​3D сканирование Подсвет лазером.

3D сканирование объектов достаточно новая услуга. 3D сканеры в продаже появились в середине 2000-х годов, а разработка их велась с 90-х годов. Сама же технология появилась 80-х годах прошлого века.

3D сканеры применяются в направлениях деятельности, где необходимо получить точную копию физического объекта в цифровом виде (3D модель объекта). Это не только вся промышленность (например, легкая и тяжелая промышленность, автопромышленность, авиастроение, судостроение), но и медицина, культура и искусство, и т.д. 3д сканирование может быть применено везде, где необходимо оперативно создать 3D модель любого статичного 3D объекта.

Назначением 3D сканеров является формирование трехмерной (3D) цифровой модели физического объекта с заранее определенной точностью данных. Точность 3D сканирования зависит от типа и параметров оборудования, которым оно производится, самого объекта 3д сканирования.

При заказе услуги 3D сканирования следует знать, что 3D съемка имеет некоторые особенности. Прежде всего - объект 3D сканирования должен быть статичен. Не маловажным является и то, что качество 3D сканирования зависит и от самого объекта 3D сканирования. Он должен обладать поверхностью, на которой будет четко видна подсветка, создаваемая 3D сканером. Если же объект 3d сканирования не соответствует этому требованию, то применяют специализированные покрытия, которые формируют на объекте пленку с белой матовой поверхностью. Может применяться любой состав, дающий эффект светлой матовой поверхности.

Какой 3D сканер выбрать для выполнения задачи по 3D сканированию определяют цели 3D сканирования: необходимая точность 3D сканирования, необходимый исходящий формат данных 3D сканирования, дальнейшее назначение и применение результата 3d сканирования.

По принципу своей работы 3D сканеры различаются незначительно.

3D сканеры разделяют на три основных вида по принципу подсвета объекта 3D сканирования: 3d сканеры с лазерным подсветом, 3D сканеры со структурированным подсветом, тахеометрические 3D сканеры.

Любой профессиональный 3d сканер обладает двумя камерами, либо одной камерой с модифицированным объективом, разделяющим изображение на стереоскопическое, системой «Подсветки» объекта 3D сканирования, системой постобработки данных 3D сканирования.

В зависимости от технических характеристик матриц камер 3D сканера и детализации подсвета зависит точность цифровой 3D модели, полученной в результате 3D сканирования.

Характеристиками, отражающими точность 3D сканера, являются точность одной точки, либо! одного полигона. Эта небольшая хитрость вводит в заблуждение конечных пользователей 3d сканеров и их клиентов, меняя представление об ожидаемом результате 3D сканирования. Следует уточнять данную характеристику перед заказом услуги 3d сканирования.

В зависимости от типа сканера и размера объекта 3D сканирования этот параметр может варьироваться от 0.02 мм до 10 мм.

3D сканер с лазерным подсветом (лазерный 3D сканер) осуществляет подсветку объекта 3D сканирования, либо лазерной линией, либо лазерными линиями, либо лазерной сеткой.

Одновременно с лазерной подсветкой, камеры в синхронном режиме осуществляют съемку объекта 3d сканирования. На снимках с двух камер с разных ракурсов (стереоизображение) отображаются структурные линии подсвета лазера. Изображения с двух камер обрабатываются программным обеспечением, формируя облако точек или полигональную модель объекта 3d сканирования. Несколько последовательно отснятых стереосимков объединяются в один, формируя отсканированный 3D объект. В зависимости от типа камер и типа 3D сканера это происходит в он-лайн или оф-лайн режиме.

Результатом 3D сканирования является облако точек или полигональная 3D модель. Необходимо отметить, что полигональная 3D модель, полученная в результате 3D сканирования, требует постобработки. Как правило, на ней присутствуют «битые» полигоны, шумы от 3D съемки и т.д. Обработка данных 3D сканирования производится в специализированном программном обеспечении, которое прилагается к 3D сканеру, специализированном программном обеспечении для реинжиниринга. Также в некоторых CAD-системах присутствует функциональность для обработки данных 3D сканирования.

Как говорилось ранее, результатом 3D сканирования объекта в разных системах сканирования является облако точек или полигональной 3D модель.

Следует обратить внимание на то, что в случае необходимости дальнейшей работы именно с данными 3D сканирования (например, реинжиниринг объекта, 3D печать и т.д.) необходимо на основании облака точек формировать полигональную 3D модель. Поэтому если вы не являетесь профессионалом, то необходимо отдавать предпочтение системам 3d сканирования, которые исходящим форматом данных имеют полигональную 3D модель. Общепринятым форматом исходящих данных является бинарный файл в формате STL.