Ja see teema huvitas mind väga, kuigi sain kiiresti aru, et 30 dollarit kvaliteetse skannimise eest ei tule kõne allagi.
Kuid peamine eelis, mille ma artiklist välja võtsin, on David-3D skannimisprogramm, millel on tegelikult hea venekeelne juhend ja mis kõige tähtsam, litsentsi ostmine on viimane asi, mida vajate, kuna tasuta versioon piirdub ainult faili salvestamisega. tulemuste skaneerimine. Kõik muu töötab täielikult, mis tähendab, et saate programmi, sätteid ja riistvara testida nii palju kui soovite. Ja kui te ei vaja tulemust suure täpsusega, saate ilma litsentsi ostmata hakkama.
Mul oli vaja täpsust, sest põhiline, mida tahtsin skaneerida, olid Warhammeri lauamängu miniatuurid (et saaksin neid siis vastavalt soovile muuta ja printida :)). Nende "sõdurite" kõrgus on vaid 3 cm, kuid see ei takista neid väga üksikasjalikult olema.
Kui teil pole vaja nii väikeseid objekte pildistada, on teie varustusnõuded madalamad, mis tähendab, et sarnase skanneri kokkupanemine on palju lihtsam.
Programmi tööpõhimõte ja vastavalt ka skannimine on ülaltoodud artiklis hästi kirjeldatud (ma arvan, et seda pole vaja dubleerida). Soovitav on see artikkel kõigepealt läbi lugeda, kuna see on mingil moel selle loogiline jätk.
Aga alustame järjekorras. Mida on vaja kodus 3D-skannimise proovimiseks:
1 – projektor.
2 – veebikaamera.
See on kõik, lühike nimekiri tuli üllatavalt hästi välja. Kui soovite aga saada väga täpseid ja kvaliteetseid skaneeringuid, peate tegema mõned käsitsi muudatused. Loomulikult ei saa seda teha ilma lisakuludeta, kuid lõppkokkuvõttes läheb see ikkagi vähem maksma, kui osta mõni müügilolev 3D skanner ja tulemuse kvaliteet on palju parem.
Nüüd järjekorras ja üksikasjalikult.
PROJEKTOR.
Mina, nagu ka eelmise artikli autor, alustasin oma esimesi skaneerimiskatseid laserkursoriga, kuid need näitasid kohe, kui ebamugav see meetod on. Siin on mitmeid puudusi:
– piisavalt õhukese joonega tala saamise võimatus. Pealegi muutub kursorit pöörates kaugus objektiivist objektini, mis tähendab, et teravustamine kaob.
– kui teil on vaja regulaarselt skannida, pöörake laserkursor piisava täpsuse ja sujuvusega käsitsi on see väga raske ja isegi väsitav - käed ei ole nii stabiilne tööriist, kui me räägime umbes pikka aega.
– skaneerida tuleb pimedas, et näha oleks ainult laserjoon ja ei midagi enamat.
Ja kui teise puudusega saab ikkagi hakkama spetsiaalse pöörleva mehhanismi loomisega (kuigi see pole enam nii lihtne ülesanne, ei saa seda igal juhul 5 minutiga põlvel teha), siis esimesest puudusest vabanemine on kallim.
Kui ma sellest kõigest aru sain, otsustasin proovida skannimist projektoriga, mille jaoks ma laenasin lihtne mudel sõbra juures.
Siinkohal tuleks teha väike täpsustus - viimases artiklis mainis autor projektori abil skaneerimise võimalust, kuigi ettepanek oli minu meelest väga kummaline -
Sobib võimsa lambiga projektor, mille valgus tuleb suunata läbi kitsa pilu skaneeritavale objektile
Võib-olla sisse varasemad versioonid programmiga, see oli ainuke võimalus, kuid versioonis 3, millega katsetasin, kasutati projektorit palju paremini, sest on olemas funktsioon nimega Structured Light Scanning (SLS). Erinevalt laserskaneerimisest projitseerib projektor kohe objektile erineva paksusega vertikaalsete ja horisontaalsete joonte ruudustiku, mis vähendab skaneerimise aega suurusjärgu võrra ja võimaldab automaatrežiim pildistada objekti värvi tekstuuri. Hea teravustamise korral on 1 piksli laiune joon palju õhem kui odava laserkursori abil saadav joon.
Kahjuks ei teinud ma nendest esimestest katsetustest ühtegi fotot ja pildistada polnudki palju - laual oli projektor, kõrval oli veebikaamera, see kõik paistis ühes suunas :) Kuid isegi see kõige lihtsam disain näitas, et see valik on palju eelistatum nii skannimise kiiruse kui ka kvaliteedi osas. Siis otsustasin osta endale selleks otstarbeks projektori.
Projektori valiku kriteeriumid olid lihtsad - suurem resolutsioon, väiksem hind ja suurus :)
Valik langes IconBit Tbright x100 - ülikompaktne DLP LED-projektor, eraldusvõime 1080 - kasuks - tol ajal tundus mulle, et te ei kujutaks midagi paremat ette, kuid nagu hiljem selgus, eksisin, kuigi töötasin see, sain palju huvitavaid kogemusi.
Esimene probleem, mis tekib väikese objekti skannimisel projektoriga, on see, et parima tulemuse saavutamiseks peaks projitseeritud ruudustiku suurus ligikaudu ühtima skannitava objekti suurusega. See projektor võimaldas saada väikseima ekraani diagonaali lähimas fookuses - umbes 22 cm Nõus, et sellisel taustal on miniatuurne 3 cm kõrgune kontseptsioon "ligikaudu võrdsete mõõtmetega". Vastus leiti ametlikust foorumist – sellistel puhkudel paigaldavad inimesed projektorile fotoaparaadi objektiivid makropildistamiseks. Arvestades väikesed suurused projektori objektiiv, valisin marumi objektiivid, mille keerme läbimõõt on 34 mm.
Kasutades kahte sellist komplekti, õnnestus meil saada projektori ekraan, mille diagonaal oli vaid umbes 3 cm, mis osutus minu esimese mikroskanni tegemiseks täiesti piisavaks. 
Tegemist on ühe skaneerimisega, mistõttu on mudelis “augud”, rebenenud servad jne. Münti pöörates ja erinevate nurkade alt skaneerides saate mitu sellist skaneeringut, mis seejärel kombineeritakse üheks objektiks (skannimisprogramm ise võimaldab erinevaid skaneeringuid õigesti kombineerida, kokku õmmelda ja ühe objektina salvestada). Õmblemise käigus viimistletakse ka eseme kuju. Kuid sellise õmbluse tulemuste salvestamine on võimalik alles pärast litsentsi ostmist.
Ja nüüd on kätte jõudnud aeg esimese asja jaoks, mida pole skaneerimiseks vaja, kuid sellega on protsess palju mugavam - see on kaameraga projektori alus. Kalibreerimisprotsess ise on vajalik mitte ainult selleks, et programm tunneks ära seadmete parameetreid – tarkvara peab arvutama ka kaamera ja projektori suhtelise asukoha. Töö käigus ei ole nende muutmine lubatud (nagu ka kaamera fookuse muutmine), mis tähendab, et see kõik tuleb kindlalt fikseerida, sest skaneerimiste arv võib olla suur isegi ühe objekti puhul.
Davidi pealehel on sarnane süsteem kujutatud - see pole üldse keeruline Ja pärast foorumi läbivaatamist ja vaatamist, kuidas ma seda enda jaoks korraldan erinevad inimesed, sain aru, et siin pole vaja midagi keerulist.
Nendel eesmärkidel võtsime põlenud LCD-ekraanilt aluse ja pleksiklaasist, lõikasime välja ja liimisime selle kujunduse, nagu see esimeses versioonis välja nägi.
Projektori aluse külge kinnitati alus erinevate objektiivide paigaldamiseks, mis võimaldas muuta ekraani diagonaali ja skaneerida erineva suurusega objekte.
Samuti tuleb mainida, et projektoriga skaneerimine ei eelda, et kalibreerimispaneelid oleksid pidevalt nähtaval. Pärast kalibreerimise lõppu saab need eemaldada. See võimaldab teil paigaldust kalibreerida, hõlpsalt kaasas kanda, teisaldada jne.
See tähendab, et saate kodus seintel kalibreerida suure kalibreerimismalliga ning seejärel selle aluse ja sülearvutiga õue minna ja näiteks oma autot skannida. Võtsime väiksema malli, lisasime paar objektiivi ja olimegi valmis ehteid skannima.
Hiljuti andis ettevõte välja täiustatud skaneerimiskomplekti, nüüd on alus palju tõsisem ja näeb huvitavam välja -
Mis puutub minu jaoks, arvestades, et programmi litsentsi maksumus on umbes 500 dollarit (nad tõstsid hinda hiljuti), ei ole sellise komplekti eest rohkem kui 2000 euro maksmine täiesti õigustatud, pole midagi sellist ise kokku panna ja see on palju odavam.
Tuleme tagasi projektori juurde. Nagu selgus, oli sellel projektoril skanneris kasutamiseks üks oluline puudus, nimelt see natiivne eraldusvõime(854*480). Ja kõik oleks hästi, kui see tekitaks väljundis sama, kuid paraku - pilt teisendati standardresolutsioonidesse (näiteks 1024 * 768) ja selle tulemusel tekkis piksli laiune rida erinevad osad ekraan on kuskil heledam, kuskil hämaram, kuskil kitsam ja kuskil laiem... Kõik see mõjutas negatiivselt skaneerimise kvaliteeti, väljendudes saadud mudelil lainetuste ja triipudena.
Selleks ajaks mõtlesin juba stereolitograafilise 3D-printeri () projektori ostmisele. Kaalusin mitut võimalust, otsustasin edasi Aceri mudelid 1500, sest see ei vaja printeris kasutamiseks mingeid muudatusi (see projektor ilma objektiivideta on võimeline tootma fokuseeritud pilti umbes 4*7 cm suurusel ekraanil). See tähendab, et see sobib ideaalselt skanneriks. Lisaks on selle tegelik eraldusvõime 1920 * 1080. Ja nii juhtuski, kasutan seda projektorit siiani ja olen tulemustega igati rahul.
KAAMERA.
Minu kriteeriumid kaamera valikul olid samad, mis projektori valikul. Peale ostlemist otsustasin Logitech C615 kasuks. Mündi skaneering tehti täpselt sellest, ilma muudatusteta. Kuid kui proovisin joonist skannida, tekkis mul probleem, mida nimetatakse "teravussügavuseks". Kui objekt on nii väike, siis tegelikult saame makrofotograafia ja teravus saavutatakse sellise pildistamise ajal vaid väikeses segmendis, sõna otseses mõttes vaid paari millimeetri ulatuses (sellepärast sai münt hästi skaneeritud - reljeef sobis hästi teravusala). Kaamera otsustati ümber teha teistsuguse objektiivi jaoks. Ebayst telliti proovimiseks mitmeid erinevaid objektiive ja ka välja lõigatud uus hoone kaameraplaadi all. Plaan oli selline
Lõpptulemus oli veidi erinev
Põhiidee on minu arvates selge. Ja nüüd saate Thingiverse'ist ja programmi foorumist alla laadida stl-i erinevat tüüpi veebikaamerate korpuste printimiseks.
Kaameraplaadilt tuli eemaldada tavaobjektiiv ja nagu hiljem selgus, siis koos sellega eemaldati ka IR-filter, seega olge selles asjas ettevaatlikud. Filtrit on siis kasulik kasutada koos teiste objektiividega, kuigi neid saab osta ka eraldi – hind on tühine.
Seega on mul see objektiivide kollektsioon.
Objektiivide saabumist oodates lugesin erinevaid fotofoorumeid. Teravussügavuse küsimust uurides sain teada, et seda saab suurendada objektiivi ava veelgi sulgedes. See tähendab, et vaja oli objektiivi, millel oli ava reguleerimise võimalus (paraku tellitute hulgas ei olnud kõigil seda võimalust, aga minu õnneks sattusin paariga kokku). Üldiselt on kaamera täiustamiseks soovitatav kasutada suumi ja reguleeritava avaga varifokaal-objektiivi. Praktikas osutus kõik nii, nagu teoreetiliselt oli - ava sulgedes oli kohe näha teravussügavuse suurenemist, mis võimaldas skaneerida kolmemõõtmelisi, kuid väikeseid objekte.
Peamine objektiiv, mida ma kasutan, on paigaldatud ülaloleval fotol olevale kaamerale. Teine, reguleeritava avaga, on suurim, keskel. Ma kasutan seda väga väikeste objektide jaoks. Ülejäänutel pole diafragmat, nii et ma ei kasuta neid - selgus, et neist kahest piisab.
Nüüd on plaanis kas leida suurema resolutsiooniga veebikaamera (skaneeringute kvaliteet ja detailsus sõltub otseselt kaamera resolutsioonist) või proovida selleks kasutada mingit veebikaamerat. digitaalne kaamera võimalusega filmida videot - tavaliselt saab nendega palju suurema eraldusvõime ja objektiivid on paremad.
Tegelikult oleksin võinud sellega ka lõpetada – ma arvan, et rääkisin sulle kõik ära. Arvasin ka, et sellega on mu skanneri kokkupanek läbi, aga mida kaugemale metsa... Selle programmi foorumit uurides sattusin tihtipeale erinevaid skeeme pöördlauad – õnneks võimaldab tarkvara skaneerimisprotsessi automatiseerida. Pärast ühte skannimist saadetakse käsk kom-porti, pöördlaud pöörleb, pöörates objekti määratud arvu kraadi võrra ja annab käsu järgmiseks skannimiseks. Selle tulemusena saame objektist ühe hiireklõpsuga ümmargused skannid – tundub, mida veel tahta? Proovisin seda süsteemi huviga, kuid paraku see lähenemine mulle üldse ei meeldinud ja sellel on paar põhjust.
1 - kui objektil on keeruline kuju, siis selle lihtsalt pööramisest ei piisa - peate seda ka eri suundades kallutama, et kaamera koos projektoriga jõuaks kõikidesse süvenditesse ja muudesse raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse.
2 – isegi kui selliseid kohti pole ja arvestades kõiki tehtud skaneeringuid, ei jää objektile ühtegi osa, mis ei kuulunud skaneerimisele, jääb küsimus skaneeringu täpsusest.
Ütleme nii, et mingi osa mudelist ühel skaneeringul tuli perfektselt välja. Kuid see ei tähenda, et kõigil skaneeringutel, milles see osa kaasati, näeb see ka ideaalne välja ja erinevate nurkade alt skaneeringute õmblemisel saadakse tulemus keskmistatud, mis ei saa olla julgustav. Programm võimaldab teil saadud skaneeringuid veidi redigeerida (saate välja lõigata mittevajalikud osad). Kui me pöörame mudelit 20 kraadi võrra, tähendab see, et pärast täispööramist on meil 18 skaneeringut, vajalik osa võib olla neist pooltes, seetõttu peame parima tulemuse saamiseks eemaldama see tükk 8-st skaneeringust... Ja selliseid keerukaid tükke võib selle tulemusel olla palju, igast skaneeringust lõigatakse ära peaaegu pool, mis on väga töömahukas ja aeganõudev.
Selle asemel on parem kohe pärast esimest skannimist ümbritsevad alad skaneerida ja tulemust kontrollida. Niipea kui üks tükk on valmis, jätkame järgmise skaneerimisega ja nii edasi, kuni kogu mudel on ideaalses vormis. See lähenemisviis annab paremaid tulemusi lühema ajaga.
Kuid kerkib mugavuse küsimus. Nõus, on ebamugav proovida objekti käsitsi pöörata, vaadates mitte seda, vaid monitori - selleks, et kontrollida, mis objektiivi tabab, ilma kaamera ja projektori kaugust muutmata (et mitte kaotada fookust) . Teise samalaadse tasakaalustamise käigus puudutasin kogemata kaamerat, mis vastavalt paiskas kogu kalibreerimise ära ja kogu protsess tuli otsast alustada. Mulle see paigutus kategooriliselt ei meeldinud ja pärast mõningast mõtlemist jõudsin sellise kujunduse plaanini (mille, nagu aru saate, hiljem kokku panin).
See pole plaadimängija selle mõiste tavapärases tähenduses. Tänu sellele disainile ei saa ma mudelit mitte ainult pöörata, vaid ka kallutada vastavalt vajadusele. Sel juhul jääb mudeli keskpunkt fookuse tasapinnale, kuid isegi kui mitte, saate kinnitust koos mudeliga edasi-tagasi liigutada.
Kõik see sai kokku pandud Arduino peal, sai kirjutatud väike juhtprogramm ja tänu sellele ei pea ma nüüd skaneerimisel arvutist püsti tõusma - programmi abil muudan skannitava objekti asukohta ning samal ajal valin sealsamas kaameraaknas skaneerimisnurga jaoks optimaalse
Sisikonnad 
Lisasin programmi selle võimaluse automaatne skaneerimine, samuti pole skaneerimine lihtne ringis, vaid 45-kraadiste kaldega ühes ja teises suunas, mis annab kolm korda rohkem skaneeringuid. Lõppkokkuvõttes ei kasuta ma seda võimalust siiski kunagi – on liiga ebamugav skannimise hunnikut seejärel sorteerida ja ebaõnnestunud tükkidest puhastada.
Samuti tasub mainida mõningaid skaneerimise nüansse.
1 – läikivaid ja peegelpindu pole võimalik skaneerida. Nende valgus peegeldub või annab sellise sära, et programm ei suuda joont õigesti tuvastada. Kui on vaja sellist eset skaneerida, tuleb sellised osad millegagi maskeerida (pestav värv, paberlint jne).
2 – mugavam on skannida monotoonseid objekte, kuna kaamera seadistamisel hele värv projektori heledus pole nii kõrgeks seatud, säritus on madal jne. Ja tumedat värvi objekt nõuab rohkem heledust, nii et kui teil on mitmevärviline objekt, vajavad selle erinevad osad parimate tulemuste saamiseks erinevaid sätteid. Ka siin on mugavam kasutada objekti osade kaupa skaneerimist.
3 – kui soovid koheselt saada värvilist tekstuuri, siis pea meeles, et kaamera ja projektori sätted skaneerimiseks ei mõjuta tekstuuri eemaldamise seadistusi (skaneerimine toimub üldjuhul mustvalges režiimis), seega mängi sätteid tekstuurirežiimis samamoodi nagu skannimisrežiimis.
Minu skannimisprotsess näeb nüüd välja selline:
- Projektori ja kaamera teravustamine 
Projektori valgus on liiga ere ja projitseeritud ruudustik pole fotol nähtav, kuid siin on vaade programmis olevast kaamerast 
Skanneri kalibreerimine 
Kalibreerimisnurk tehti metallplaatidest ning magnetpaberile trükiti erinevas suuruses kalibreerimismallid – nii saab väga kiiresti kohaneda erinevad suurused skannitud objektid.
Vaata programmis 
Soovitatav on, et projektori ja kaamera kiire vaheline nurk oleks umbes 20 kraadi. Sellepärast kasutatakse seda alust - suurte objektide (näiteks inimese) skaneerimisel tuleb kaamera projektorist palju kaugemale paigutada, aga siin seisavad nad minu lähedal. Kaamera asukoht projektori suhtes võib olla ainult vertikaalne või ainult horisontaalne – olenevalt objekti geomeetriast. Sel juhul on asukoht diagonaalne (vertikaalselt 13 kraadi ja horisontaalselt 36 kraadi).
Skaneerimise tulemused erinevate nurkade alt. Need on juba puhastatud skaneeringud, st. Kõik ebaõnnestunud ja mittevajalikud osad (figuurialus, raami sees kinnitus) eemaldati. 
Skaneeringute kombineerimine järgnevaks üheks objektiks ühendamiseks 
Kuna igal skannimisel on oma värv, on õiget joondust mugav kontrollida.
Noh, pärast erinevate nurkade alt skaneeringute kombineerimist saame järgmised mudelid:
Boromiri miniatuur Sõrmuste isandast. 
Mitmevärvilise objekti skaneerimisel on tulemus veidi kehvem, kui just liiga palju ei näe. Aga tekstuuriga eseme saab kohe :) 
Originaalsed mudelid 
Arendaja veebisaidil (http://www.david-3d.com/en/news&community/usergallery) asuvast kasutajatööde galeriist leiate palju huvitavamaid skaneeringuid, inimesed skannivad isegi sõrmejälgi. Ja Warhammerist on isegi skaneeritud samad miniatuurid 
Kokkuvõtteks tahan öelda, et ükskõik mis riistvara sa ka ei kasutaks, ükskõik kui kalli 3D-skanneri ostad, see ei ole imerohi millegi printimiseks. Teoreetiliselt saab muidugi saadud objekti viilutajasse saata ja printida, kuid põhjuseid, miks seda teha ei tohiks, on mitu ja igal juhul tasub uurida 3D-graafikapakette.
1 – Saadud skaneeringud, millel on hea skannimiskvaliteet (ja me tahame saada parimat kvaliteeti), sisaldavad palju hulknurki. Ei, isegi mitte VÄGA palju. Boromiri skaneerimine pärast ühinemist sisaldas enam kui 8 miljonit hulknurka - mitte iga viilutaja ei saa sellise objektiga töötada.
2 – Kõikidel esemetel on kokkupaneku ja valmistamise jälgi. Ja kui tegelikkuses kasutatakse selle parandamiseks nõelviile ja liivapaberit (ja mõnikord on ikka ligipääsmatuid kohti, kus pole võimalik tööriistu kasutada), siis objekti digitaalse koopiaga töötades saame seda muuta mis tahes viisil. meeldib - eemaldage defektid, täiustage detaile jne.
3 - Nagu ma artikli alguses ütlesin, ei tahtnud ma skannerile mõeldes printida objektide koopiaid, vaid muuta neid oma äranägemise järgi. Ma ei ole skulptor, mul pole nii väikese maketi voolimiseks tööriistu, materjale ja oskusi. Kuid teades, kuidas 3D-s töötada, on mul palju lihtsam skaneerida sarnast Boromiri ja teha temast mingi Taani prints.
Muide, see mudel sisaldab juba ligi 100 korda vähem hulknurki kui skaneerimise tulemus.
Sildid:
- 3d skanner
- tee ise või tee seda ise
- 3D modelleerimine
- 3D graafika
3D-skaneerimine on üks 3D-mudeli koostamise viise. Tuletame meelde, et 3D-mudelit saab ehitada ilma 3D-skannerit kasutamata – professionaalses programmis töötamiseks 3D graafika. Kuid 3D-skanner lihtsustab ja kiirendab seda protsessi oluliselt.
3D laserskannerid- need on seadmed, mis analüüsivad füüsilist objekti ja loovad saadud andmete põhjal 3D-mudeli. 3D-skanner salvestab kolmemõõtmelisi pilte peamiselt STL-, OBJ-, PLY- ja WRL-vormingus.
3D-skanneri abil saate kiiresti taastada kõrgeima võimaliku kvaliteedi täpne mudel objektiks. 3D-skanneri tööd peaks jälgima kogenud insener. Skannimistulemus vormistatakse professionaalses 3D-graafika graafikaredaktoris. Edaspidi saab vajadusel konstrueeritud 3D mudeli alusel objekti 3D printida. Ettevõte KOLORO pakub 3D-skaneerimise teenuseid. Meie tehnilises arsenalis on 3D-skannerid füüsiliste objektidega töötamiseks erinevat tüüpi ja suurusjärk.
3D-skaneerimise meetodid
- Võtke ühendust 3 D- skanner. Skaneerimiseks peab seade olema skannitava objektiga otseses kontaktis.
- Kontaktivaba 3D-skanner. 3D-mudeli saamist selle abil peetakse kõige lootustandvamaks 3D-skannimismeetodiks. 3D-skanner ei pea olema objektiga kontaktis, mis võimaldab 3D-skannida raskesti ligipääsetavaid objekte, kultuuri- ja arhitektuurimälestisi, aga ka ehteid. On isegi tööstuslik 3D-skanner, mis skaneerib maju, mulde ja muid suuri objekte.
- Aktiivne kontaktivaba 3D-skannerid(objekti uurimiseks kasutatakse struktureeritud valgust või laserkiirt, mis objektile sattudes peegeldub ja selle peegelduse põhjal ehitab 3D skanner 3D mudeli).
- Passiivne kontaktivaba 3D-skannerid(seda tüüpi seade kasutab juba olemasolevat peegeldust objektilt, peamiselt päikesevalgust).
Kuidas 3D-skanner töötab
3D-skanneri töö põhineb stereonägemise põhimõttel. Skänner, nagu ka inimsilm, suudab määrata kaugust objektist ja selle suurust. Nii nagu inimesel on kaks silma, on 3D-skanneril kaks kaamerat. Pärast vajaliku teabe saamist koostab 3D-skanner objektist 3D-mudeli. Ebatäpsuste vältimiseks on 3D-skanner iga kaamera jaoks varustatud taustvalgustusega
3D-skanneri eelised
Esiteks toome välja 3D-skannerite üldised eelised:
- Maksimaalne kõrge täpsus mudelid- 3D-skanner taasloob füüsilise objekti ka kõige ebaolulisemad, väiksemad detailid;
- Suur kiirus tööd- mahuline skaneerimine võtab aega vaid mõne minuti või isegi sekundi, pärast mida on vaja skanneri ehitatud 3D-mudelit professionaalsetes 3D-graafikaga töötamiseks mõeldud programmides täpsustada;
- Skannerit saab paigutada erinevate nurkade alla, olenevalt objekti keerukusest, samas võib objekti enda puutumata jätta, mis on eriti oluline suurte ja hiiglaslike objektide (näiteks majade, mälestusmärkide ja maastike) skaneerimisel.
Võtke ühendust 3D-skanneritega:
- lihtne kasutada.
- ei sõltu valgustuse tasemest.
- luua suure täpsusega mudeleid.
- 3D-mudeli fail on väikese suurusega.
Kontaktivabad 3D-skannerid:
- Energia säästlik;
- ei nõua otsest kontakti objektiga;
- kasutada struktureeritud valgustehnoloogiat;
- ei kahjusta füüsilist objekti.
3D-skanneri rakendus
- Tehniline analüüs- 3D-skanner suudab kiiresti ja täpselt luua objektist kolmemõõtmelise mudeli ning arvutada välja selle füüsilised proportsioonid vajalikes mõõtmetes. juuresolekul füüsiline mudelÜhe koopiana aitab mahuline skannimine luua mitmes suuruses koopiaid ja kiiresti seadistada väikesemahulist tootmist.
- Digitaalne analüüs- 3D-skanner aitab visualiseerida kõiki toodete ja osade tehnilisi ebakõlasid, mis tähendab nendes kõigi vajalike kohanduste tegemist juba enne prototüüptoote valmistamise etappi.
- Digitaalne arhiveerimine. Nüüd saate kõrvaldada 2D-joonised, -plaanid ja isegi vananenud osade 3D-modelleerimise. 3D-skanner loeb alates objektist kõike vajalikku teavet, ehitab 3D-mudeli ja arhiveerib selle tootmiseks vajalikus vormingus. See säästab oluliselt aega ja ei nõua füüsiliste jooniste salvestamiseks ruumi eraldamist.
- Arhitektuur. 3D-skanneri abil saate luua mudeli tervest majast ja ka üksikud elemendid arhitektuur: embleemid, sambad ja mitmesugused kaunistused.
- Ravim. See on 3D-printer, mis toimib suurepärase abilisena luude ja isegi üksikute elundite 3D-skannimisel – koos kõrgeim tase detail! Saadud 3D-mudeleid ja loodud prototüüpe saab tulevikus kasutada õppematerjalina erialaülikoolides või täisväärtuslike bioloogiliste proteeside loomisel.
Kasutatakse kahte 3D-mudeli kontseptsiooni: pinnamudel Ja kindel mudel. Neil on erinevad omadused ja vastavalt erinevaid võimalusi kasutada.
Pinnamudelit saab printida 3D-printerile, paigutada veebisaidile ja kasutada objekti visualiseerimiseks. Sellise 3D-mudeli kuju on võimatu muuta. Kui teil on vaja saada mõõtmeid, teha joonis, muuta mudelit või kasutada seda täielikult CAD-programmis, tuleb stl-mudel teisendada tahkeks mudeliks. Selleks peate tegema mitmeid toiminguid.
1. Skannige
Skanner valgustab toodet laseri või struktureeritud valgusega ning saab infot kauguse kohta objekti pindadeni. Selle teabe põhjal ehitatakse pinnamudeli osa, mis on miljonitest punktidest koosnev pilv. Pärast piisava arvu selliste sektsioonide saamist õmbleb skanneriga kaasas olev programm need automaat- või manuaalrežiimis üheks objektiks.
2. Pinnamudeli töötlemine
Pinnamudel (polügonaalmudel, stl-mudel, punktipilv, kolmnurkpilv) on punktide kogum, mis on ühendatud kolmnurkadeks, mis moodustavad objekti piire tähistavate pindade komplekti. Pinnamudelit saab esitada kas punktide pilvena või kolmnurkade kogumina, mida saab hõlpsasti üksteiseks teisendada.
Kõige tavalisem hulknurga mudeli failivorming on stl, kuid võib olla ka teisi.
Skannerist saadud punktipilvest pärit mudel on tavaliselt halva kvaliteediga. Isegi skaneerimiseks ideaalse pinnaga (mahukas, valge, matt, ilma raskesti ligipääsetavate kohtade ja teravate servadeta) tabab 3D-skanner ikkagi mitmesuguseid müra - need võivad olla objekti enda tunnused - mustus, keevisõmblused, jäljed jne ning skanneri enda välistingimused ja omadused – valgustus, temperatuur, skanneri toe vibratsioon. Selle tulemusena tekivad tarbetud ebakorrapärasused, tunnelid, augud ja muud esemed.
Mõnda töötlemistoimingut saab teha skanneri enda tarkvaras, kuid reeglina on see väga piiratud funktsioonide komplekt. Lisateabe saamiseks kvaliteetne töötlemine kasutatakse kolmanda osapoole tooteid tarkvarasüsteemid, näiteks Geomagic.
Töötlemise ajal saab mudeliga teha mitmeid toiminguid:
- augud on õmmeldud,
- pinnad on tasandatud,
- müra eemaldatakse
- mudel on õigesti orienteeritud;
- kolmnurkade arv väheneb.
Saadud objekti pinda saab sisse vaadata erinevad režiimid: Punktipilve või võrguna. Teisel juhul on kõik punktid ühendatud kolmnurkadeks, moodustades miljon mikropinda.
See võrk on sisuliselt täisväärtuslik hulknurkne mudel. Seda saab salvestada stl-vormingus või muudes vormingutes (txt, csv, odt, xls).
Sellist mudelit saab printida 3D-printerile, kuid peale selle on selle kasutusvõimalused piiratud.
Tähtis! Vaatamata sellele, et edasi selles etapis Saime stl mudeli, see ei sobi veel mitmeteljelistel CNC masinatel kasutamiseks, kuna sisaldab liiga palju pindu. Nõutav CNC masina jaoks täiendav töötlemine põhiline skaneeritud stl-mudel: nivelleerimine, keskmistamine, pindade arvu vähendamine.
Samal põhjusel ei saa sellist mudelit laadida CAD-süsteemi. Näiteks SolidWorks hoiatab teid, et mudel sisaldab liiga palju pindu.
3. Tahke mudeli ehitamine
Selles etapis konstrueeritakse hulknurkse mudeli põhjal ka tavaline tahke keha spetsialiseeritud tarkvara, näiteks Geomaagiline disain.
Kasutatavad toimingud: visandite joonistamine, aladeks jagamine, laiendatud alade otsimine, kinnise eskiisi konstrueerimine.
Kui mudel on korrektselt töödeldud, on väljundiks konstruktsioonipuuga mudel, mis sobib edasiseks töötlemiseks CAD-süsteemis.
4. Mudeli ehituse õigsuse jälgimine
Selles etapis võrreldakse saadud tahket mudelit skannitud mudeliga. Spetsiaalne tööriist Programm võimaldab näha värviliselt mudeli koostamise vigadest tingitud hälbeid. Peame mõne sammu tagasi minema ja mõned toimingud parandama.
5. Eksport CAD-süsteemi
See näiliselt automaatne samm võib mudeli töötlemise etapis paljastada ka mitmeid vigu. Näiteks Geomagic Design X programm ehitab oma API-d kasutades SolidWorksis mudeli, mis on eelnevalt avatud, vastavalt oma ehituspuule. Lõpus võib ilmuda tõrge – see kirjeldab, millises mudeli ehitamise etapis viga ilmnes – minge tagasi Design X-i ja muutke seda elementi puus.
Üldine töötlemisprotsess osutub üsna keeruliseks, mis määrab 3D-skannimise suurema maksumuse võrreldes toodete käsitsi suuruse määramisega. Loodame, et 3D-skaneerimise tehnoloogiate arendamine ja 3D-mudelite töötlemine võimaldab tulevikus neid protseduure lihtsustada või kombineerida.
Otsustasin testida ja kirjeldada käeshoitavaid professionaalseid 3D-skannereid (harva juhtub, et hoiate käes plastitükki, mis maksab üle miljoni rubla).
Kolmemõõtmeline ehk 3D-skaneerimine on protsess, mille käigus muudetakse reaalse objekti või toote füüsiline vorm digitaalseks, st saadakse objektist kolmemõõtmeline arvutimudel (3D-mudel).
3D-skannimine võib olla kasulik ümberprojekteerimise, inventari, seadmete, varuosade projekteerimisega seotud probleemide lahendamisel, kui toote originaaldokumentatsioon puudub, samuti siis, kui seda on vaja tõlkida digitaalne vaade keeruka kujuga pinnad, sealhulgas kunstilised vormid ja valandid.
Skänneri töö meenutab mõneti inimese mahulist nägemist. Nii nagu aju loob kolmemõõtmelise pildi sellest, mida ta näeb, saab 3D-skanner teavet, võrreldes kahte üksteise suhtes nihutatud pilti. Mudeli ehitamise nõutava täpsuse saavutamiseks kasutatakse täiendavaid tehnoloogilisi võtteid laservalgustuse või perioodilise välgu näol.
Lõike all on Creaform HandyScan 700 ja natuke veel 2 skanneri kirjeldus ja proovisõit ning natuke Surphaserist. Nagu ka näiteid skannerite kasutamisest nafta- ja kosmosetööstuses, meditsiinis ja pöördprojekteerimises.
3D-mudeli loomise etapid skanneri abil 
3D-skaneerimine on tööriist kiire kviitung geomeetria kolmemõõtmeline objekt peaaegu igasuguse keerukusega. Siiski peate meeles pidama, et 3D-skanner annab kolmemõõtmelises ruumis punktide pilve, mis paiknevad vastavalt objekti kujule või hulknurksele mudelile - samad punktid, kuid ühendatud joontega, nii et saate palju ristumiskohti. tasapinnad, mis kirjeldavad objekti geomeetriat.
Vähesed inimesed vajavad objekti enda geomeetriat, sest sageli on 3D-skaneerimise eesmärk saada skannitavast objektist täpsed joonised, mitte ainult koordinaadid kolmemõõtmelises ruumis.
Kuid see probleem on juba ammu lahendatud: turul on spetsiaalne tarkvara, näiteks Geomagic DesignX, mis võimaldab muuta punktipilve parameetriliseks mudeliks ja edastada selle absoluutselt igasse CAD-süsteemi.
See tähendab, et selle tarkvara abil eemaldame kõik piirangud: skaneerime objekti 3D-skanneriga, parameetriseerime selle spetsiaalses tarkvaras, kanname saadud parameetrid ehk NURBS-pinnad (kellele) teie CAD-i ja töötame hõlpsalt redigeeritav mudel, saades joonised mis tahes jaotises meile vajalikus vormingus.
3D-skannerite kasutusvaldkonnad
- Autotööstus
- Transport (bussid, veoautod, rongid)
- Rasketehnika (põllumajandustehnoloogiad, ekskavaatorid, kaevandusseadmed)
- Sport, hobid (ATV (quad bike), mootorrattad, veetransport)
- Lennundustehnoloogia
- Tarbekaubad
- Tootmine – metall
- Tootmine – plastid ja komposiidid
- Armee, kaitse, valitsus
- Elektrienergia tootmine (tuule-, hüdro-, tuumaenergia)
- Laevaehitus
- Bensiin ja gaas
- Haridus
- Tervishoid
- Meelelahutus ja multimeedia
- Muuseumiõpetus, muinsuskaitse
- Arhitektuur, ehitus, tehnika
TTX
Kaal - 122 x 77 x 294 mm
Mõõdud 150 x 171 x 251 mm
Mõõtmiskiirus - 480 000 mõõtmist sekundis
Skaneerimisala - 275 x 250 mm
Valgusallikas - 7 laserristi (+1 lisajoon)
Laseriklass - II (silmadele ohutu)
Eraldusvõime 0,05 mm
Täpsus - kuni 0,03 mm
Mahuline täpsus - 0,02 mm + 0,06 mm/m
Kaugus objektist skaneerimisel - 300 mm
Teravussügavus - 250 mm
Objektiivi suurusvahemik (soovitatav) - 0,1 - 4 m
tarkvara - VXelements
Väljundvormingud – .dae, .fbx, .ma, .obj, .ply, .stl, .txt, .wrl, .x3d, .x3dz, .zpr
Ühilduv tarkvara – 3D Systems (Geomagic Solutions), InnovMetric tarkvara (PolyWorks), Dassault Systèmes (CATIA V5 ja SolidWorks), PTC (Pro/ENGINEER), Siemens (NX ja Solid Edge), Autodesk (Inventor, Alias, 3ds Max, Maya , Pehme kujutis).
Ühendusstandard - 1 x USB 3.0
Töötemperatuuri vahemik - 15-40°C
Tööniiskuse vahemik (mittekondenseeruv) 10-90% 
500 musta marka 
Kui ma tõesti vajan, teen seda isegi nii
Seade ise määrab asukoha. Pole vaja kasutada koordinaatmõõtmismasinat (CMM), mõõteõlga ega muud välist positsioneerimisseadet.
Skaneeritud pinna visualiseerimine reaalajas.
Tänu dünaamiline sidumine ajal saab objekti liigutada 3D skaneerimine, välistades vajaduse jäiga paigalduse järele.
Individuaalne kalibreerimistabel 
Kvaliteeti ja täpsust kinnitav sertifikaat 
Näited 
Rakendus
"Peal Sel hetkel kolmemõõtmelist skaneerimist ei kasutata mitte ainult erinevate osade, kujukeste, autokerede jms digiteeritud mudelite saamiseks. 3D-skaneerimist kasutatakse laialdaselt ka inimeste skaneerimisel ja Hiljuti See on eriti nõutud tehnoloogia, sest öökapil raamides on huvitav hoiustada lisaks perefotodele ka näiteks kogu pere 3D-printerile prindituna. Lisaks meelelahutuslikele eesmärkidele kasutatakse 3D-tehnoloogiaid üha enam ka meditsiinis. Näiteks inimese jala skaneerimine mugava proteesi loomiseks, patsiendi lõualuu kipsi skaneerimine edasine töö hambaravi spetsialiseeritud tarkvaras, inimese organite skaneerimine... Nagu esmapilgul võib tunduda, on hetkel 3D-tehnoloogiad meelelahutusliku iseloomuga, kuid seda pole ammu olnud. See on uuendus peaaegu igas tegevusvaldkonnas. Aleksei, järjepideva tarkvara levitamise spetsialist
Karmid tehnikud kontrollivad torujuhet
torujuhtme terviklikkuse hindamine
õhusõidukite rahekahjustuste hindamine
Rahe poolt tekitatud kahjustuste mõju lennuki aerodünaamilistele omadustele on raskesti hinnatav tegur, kuid samas selle sõna otseses tähenduses eluliselt oluline! – teha see hinnang võimalikult täpselt. Defektide kuju ja suurus võivad varieeruda olenevalt lennukis esineva tuisu tugevusest. Sellest tulenevalt on kõige levinum viis kahjustuste analüüsimiseks kõnealusel lennukipinnal oleva iga mõlgi geomeetria (pikkus, laius ja sügavus) mõõtmine. Samuti on vaja kontrollida osade geomeetriat tootmisliinil.
torude sisemise seisukorra kontrollimine
Torujuhtme operaatorid on alati pakkumise vahel tülpinud avalik turvalisus ja kaevetööde majanduslikud tagajärjed piirkondades, kus nagu selgub, remonti pole vaja. Torude sisekontrolli instrumentidest saadud mõõtmistulemuste kinnitamiseks kasutatakse otseseid hindamismeetodeid. Need instrumendid ei ole alati täpsed ja vajavad mõnikord uuesti kalibreerimist. Teenindusettevõtted kulutama palju aega seadmete tarnijate andmete võrdlemisele, et kontrollida torude sisemist seisukorda ja tasememõõturilt (või mõnelt muult otsesel hindamisvahendil) saadud andmeid, et hinnata tööriista toimivust. Toru sisekontrolli tööriista toimivuse nõuetekohaseks hindamiseks peavad torujuhtme operaatorid tegema iga-aastase statistiliselt oluliste populatsioonide analüüsi, kasutades seadet, mis tagab suurema täpsuse kui magnetvoo lekketehnoloogia.
mahutite ülevaatus ja mõõtmine
Avalikkuse mure keskkonnaprobleemide pärast sunnib naftafirmad parandada turvalisusega seotud ettevaatusabinõusid keskkond ja tervist. Paakide kontrollimine on traditsiooniliselt olnud pikk protsess, kuid nüüd saavad ettevõtted avalikkuse huvidele vastata 3D-skaneerimise tehnoloogiaga, mis muudab töö täpsemaks ja tõhusamaks. Sama tööriista saab kasutada ka muudel eesmärkidel, näiteks mahutite mõõtmiseks. Tegelikult on täpse võimsustabeli koostamine üks tööstuse põhinõudeid...
Paagi paigaldamine
Creaformi süsteemide loodud paagi kontrollimise aruanded sisaldavad oluline teave- näiteks põhjaprofiilid, vertikaalprofiilid ja ringdiagrammid - vajalikud reservuaari vajumise hindamiseks.Võimsuse kalibreerimise tabelite koostamine
Paagis oleva toote koguse määramiseks kasutatakse mahutavuse kalibreerimise tabeleid. Aruannete formaati on võimalik muuta vastavalt kliendi vajadustele. Aruande andmed võivad, aga ei pruugi sisaldada mahuti sisekonstruktsioonide mahtu, mõju mahuti ujuvkatuse parameetritele jne.
3D-modelleerimine massiivi etapiviisiliseks kontrollimiseks
kosmosetööstuse jaoks
Teenindusõhusõidukeid ning nende komponente ja struktuure tuleb jälgida ning hinnata kahjustuse taset ja järelejäänud kasutusiga. Lennukikonstruktorid ja lennuettevõtjad seisavad silmitsi kontrolliprobleemiga keerulised komponendid(näiteks gaasiturbiinid, mootoriruumid, katted, kokpitid jne), mis on väga keerukate sõlmede osad ja mida ei saa kontrollimiseks eemaldada. Selle probleemi lahendamiseks kasutatakse tavaliselt massiivi faasikontrolli.
Faasifaasilise massiivi fookusseaduse modelleerimist kasutatakse kontrollitulemuste ennustamiseks ning andurite ja kiilude konfiguratsioonide optimeerimiseks. Keerulise kujuga komponentide kontrollimine 2D-maatriksi abil võib olla keeruline. Parema lahenduse puudumisel võetakse tavaliselt 3D-mudel CAD-fail või alates teoreetiline mudel kujundused. Kuid komponendi tegelik kuju erineb ideaalsest teoreetilisest mudelist ja seetõttu on ultraheli skaneerimise täpsus ja tuvastamise tõenäosus halvenenud.
energia jaoks
Elektrijaama komponente ja struktuure tuleb jälgida ning hinnata nende lagunemise taset ja järelejäänud kasutusiga. Energiaettevõtted seisavad silmitsi väljakutsega kontrollida keerulisi komponente (tahvlid, pihustid, toitetorud jne), mis on osa väga keerukatest koostudest ja mida ei saa kontrollimiseks eemaldada. Selle probleemi lahendamiseks kasutatakse tavaliselt massiivi faasikontrolli.
Faasipõhise massiivi fookusseaduse modelleerimist kasutatakse laialdaselt, eriti tuumatööstuses, et ennustada kontrolli tulemusi ning optimeerida andurite ja kiilude konfiguratsioone. Keerulise kujuga komponentide kontrollimine 2D-maatriksi abil võib olla keeruline. Parema lahenduse puudumisel võetakse 3D-mudel tavaliselt CAD-failist või struktuuri teoreetilisest mudelist. Kuid komponendi tegelik kuju erineb ideaalsest teoreetilisest mudelist ja seetõttu on ultraheli skaneerimise täpsus ja tuvastamise tõenäosus halvenenud.
Muud mudelid
GoScan
EXAscan(~ 3 miljonit rubla) 
Surphaser(~ 3 miljonit rubla)
Ülemus
Seda kasutatakse kosmoselaevade skaneerimiseks ja metroode ehitamisel ning sõjaväelased oma eesmärkidel.
Hooldused ja remondid teostatakse Venemaal. Surphaser 3D-skannerid on kokku pandud Venemaal 
Sellest asjast tasub kirjutada eraldi artikkel.
Skaneerimise aeg: vöörist – 1,5 tundi; sabast – 1 tund
Kasutatud tarkvara: Cyclone andmete puhastamiseks ja logimiseks, RapidForm modelleerimiseks
Täna räägime 3D-skannerite tüüpidest ja tüüpidest ning nende tõhusast kasutamisest erinevates valdkondades.
3D-skannimist kasutatakse laialdaselt tööstuses, meditsiinis ja igapäevaelus. Pealegi ei saa paljud kaasaegsed tootmisprotsessid läbi ilma automatiseerimise ja juhtimiseta. Nendel juhtudel tuleb koos arvutinägemusega 3D-skaneerimise tehnoloogia.
3D-skannerid võib jagada kahte tüüpi: kontakt- ja vastavalt mittekontaktsed.
Võtke ühendust skanneritega
Esimest tüüpi skannerite hulka kuuluvad CMM (koordinaatmõõtmismasinad) Need seadmed sarnanevad massiivsele alusele, kuid spindli asemel on kinnitatud mõõtepea, mille otsas on rubiinkuul. Skaneerimine ehk geomeetriliste mõõtmete juhtimine toimub kontaktmeetodil. Sond läheneb aeglaselt mõõdetavale objektile, registreerides vähimagi puudutuse.
Samuti on liikuvate "liigenditega" süsteeme, millesse on paigaldatud ülitäpsed kodeerijad. Kui operaator liigutab skaneerimisorganit, salvestavad need andurid kogu süsteemi liikumise ja koostavad nende andmete põhjal tootest kolmemõõtmelise mudeli.
Selliste skannerite näide: Faro Arm Edge 9 - kompaktne ja täpne tööstuslik skanner, mis sobib ideaalselt vormide või stantside kontrollimiseks ja ROMER Absolute Arm SE 7 - 7-teljeline mõõtevars, äärmiselt lihtne kasutada, varustatud magnetilise alusega, mis võimaldab kinnitada skanneri kindlalt mis tahes tasasele metallpinnale. Neid skannereid kasutatakse laialdaselt ülitäpses tootmises, et kontrollida valmistatud toodete geomeetrilisi mõõtmeid. Samuti saate neid seadmeid kasutades läbi viia "täieliku" skannimise ja hankida punktipilve.
Kuid see tehnoloogia ei ole ideaalne ja sellel on mitmeid piiranguid, näiteks:
- Madal skannimiskiirus
- Ei saa (kõige sagedamini) skannida allalõikeid ja väikseid auke
- Installatsioonid on statsionaarsed ja massiivsed. Seetõttu on nende kasutamine maastike ja arhitektuuriobjektide 3D-fotograafias võimatu
Kontaktivabad aktiivsed skannerid
Kontaktivabad skannerid jagunevad skaneerimismeetodi alusel mitmeks tüübiks. Tavaliselt võib need jagada laser- ja optilisteks.
Laserskannerid Enamik laserskannereid töötab triangulatsiooni põhimõttel. Triangulatsiooniga 3D-skannerite olemus seisneb selles, et suure kontrastsusega kaamera otsib objekti pinnalt laserkiirt ja mõõdab kaugust selleni. Sel juhul on kaamera ja laseri optiline telg üksteisest eemal ning nende vaheline kaugus ja nurk on teada. Seega saame lihtsate geomeetriliste mõõtmiste abil üsna täpselt mõõta kaugust objektist, saades kiiresti punktipilve. Võrreldes skanneritega, mis mõõdavad kiire reageerimisaega, on selle klassi seadmetel skaneerimisulatuses piirangud, kuid samal ajal skannitakse objekte suure täpsusega.
Silmatorkav näide sellistest laseritest on:
- BQ Ciclop - RUB 23 890, Täpsus: 0,5-5mm detaili mõõtmetest, Skaneerimisala: 205 mm. Seal on pöörlev platvorm.
- David Laserscanner - 59 000 RUB, Täpsus: 0,5% detaili mõõtmetest, Skaneerimisala: 10-600 mm.
- Digiteerija (MakerBot) - 93 100 RUB, Täpsus: 2mm, Skaneerimisala: 205 mm. Seal on pöörlev platvorm.
Ja ka neid skannereid kasutatakse juba paljudes Venemaa koolides ja ülikoolides hariduslikel eesmärkidel laserkiir objekti pinnalt. Seda tüüpi skannerid on põhiliselt laserkaugusmõõtur. Selliseid skannereid kasutatakse laialdaselt ehituses ja maastikukujunduses ning neid kasutatakse edukalt hoonete ja kultuurimälestiste 3D-mudelite loomiseks. Need võimaldavad teil ümbritsevat ruumi kiiresti digiteerida. Sarnased süsteemid arvutinägemine paigaldati isegi esimestele isejuhtivate autode prototüüpidele.
Nende süsteemide peamiseks puuduseks on raskused laserkiire reaktsiooniaja arvutamisel lühikestel vahemaadel (alla meetri). Seetõttu kasutavad neid skannereid enamasti maamõõtjad, maastikukujundajad ja arhitektid.
Tähelepanu väärib ka skannimise täpsus ja kiirus. 65 500 dollarit maksva FARO Focus 3D-skanneri väidetav täpsus on +-2 mm kuni 25 meetri kaugusel. Skaneerimiskiirus - 976 000 punkti/sek Leica HDS8800 ja Leica ScanStation P20 skannerite täpsus on 2 kuni 20 mm kaugusel 100 ja 1000 m. Skaneerimiskiirus on kuni 1 miljon punkti/s. Need skaneerimisseadmed sobivad ideaalselt maastiku ja suurte objektide uurimiseks ega ole mõeldud väikeste osade skaneerimiseks.
Kasutusvaldkonnad: Maastikukujundus, Geodeetilised mõõtmised, Piirkonnakaartide koostamine, Kultuurimälestiste skaneerimine.
Optilised skannerid
Liikudes edasi optilised skannerid, Tahaksin märkida skannerid, mis põhinevad struktureeritud valguse skaneerimise meetodil. Need seadmed koosnevad ühest või kahest videokaamerast koos filmiprojektoriga. Kui skaneeritav objekt on valgustatud “sebra” ehk mustvalgete ruutudega, mis on paigutatud ruudukujuliselt, analüüsivad kaamerad saadud pildi kumerust ja koostavad nende andmete põhjal 3D-mudeli. Seda meetodit kasutatakse laialdaselt pöördprojekteerimiseks, skaneerimiseks ehted, mida kasutatakse sageli meditsiinis (proteesimine). Eriti väärib märkimist nende skannerite kasutamine proteesimisel, kuna kolmemõõtmeline skaneerimine ja printimine toimib selles valdkonnas kõige tõhusamalt. See tehnoloogia võimaldab valmistada võimalikult täpselt kosmeetilisi, funktsionaalseid või hambaproteese.
Selle tehnoloogia puudused võivad hõlmata suurte objektide skannimise võimaluste piiramist, kuid see ülesanne on tõhusalt lahendatud, kandes objektile spetsiaalseid markereid, mis võimaldavad suuri objekte osade kaupa skaneerida ja seejärel mudel kokku “liimida”.
See skannimismeetod on populaarne ja annab suurepäraseid tulemusi, seega on selliseid skannereid turul üsna palju, siin on mõned neist:
- RangeVision Smart - 175 000 RUB. Skaneerimisala alates 150x112x112 mm kuni 500x375x375 mm, Täpsus: 0,2 mm - 0,1 mm.
- David SLS-3 - 299 000 hõõruda. Skaneerimisala 10 kuni 600 mm, täpsus - 0,05%
- Volume Technologies VT Mini – 340 000 RUB. Skaneerimisala - 50 kuni 500 mm, täpsus - 0,1%
- RangeVision Standard Plus - 585 000 RUB. Skaneerimisala 66*50*50 mm kuni 850*530*530 mm, Täpsus: 0,015 - 0,16 mm
- RangeVision Advanced – 710 000 RUB. Skaneerimisala 66*50*50 mm kuni 850*530*530 mm, Täpsus: 0,03 mm - 0,16 mm. Kaamera eraldusvõime: 2MP
- RangeVision Premium – 1 220 000 RUB. Skaneerimisala vahemikus 66*50*50 mm kuni 850*530*530 mm. Täpsus: 0,015 mm - 0,16 mm. Kaamera eraldusvõime: 5 mp
Kasutusvaldkonnad:
Pihuskannerid
Väärib märkimist, et on ka kaasaskantavaid manuaalsed versioonid skannerid, mis töötavad nii laser- kui optiline tehnoloogia, tavaliselt on need suure täpsuse ja skannimiskiirusega professionaalsed seadmed. Näiteks:
Kasutusvaldkonnad: pöördprojekteerimine, haridus, hobi, Arvutimängud, Proteesimine, Inimeste skaneerimine, Arhitektuur, Muuseumiuuringud
Mõõtmiste kontroll
Üks populaarsemaid valdkondi 3D-skannerite kasutamiseks on mõõtmiste juhtimine. Selles suunas kasutatakse ülitäpseid skannereid, mis on varustatud väga täpsete kaamerate, projektorite ja spetsiaalse tarkvaraga skaneeritud toodete analüüsimiseks ja nende võrdlemiseks CAD mudelitega. Näiteks:
- AICON stereoSCAN 3D – Skaneerimise täpsus - 0,025 mm, skaneerimisala - 400x400 mm.
- GOM ATOS Compact Scan 2M – skaneerimise täpsus – 0,021–0,615 mm, skaneerimisala: 35 x 30 – 1000 x 750 mm².
- Gom ATOS Core 200 – Skaneerimise täpsus - 0,03 mm, skaneerimisala: 200 x 150 mm.
Kontaktivabad passiivsed skannerid Ja viimane skannimismeetod, millest me räägime, on kontaktivabad passiivsed skannimismeetodid. Neid on kolme tüüpi: stereoskoopiline, fotomeetriline ja siluettmeetod.
Stereoskoopilisel skannimismeetodil põhinevatel skanneritel on kaks kaamerat, mis on teineteise suhtes väikese nurga all pööratud. Kahe pildi erinevust analüüsides koostatakse kolmemõõtmeline mudel. Selliste skannerite täpsus ei ole kõrge, kuid need võimaldavad teil saada värvilise kolmemõõtmelise mudeli.
Samuti tehakse autode projekteerimisel ikkagi spetsiaalsest savist käsitsi mastaapset mudelit, mis seejärel edukalt skannitakse sarnaste skanneritega.
Kasutusvaldkonnad: Pole üksikasjalik pöördprojekteerimine
Seal on ka täiustatud lahendusi selles suunas, see on fotogrammeetriline mõõdistamine, kasutades sama põhimõtet, nagu kasutatakse täiendavalt fotomeetriat eriline süsteem märgid, võimaldades programmil suure täpsusega määrata, mis nurga alt ja millist osa objektist pildistati ning sellest tulenevalt teha täpsem mudel. Kõrgeima kvaliteediga sellisel lahendusel on nüüd AICONi DPA skanner. Kasutusvaldkonnad: Suurte objektide skannimine, lisavidin skannimise täpsuse parandamiseks
Silueti skaneerimise meetodit ei kasutata laialdaselt ja sellel on mitmeid puudusi. Pildi saamiseks peate skannitud objekti asetama kontrastsele taustale ja tegema fotoseeria. Samuti ei võimalda see meetod skännida nõgusaid pindu.
On ka teisi skaneerimistehnoloogiaid, nagu kompuutertomograafia (CT) ja röntgenikiirgust kasutav MRI, samuti konoskoopiline holograafia. Kõik need skannimismeetodid on üsna spetsiifilised ega ole meie artikli teemaga seotud, seega ei keskendu me oma ülevaates neile.
Kui teil on täiendusi või küsimusi, arutame neid hea meelega! Kirjuta kommentaaridesse või meili [e-postiga kaitstud]
Kas soovite rohkem huvitavaid uudiseid 3D-tehnoloogia maailmast?
