Научно-технологический парк

Витебского государственного технологического университета
Рейтинг:   / 2
ПлохоОтлично 

Что такое 3D-сканирование?

scan1

 

3D сканер (3D scanner) – это устройство, которое позволяет создавать точные трехмерные модели реальных объектов с высокой степенью детализации и получать информацию о поверхности, форме и цвете объекта в компьютерном (цифровом) виде. 3D сканер преобразует объект в его цифровое изображение подобно тому, как простой 2D сканер преобразует изображение на листе бумаги в изображение на компьютере.

 


Ознакомьтесь с предложениями Научно технологического парка ВГТУ по 3D-сканированию и обратному инжинирингу в разделе "Услуги"!


 

Как правило, 3D сканер представляет собой небольшое электронное устройство, ручное (весом до 2 кг) или стационарное, которое использует в качестве подсветки лазер или лампу вспышку. Существуют модели 3D сканеров, предназначенные для сканирования объектов различных типов и размеров – от ювелирных изделий до промышленного оборудования. Точность получаемых моделей объектов варьируется от десятков до сотен микрометров. Возможно сканирование с передачей цвета (текстуры) или только формы поверхности, а также движущихся объектов.

Принцип работы 3D сканера заключается в получении и сравнении изображения от двух камер, посредством которых сканер вычисляет расстояние до объекта. В дополнение к камерам используется подсветка, помогающая достигать высокой точности и надежности в измерениях.

Все данные об измерениях, а так же снимки переходят в портативный компьютер, данные и поверхность сканируемой детали запоминаются, анализируются и выводятся на экран в виде трёхмерного изображения. С помощью компьютера можно управлять процессом сканирования, выбирать разрешение и необходимые области для уточнения детализации, сохранять и изменять полученные с помощью трёхмерного лазерного сканера данные.

scan2

scan3

 

Технологии 3D сканирования

Для оцифровки реальных объектов могут быть использованы несколько технологий сканирования, каждая из которых имеет свои ограничения, преимущества и недостатки. Сегодня основными являются оптическая и лазерная технологии 3D сканирования.

В лазерной технологии для подсветки используют лазер II класса, безопасный для зрения. Подсветка объекта сканирования осуществляется серией лазерных вертикальных линией или точек (принцип лазерной указки). Сенсор 3D сканера улавливает лазерный свет, который отражается от объекта, а использование тригонометрических триангуляций позволяет системе вычислять расстояние от объекта к сканеру.

Чтобы 3D сканер с лазерной подсветкой имел привязку к объекту сканирования, нередко используются специальные светоотражающие марки, закрепляющиеся рядом с объектом сканирования или непосредственно на нём в определённых точках.

scan4

Преимущество использования данной технологии состоит в высокой точности получаемой 3D модели. Однако лазерные сканеры по большей части не применимы для сканирования подвижных объектов, так как сканирование занимает достаточно продолжительное время. Следовательно, их использование затруднительно в случае, если объектом является человек.

При использовании оптической технологии сканирование осуществляется с помощью подсветки объекта вспышками галогеновой лампы. На объект проецируются линии, образующие уникальный узор. Информация о форме поверхности объекта содержится в искажениях формы проецируемого изображения.

scan5

Преимуществами оптических сканеров является большая скорость сканирования, что устраняет проблему искажения получаемой модели при движении объекта, и отсутствие необходимости нанесения отражающих меток. Это дает возможность сканирования человеческих лиц. Недостатком оптических 3D сканеры является сложность сканирования блестящих, зеркальных или прозрачных поверхностей.

Компании производители 3D сканеров – Artec Group, Z Corporation, Breuckmann, RangeVision, NextEngine.

 

Применение

Многочисленные задачи, решаемые методом бесконтактного сканирования с использованием 3D-сканера можно условно объединить в следующие области применения.

В инженерном проектировании и производстве

Восстановление конструкторской документации и чертежей

Создание 3D-моделей сделанных предварительно вручную дизайнерских проработок промышленных изделий, в частности с их последующей доработкой методами машинной графики

Создание 3D-моделей имеющихся штампов, пресс-форм и других изделий сложной формы, в частности уникальных, в случае необходимости их изменения, ремонта или повторного воспроизведения

3D инженерный анализ, анализ износа и деградации формы объектов любого размера проведения ремонта, воспроизведения

Оперативный контроль формы и качества сложных изделий на производстве (проверка точности изготовления)

Измерение геометрических параметров изделий и инженерный анализ

В архитектуре и искусстве

Создание виртуальных музеев и галерей произведений искусства, археологических находок

Сканирование скульптур, сувениров и других предметов старины с целью проведения реставрации или последующим воспроизведением

Виртуальная реставрация

3D воспроизведение археологических / исторических памятников

Масштабирование произведений искусства и скульптур для быстрого создания прототипов и массового производства подробных и точных копий

Реставрации существующих зданий в соответствии с первоначальными планами

 

Вход на сайт

Контакты

mapРИУП «Научно-технологический парк Витебского государственного технологического университета». 210035, Республика Беларусь, г. Витебск, Московский пр-т, 72 Г

fax-logoТел./факс: +375 212 47 67 09

emailinfo@technopark-vitebsk.by

Обратная связь

  

Orange Colour Red Colour Blue Colour Green Colour Grey Colour