Skanowanie 3D pozwala na przeniesienie obiektu rzeczywistego do wirtualnej rzeczywistości, z odwzorowaniem jego całej powierzchni i szczegółowości. Mowa więc tu o digitalizowaniu przedmiotów, a nawet i osób czy budynków. Technologia skanowania 3D pozwoliła na rozkwit wielu różnych branż i dziedzin przemysłu. Bardzo ważnym etapem skanowania jest dokonywanie pomiarów. Jak odbywa się to w praktyce?
Jak to działa?
Podstawą dla zmiany rzeczywistego obiektu na wirtualny jest zastosowanie specjalistycznego sprzętu, czyli skanera 3D. To urządzenie optoelektroniczne, pozwalające na dokładne analizowanie dowolnych obiektów, bez względu na ich wielkość i kształt. Skanują one nie tylko sam przedmiot, dokonując jego niezbędnych pomiarów, ale i otoczenie, aby móc uzyskać jak najbardziej wierny rzeczywistości trójwymiarowy model cyfrowy.
Poszczególne skanery 3D, dostępne obecnie na rynku, dostępne są w ofercie wielu firm. Różnią się one parametrami działania, funkcjonalnością, klasą i typem. Zasadniczy podział wyróżnia skanery bezstykowe i stykowe. Skanery bezstykowe, jak sama nazwa wskazuje, nie potrzebują do dokonywania pomiarów 3D uzyskania bezpośredniego kontaktu ze skanowanym przedmiotem.
Bardzo zaawansowanym typem skanera 3D, w którym pomiary 3D są precyzyjne, jest urządzenie wykorzystujące technologię skanowania światłem niebieskim – strukturalnym. Stanowi ono połączenie skanera stykowego i bezstykowego – w zależności od potrzeby można korzystać z lancy do skanowania z fizycznym kontaktem z analizowanym obiektem.
Jak przebiega proces dokonywania pomiarów?
Najważniejsze przy skanowaniu trójwymiarowym jest dokonanie bardzo szczegółowych pomiarów. Im będą one dokładniejsze, tym lepiej. Pomiary 3D są zbierane w ramach procesu, w którym skaner 3D generuje dużą ilość współrzędnych punktów z obiektu rzeczywistego. Następnie są one przenoszone do rzeczywistości wirtualnej i tworzą chmurę punktów. W kolejnym etapie oprogramowanie skanera łączy punkty liniami i powstają dzięki temu trójkąty, a z nich siatka trójkątów. Tak pojawia się w programie model poligonalny skanowanego obiektu.
Skanowanie 3D może wykorzystywać wiele różnych technologii gromadzenia pomiarów 3D. Wśród nich można wymienić:
· Technologię kontaktową, nazywaną również stykową, w której specjalistyczne urządzenia wykonują skanowanie 3D przedmiotu, poprzez uzyskanie fizycznego kontaktu z obiektem. Przedmiot umieszczany jest na wyszlifowanej płycie pomiarowej, a jeśli jest on niestabilny, można dodatkowo zastosować uchwyty mocujące.
· Technologia bezstykowa pasywna – urządzenie do skanowania 3D nie emituje własnego światła, ale analizuje naturalne światło znajdujące się w otoczeniu analizowanego przedmiotu. To najtańsza metoda pomiarów 3D, ponieważ nie wymaga inwestowania w specjalistyczny sprzęt.
· Technologia bezkontaktowa aktywna – nazywana również technologią bezstykową aktywną, stanowiąca przeciwieństwo metody pasywnej. Skaner w takim przypadku emituje ultradźwięki, światło lub promieniowanie rentgenowskie, a następnie wykrywa powstające refleksje lub promieniowanie, jakie przechodzi przez badany obiekt.
W wyniku przeprowadzenia pomiarów 3D poprzez skanowanie można przenieść dowolny obiekt do rzeczywistości wirtualnej. To z kolei wykorzystywane jest w inżynierii odwrotnej, w wielu dziedzinach i branżach działalności, takich jak medycyna, budownictwo, czy przemysł konstrukcyjny, ale i sztuka czy architektura oraz archeologia i paleontologia. Cały czas poszerzany jest zakres praktycznego zastosowania skanerów 3D.
