3D-сканирование

3D-сканирование – это процесс анализа физического объекта при помощи периферийного устройства (3D-сканера) для дальнейшего построения объёмной математической модели. Специфика 3d сканирования проистекает из задач, которые поставлены перед этой технологией, и способов решения данных задач.  

Задачи, решаемые 3D-сканированием

Главной задачей, решаемой 3D-сканированием, является построение точной математической модели какого-либо физического объекта, обладающего сложной геометрией поверхности.  

Другая важная задача, которую можно решить при помощи указанной технологии - это измерение сложного физического объекта. Современный 3D-сканер за одно измерение предоставляет точные сведения об углах изгибов и граней, размеры отдельных плоскостей и т.п.  

Для решения указанных задач 3D-сканирование широко применяется:

• Для инженерного анализа и контроля качества сложных деталей, узлов и механизмов;
• Для цифрового архивирования, позволяющее создавать интернет-копии культурных шедевров и объектов наследия человеческой цивилизации;
• В индустрии компьютерных игр для создания цифровых 3D-моделей, являющихся точной копией человека, машины, изделий и т.п.;
• В ортопедии для создания точных размеров механических протезов.

Кроме того, 3D-сканирование применяется при создании упаковок, в промышленном дизайне, в медицине и при изготовлении аксессуаров различного предназначения.  

Методики проведения 3D-сканирования

Столь широкое применения данной технологии обусловило и разнообразие технических методов, при помощи которых создаётся математическая модель исследуемого объекта.  

1. Контактный метод.  

Согласно этому методу 3D-сканер создает математическую модель при помощи контактного щупа, который контактирует с поверхностью объекта исследования. Перед началом исследований на объект накладывается координатная сетка. Щуп замеряет координаты точек пересечения вертикальных и горизонтальных линий, создавая, тем самым, пространственную математическую модель.  

Чаще всего, данный метод применяется для исследования призматических и ребристых объектов.  

Преимущества контактного метода:

• Простота;
• Независимость от освещения;
• Компактность получаемой информации.

2. Бесконтактные активные и пассивные методы.  

Различия между ними заключаются в том, что при активном методе исследуемый объект облучается световыми, лазерными, рентгеновскими или ультразвуковыми лучами, тогда как при пассивном исследовании 3D-сканер использует для исследования уже существующее в лаборатории освещение.