W jaki sposób działa skaner 3D?

Skanery 3D umożliwiają przesłanie obiektu ze świata rzeczywistego do wirtualnego – zbierają dane na temat jego fizycznych właściwości i przetwarzają na cyfrowy model 3D. Dzięki temu są niezwykle przydatne m.in. w inżynierii budowlanej, ponieważ pozwalają przyspieszyć żmudny proces projektowania obiektu w przeznaczonym do tego oprogramowaniu. Jak dokładnie działają skanery 3D, dowiecie się czytając poniższy artykuł.

Optoelektronika – technologia skanowania 3D

Podobnie jak w przypadku drukarek 3D, również w skanerach 3D zastosowanie znajdują różnego rodzaju rozwiązania technologiczne, ale najczęściej urządzenia te oparte są na technologii optoelektronicznej. Wykorzystuje ona właściwości światła, aby zgromadzić, przetransferować i zaprezentować informacje. Optoelektronika stosowana jest także w wykorzystywanych w medycynie aparatach do emisji i detekcji światła, technologiach przesyłania informacji IrDA (porty podczerwienie, które wykorzystują technologię światłowodową), laserowych czytnikach CD i DVD, a także w monitorach – zarówno klasycznych CTR, jak i nowoczesnych LCD oraz LED. W przypadku skanerów taka technologia niesie za sobą jednak pewne ograniczenia, ponieważ cyfryzacja zeskanowanych przedmiotów błyszczących bądź przezroczystych może być utrudniona ze względu na fakt, że łatwo odbijają one światło.

Na czym polega skanowanie 3D?

Skaner 3D umożliwia projekcję wielu różnych struktur światła białego, które różnią się ilością, gęstością i położeniem linii na poddawany cyfryzacji obiekt. Zbiera ona informacje na zasadzie współrzędnościowej techniki pomiarowej, umożliwiającej analizę kształtu obiektu oraz przekonwertowanie otrzymanych danych do zwizualizowanego obiektu cyfrowego. Te z kolei trafiają do komputera i zostają przedstawione w trójwymiarowej formie. Ciekawostką jest fakt, że jeden pomiar umożliwia w ciągu sekundy zebranie do kilku milionów punktów pomiarowych, co pozwala na szybkie odwzorowanie geometrii nawet o bardzo skomplikowanych kształtach.

Kompletne zeskanowanie danego obiektu wymusza jednak zrobienie kilku dodatkowych skanów i dopiero ich połączenie w programie komputerowym można poddać dalszej obróbce, która następuje w programach graficznych lub innych narzędziach przeznaczonych do modyfikacji obiektów 3D – wyjaśnia specjalista z firmy Prodesktop 3D, która jest jednym z największych dystrybutorów desktopowych drukarek 3D, skanerów 3D, filamentów oraz niezbędnych akcesoriów.

Gdzie wykorzystuje się skanery 3D?

Skanery 3D mają bardzo szerokie zastosowanie. Dzięki możliwości skanowania obiektów bez dotykania są wykorzystywane do archiwizowania zbiorów muzealnych czy pomników, aby je później z łatwością kopiować i skalować, a także w medycynie – do modelowania obrazów w celu przeprowadzenia badania bez potrzeby męczenia pacjenta. Oprócz tego stosuje się je w protetyce, ortopedii i chirurgii plastycznej – podczas projektowania protez, implantów, gorsetów, stabilizatorów i wkładek ortopedycznych. Skaner 3D jest także istotnym narzędziem wykorzystywanym w produkcji filmów i gier komputerowych. Służy również do skanowania twarzy oraz stworzonych przez artystów i modelarzy rzeczywistych modeli oraz makiet. Właściwości skanera 3D wykorzystuje się ponadto w branży motoryzacyjnej, lotniczej (w obu przypadkach m.in. do kontroli jakości, pomiarów elementów maszyn oraz ich geometrii, przeprowadzania testów i symulacji, a także do analizy pracy silników) oraz stoczniowej – do kontroli odkształceń konstrukcji statków i badań projektowych.