остаются важным инструментом. Однако, что такое 3D-сканирование? И как это помогает реализовать цифровые 3D-файлы для печати на 3D-принтерах? Все эти вопросы необходимо осветить, чтобы глубже понять технологию.

Что такое 3D-сканирование

с сайта weareprintlab.com

Что такое 3D-сканирование?

3D-сканирование включает в себя анализ объектов из реального мира. С с целью сбора данных для восстановления его полного внешнего вида с помощью аддитивных технологий или других методов.

Благодаря 3D-сканированию объект можно превратить в 3D-модель. Цифровой файл можно использовать, например, с программным обеспечением САПР и другими инструментами моделирования. В результате вы даже можете редактировать эти файлы, чтобы внести изменения в дизайн.

Для объектов 3D-сканирования существуют различные методы. Как и в случае 3D-печати. Кроме того, на основе различных технологий, машины 3D-сканирования также отличаются друг от друга.

Вас может удивить, что 3D-сканирование может быть выполнено различными методами. Но давайте обсудим несколько важных методов 3D-сканирования. Чтобы получить краткую картину того, как выглядит или работает 3D-сканирование.

3D сканирование совместимо с различными инструментами моделирования и проектирования. В результате они могут быть добавлены для использования с 3D-принтерами. Но 3D-сканеры могут захватывать не только форму, но и текстуру и цвет объектов. Это упрощает 3D-печать объектов, как в реальном мире.

Этот процесс также известен как обратный инжиниринг и очень помогает во многих задачах.

Какие вещи можно отсканировать в 3D

Какие вещи можно отсканировать в 3D?

Все, что существует в реальном мире, может быть отсканировано в 3D. Но, кроме размера объекта, практически любой другой фактор не является значительным. Хотя технология имеет несколько ограничений.

Объекты:

Все, от стекла до лампы, может быть отсканировано в 3D с помощью 3D-сканера. Все, что вам нужно сделать, это поместить объект в устойчивое положение. В результате использовать 3D-сканер для правильного сканирования размеров и кривых для создания цифрового файла объекта.

Живые существа:

3D-сканирование также можно использовать для сканирования людей или животных. В результате 3D-сканирование может помочь отобразить размеры тела и может быть напечатана на 3D-принтере.

Окружение:

Я упомянул, что 3D-сканер может сканировать практически все. Но это абсолютно верно для окружения, в котором вы остаетесь. Например, ваша гостиная или ваш офис. Вы даже можете отсканировать их, чтобы создать цифровой файл для печати на 3D-принтере.

Как сканировать деталь для 3d принтера

Как сканировать деталь для 3d принтера?

3D-сканирование работает по-разному. Но производительность 3D-сканера и возможности различаются. В зависимости от методов использования.

Как работает 3D-сканирование?

Можно использовать любой из доступных методов, которые лучше всего подходят для желаемого применения. Воссоздание формы легко при использовании 3D-сканеров.

3D-сканирование зависит от определенных принципов. Каждый для различных категорий 3D-сканирования. Но среди различных методов немногие используются широко.

Некоторые из методов 3D-сканирования:

— технология лазерного триангуляционного 3D-сканирования,

— фотограмметрия,

— технология 3D-структурированного света,

— лазерный импульсный 3D-сканер (подкатегория — лазерные 3D-сканеры с фазовым сдвигом),

— технология 3D-сканирования на основе контакта.

Давайте обсудим основные технологии 3D-сканирования в деталях.

3D-сканирование — технология лазерной триангуляции

Технология лазерного триангуляционного 3D-сканирования использует:
— либо одну лазерную точку,

— либо лазерную линию для сканирования объекта по его размерам.

3D-сканеры наводят лазерный луча на одну точку.

Как только лазерный луч отражается от объекта, его начальная траектория пересматривается и регистрируется датчиком. Технология использует тригонометрическую триангуляцию вместе с данными пересмотра лазерной траектории для получения определенного угла отклонения.

Этот угол затем связан с расстоянием между объектом и сканером. Как только сканер соберет почти все необходимые расстояния, достаточные для отображения поверхности объекта, 3D сканирование завершено.

Преимущество этого метода — высокое разрешение. Оно является очень точным и помогает точно отобразить объект. Но при сканировании с использованием технологии лазерной триангуляции существует проблема.

Сканирование чувствительно к свойствам поверхности. В результате могут возникнуть проблемы при сканировании прозрачного или глянцевого объекта.

Фотограмметрия

Фотограмметрия также известна как фотография. В результате эта технология использует фотографии для измерения размеров объектов.

Это помогает в реализации точных расстояний точек поверхности. Фотограмметрия учитывает возможности алгоритмов вычислительной геометрии. А также компьютерного зрения для получения окончательного цифрового файла.

Для этого в методе используется анализ различных фотографий статического объекта, который необходимо сканировать. Но эти фотографии должны быть сделаны под разными углами.

Этот метод автоматически обнаруживает пиксели, эквивалентные аналогичной физической точке. Принцип требует от пользователя упоминания параметров камеры. Например, фокусное расстояние, искажение объектива и т.д.

Эта технология определенно впечатляет. Но у него есть свои ограничения. Основная проблема возникает, когда необходимо проанализировать множество фотографий и сотни и тысячи точек поверхности.

Помимо 3D-сканера, для запуска алгоритмов фотограмметрии необходим компьютер высокого класса. Преимущества включают высокую точность и скорость сбора данных. Фотограмметрическая технология может даже воссоздать объекты с различными масштабами.

Эта технология также имеет проблемы с чувствительностью разрешения. В результате она может иметь проблемы с фотографиями с низким разрешением.

Сканирование структурированным светом

Чтобы лучше ответить, что такое 3D-сканирование, важно поговорить о различных принципах.

Сканирование структурированным светом является одним из таких методов для 3D-сканирования объектов.

Этот принцип аналогичен методам лазерной триангуляции. Поскольку в ней используется тригонометрическая триангуляция. Но метод не использует лазер для захвата расстояний на поверхности.

Тем не менее, он использует ряд линейных моделей. Рассматривая концы каждой линии, метод заботится о расчете расстояния поверхности от 3D-сканера.

Существуют различные проекторы, которые можно использовать для обработки линейных рисунков белого или синего структурированного света. Одним из таких проекторов является DLP. Который известен как технология цифровой обработки света.

Вы хотите сканировать тело? Но тогда вы можете использовать эти методы без каких-либо сомнений. Технология более быстрая и очень точная в плане определения размеров объектов.

Ограничения существуют. Технология чувствительна к световым эффектам. А также может иметь проблемы при работе с ярким светом в космическом пространстве.

Лазерный импульсный 3D-сканер

3D-сканер на основе лазерных импульсов можно также назвать лидарным сканером. Он измеряет время, за которое лазер проецируется на объект и возвращается.

Скорость света известна. На основе этого рассчитывается время, которое в конечном итоге определяет расстояние, пройденное лазером. В результате можно легко определить расстояние между объектом и 3D-сканером. Например, с помощью формулы расстояния, скорости и времени.

Лазерный сканер способен измерять миллионы лазерных расстояний за пикосекунду.

Для правильной работы 3D-сканер должен иметь обзор на 360 градусов вокруг одной точки. Чтобы обеспечить это, 3D-сканеры оснащены зеркалами. Именно они помогают изменять ориентацию лазера.

Существует еще один тип технологии 3D-сканеров, известный как лазерные 3D-сканеры с фазовым сдвигом. Это подкатегория лазерного импульса.

В чем разница между лазером со сдвигом импульсов и лазерным импульсом? Система фазового сдвига модулирует мощность лазерного луча также отдельно от пульсаций лазера.

В результате лазеры с фазовым сдвигом обеспечивают лучшие и точные результаты. По сравнению с лазерными импульсными 3D-сканерами.

Лазерные импульсные 3D-сканеры, тем не менее, полезны, когда речь идет о сканировании более крупных объектов. Таких как целая комната. Это преимущество перед другими 3D-сканерами делает лазерный импульс 3D-сканером популярным среди многих пользователей. Хотя они медленные.

Технология 3D-сканирования на основе контакта

Другое название контактного 3D-сканирования — оцифровка.  Технология использует контакт или физическое прикосновение для сбора 3D-данных о предмете. Как следует из названия.

Технология 3D-сканирования на основе контакта завершается, когда 3D-сканер исследует объект с помощью физического прикосновения. Во время сканирования объект должен надежно удерживаться в одном месте. Для идеальной точности.

3D-сканер касается поверхности объекта в различных точках и записывает 3D-информацию. Прикосновение инициируется с помощью сочлененной руки. Этот рычаг способен собирать все соответствующие углы и детали объекта для обеспечения точных характеристик.

Этот вид сканирования обычно полезен после изготовления деталей. Но и на этапах контроля качества. Они также используются во время процесса обслуживания.

3D-сканеры очень точны. В результате это делает эти 3D-сканеры отличным помощником для многих приложений. Даже прозрачные поверхности можно сканировать с помощью контактного 3D-сканера.

Но сканер имеет некоторые ограничения. Основным из них является медленная скорость. А также неточность сканирования объектов или деталей произвольной формы со сложными геометрическими поверхностями.

3D-сканирование - применение

3D-сканирование — применение

3D-сканирование — применение. 3D-сканер может быть использован для различных приложений. Вот несколько основных областей, где 3D-сканирование широко используется для получения точных результатов.

Промышленный дизайн

До появления 3D-сканирования измерение деталей для разработки новых продуктов занимало много дней тяжелой работы. Тем не менее, очень легко выполнить задачу с помощью 3D-сканеров.

Существует много 3D-сканеров, которые способны измерять самые маленькие и большие детали с высокой точностью. Эти спецификации могут быть экспортированы в различные инструменты САПР для дальнейшего внесения необходимых изменений в них. Или, например, обрабатывая его с помощью 3D-печати или других методов производства.

Обратный инжиниринг

Если вы хотите что-то воссоздать, вы можете начать с сканирования объекта. В результате для создания прототипов этот метод очень полезен и быстр.

Медицинские услуги

Знаете ли вы, что медицинская наука зашла слишком далеко? Когда речь заходит о разработке искусственного протезирования. Благодаря 3D-сканеру, который позволяет легко проводить измерения с точностью в зависимости от конкретной анатомии каждого пациента.

Он может сканировать точно части тела. И может помочь в создании протезов, которые подходят правильно, без места для ошибок.

Изменение дизайна

Есть много способов создать удивительный дизайн. Но ничто не дает большей свободы по сравнению с 3D-сканерами. 3D-сканеры могут быть использованы для реализации самых разнообразных художественных форм самым простым способом.

Киноиндустрия

Киноиндустрия не отстает от использования 3D-сканеров для создания потрясающих визуальных эффектов и трюков. Многие фильмы использовали эту технологию.

Например, такие как «Терминатор», «Мировая война Z» и многие другие. Чтобы предоставить своим зрителям лучший опыт в кино. Но именно с помощью 3D-сканирования можно сделать многое, что вообще невозможно без него.

Образование

Образовательные и исследовательские учреждения используют 3D-сканеры для точного изучения артефактов. Даже не причиняя вреда. 3D-сканеры также полезны в музеях. Например, можно проверить отсканированные копии реальных артефактов со всех сторон.

3D-сканирование — вывод

3D-сканеры используются во многих приложениях В результате со временем возможности расширяются. Например, сегодня с помощью 3D-сканеров можно проделать большую работу за время, которое раньше занимало дни. Это проложило путь к хорошо организованному и простому рабочему процессу.

Все больше и больше людей ищут ответ на вопрос: что такое 3D сканирование. Это из-за его огромных преимуществ. Которые не ограничиваются только несколькими приложениями. Используя 3D-сканеры, можно сделать много вещей возможными.

по материалам pick3dprinter.com

Все новости в наших группах: вконтакте, twitter, facebook

Обсуждение закрыто.