Назначение и основные виды 3D сканеров

Для создания объемной модели физического объекта используются специальные устройства – 3D сканеры. Первоначально они различными способами анализируют исследуемый предмет, а затем на основании полученных данных создают его трехмерных образ. Впоследствии этот образ используется специальными программами для графического отображения объекта, для проведения различных виртуальных экспериментов, а также для 3D печати. В частности данная технология востребована в разработке компьютерных игр и фильмов. В последнее время трехмерное сканирование и печать активно используется в стоматологии и ортопедической области для изготовления протезов.

Во время процесса исследования 3Д сканер создает множество точек с определенными координатами, которые отображают геометрические характеристики объекта. Это достигается различными способами, в зависимости от использования которых можно выделить три основных типа 3D сканеров – контактные и бесконтактные.

Устройства контактного типа

Главное отличительная особенность приборов этого типа заключается в исследовании предмета через физическое взаимодействие с ним. При сканировании исследуемый объект закрепляется с помощью специальных зажимов, а его измерение производится измерительной ручкой, которая установлена на подвижной каретке. Как правило процедура сканирования осуществляется по различным осям.

Примером 3D-сканера является координатно-измерительная машина, используемая на различных производствах. Однако у такого способа есть существенные недостатки. Для такого сканирования требуется обязательное соприкосновение предмета с измерительными приборами. При исследовании хрупких объектов такой метод может привести к деформации и повреждению. Кроме того, контактное сканирование занимает довольно много времени.

Бесконтактные устройства

Указанных выше недостатков лишены приборы бесконтактного типа. В них для работы используется обычных свет, либо другие источники излучения, например рентгеновские лучи, лазер или ультразвук. В этом случае построение геометрической модели объекта производится путем исследования параметров отраженного от предмета излучения.
Одними из наиболее распространенных устройств бесконтактного типа являются триангуляционные сканеры. Они используют для сканирования лазерное излучение. Лазерный луч направляется на предмет, а специальная камера фиксирует точку соприкосновения луча и предмета. Лазерный излучатель, камера и точка предмета составляют треугольник.

Другим видом бесконтактных устройств являются времяпролетные сканеры. В них вычисление координат точки осуществляются на основании измерения время прохождения лазерного луча от излучателя до предмета.

by admin