3D-сканер — прибор, используемый для создания трехмерной модели объекта. Устройство воспроизводит форму в цифровом формате, создавая копию исходного предмета.
Процесс сканирования заключается в сборе цифровой информации — прибор фиксирует набор точек с определенными координатами в пространстве. Это называется «облаком точек», которое соединяется в единую систему при помощи специальной программы. После обработки программа формирует цифровую копию объекта, который был отсканирован устройством. Результат — получается второй такой же предмет нужного размера и геометрической формы.
Какие существую виды устройств?
В зависимости от принципа и особенностей работы выделяют контактные и бесконтактные модели. В первом случае, для получения результата требуется непосредственный контакт с объектом. Второй вариант функционирует при помощи улавливания волн камерами. Волны отражаются от предмета, что улавливает устройство. Данные перерабатываются, и система получает данные для будущего воспроизведения.
Различают два варианта бесконтактных устройств:
- Пассивные перерабатывают отраженный от предмета свет, свое излучение не посылают. Сканер последовательно делает несколько снимков с разных ракурсов, затем выстраивает из полученных изображений целостный образ, а из него — объемную модель. Эти аппараты наиболее простые, недорогие, но точность — не самая сильная сторона прибора. Часто такой сканер может заменить обычный смартфон со специальным приложением.
- Активные сканеры позволяют получить максимально точный результат, поскольку сами излучают волны, перерабатывают результаты, полученные в результате отражения волн от объекта. Каждый сигнал анализируется, что, в результате, дает точный результат и правильную копию исходника.
В рамках второй группы представлены специализированные модели, которые продуцируют излучение разных видов — ультразвук, рентгеновские или инфракрасные лучи.
В чем особенности работы контактного сканера?
Поскольку предполагается, что прибор будет касаться объекта, важно — чем именно он касается, и как функционирует этот элемент системы. Механическое приспособление является сенсором высокой чувствительности, называется «щупом». Пользователь, сканируя предмет, перемещает по его поверхности сканер, а щуп фиксирует и запоминает его особенности, анализирует их. Все данные система заносит в программу для построения будущей модели.
Как работает бесконтактный сканер?
Наиболее точные и эффективные активные сканеры лазерного типа направляют на предмет луч. Перемещение луча по поверхности фиксируется системой — отмечаются даже минимальные, незаметные глазу нюансы. На основании измерения расстояний в конкретных точках составляется карта координат.
Особенность в том, что в определенный момент прибор видит только определенную зону, на которую направляется луч. Поэтому, чтобы обработать всю поверхность, нужно либо перемещать предмет, либо устройство.
Активный сканер данного типа применяют для работы высокой точности с крупными статичными объектами — например, помещениями или их частями.
Как устройство «склеивает» части, которые обрабатывает луч в конкретный момент, в единое целое? Для этого разработана программа, которая берет фрагменты и выдает единый образ в объеме с высокой точностью передачи.
Как работает оптический сканер?
Из всех представленных вариантов, именно этот является наиболее популярным. Основные функциональные элементы — две камеры, которые фиксируют предмет, затем результаты работы камер обрабатывается и сравнивается. Напоминает процесс функционирование двух глаз человека — он видит что-то разными глазами, а результат восприятия обрабатывает мозг, выстраивая цельную картину.
В процессе обработки, сканер фиксирует расстояния до разных точек поверхности объекта. Значение имеет ракурс — это учитывает устройство. Роль мозга играет компьютерная программа — она оценивает результаты сканирования глазами-камерами и выдает результат — объемную модель.
Как повышают точность работы прибора? Помогает в этом светодиодная подсветка или лазеры. Чем мощнее поток света, тем проще добиться высокой точности измерений и желаемого результата.
Как использовать модулированную или структурированную подсветку?
Разновидность оптической технологии для сканера — специальная подсветка предмета.
- Модулированная подсветка предполагает использование направленных световых импульсов, которые посылают на поверхность предмета. Картина поверхности получается так: импульсы отражаются и искажаются, что фиксирует камера, система обрабатывает все данные и выстраивает объемный результат.
- Структурированная подсветка отличается наличием проектора, который посылает на поверхность исследуемого предмета контрастное изображение. Чаще всего, это полосы черного и белого цветов. Камера фиксирует, как располагаются на поверхности полосы, затем все стандартно — система фиксирует изменения, в результате получается трехмерная модель.
В чем преимущества работы сканера?
- Главная особенность — возможность точно передать и воспроизводить форму, учитывая минимальные детали и нюансы.
- Считываются не только неровности и рельеф, но и текстура и цвет.
- Функционирование аппарата довольно быстрое — компьютер оперативно перерабатывает полученные данные с камер.
Поскольку главная цель работы устройства — точное построение модели, разработчики работают именно над этим показателем. Для повышение точности используется большее число камер и светильников. Высокоточное сканирование проводится при помощи не двух, а девяти камер с таким же числом дополнительных светильников. Результат — объемная модель, в которой переданы мельчайшие детали оригинала.
Вы можете выбрать модель из нашего каталога
