Современные 3D сканеры

Введение

Современные 3D-сканеры

Заключение

Список использованных источников

С развитием цифровых программируемых инфокоммуникационных технологий наметилась тенденция к сведению накопленного опыта по со-зданию цифровых образов материальных объектов в унифицированные технологические процессы, которые постепенно становятся доступными массовому потребителю. Как и в любой новой технологии, данный этап развития характеризуется накоплением опыта, разработкой новых сервисных функций, стандартизацией и унификацией отдельных компонентов, образующих единый жизненный цикл данной технологии. 

Одним из путей создания цифровых сканов сложных пространственных объектов является 3D-сканирование (трехмерное сканирование), это направление в последние годы сделало качественный скачок в развитии оборудования и программного обеспечения в рамках программируемых технологий. 

В настоящее время 3D-сканеры применяются для решения различных прикладных задач, таких как контроль формы, распознавание, визуализация, анимация, и используются в различных областях промышленности, медицины, образовании, научных исследований. 

В последнее время возникла проблема сохранения объектов культурного наследия в случаях утраты или повреждения. Для этого необходима высокая геометрическая точность, фотореализм результатов, 

возможность автоматизации, гибкость, низкая стоимость сканирования.  

3D-сканер представляет собой специальное устройство, которое анализирует физический объект, чтобы получить данные о форме предмета. Собранные данные в дальнейшем применяются для создания цифровой трехмерной модели этого объекта [2, c. 3].

Цель 3D-сканера в том, чтобы создать облако точек геометрических образцов на поверхности объекта. В дальнейшем эти точки могут быть экстраполированы для воссоздания формы предмета (процесс, называемый реконструкцией). Если были получены данные и о цвете, то и цвет ре-конструированной поверхности также можно определить.

3D-сканеры немного похожи на обычные камеры. В частности, у них есть конусообразное поле зрения, и они могут получать информацию только с тех поверхностей, которые не были затемнены. Различия между двумя этими устройствами в том, что камера передает только информацию о цвете поверхности, что попала в ее поле зрения, а вот 3D-сканер собирает информацию о расстояниях на поверхности, которая также пребывает в его поле зрения. Таким образом «картинка», полученная с помощью 3D-сканера, описывает расстояние до поверхности в каждой точке изображения. Это позволяет определить положение каждой точки на картинке сразу в 3 плоскостях.

В большинстве случаев одного сканирования недостаточно для со-здания полноценной модели предмета. Таких операций потребуется не-сколько. Все результаты сканирования должны быть приведены к общей системе координат – процесс, называемый привязкой изображений или выравниванием, и только после этого создается полная модель. Вся эта процедура от простой карты с расстояниями до полноценной модели называется 3D конвейер сканирования [1].

Методы измерения 3D-объектов можно разделить на контактные (координатно-измерительные машины, механические щупы, методы, основанные на получении срезов объекта) и бесконтактные методы (стереобинокулярные системы, лазерное и рентгеновское сканирование, структурное освещение). 

Контактные методы разделяются на неразрущающие и разрушающие методы анализа.