3D-сканер – Як працює 3D-сканер?

Уявіть, що ви отримали в подарунок скриньку від бабусі, яка вам дуже важлива як пам’ять. Вона вже стара, і ось настав момент, коли скринька розбилася. Такої вже не купиш. Саме в цей момент на допомогу приходить 3D-сканер. Звичайно, відразу зробити скриньку не вийде, але сканер зробить тривимірну модель. Далі залишиться лише надрукувати скриньку на 3Д-принтері. 3D-модель можна створити і в різних програмах, але через сканер це робиться у рази швидше.

3D-сканування має багато можливостей, при цьому обмеження за розміром моделі повністю відсутні – можна створити модель навіть квартири, людей або спортивного майданчика. За допомогою 3D-сканування можна створити різні деталі – він дуже маленьких, до величезних.

Як працює 3D сканер?

3Д сканування за принципом роботи схоже функції очі людини. Такий сканер може прорахувати розмір об’єкта та відстань до нього. Так само, як людина має два очі, у сканера є 2 робочі камери. Після того, як буде отримано всю інформацію про об’єкт, сканер починає робити 3D-модель. У різних галузях діяльності такими сканерами вже почали замінювати деяке обладнання на виробництвах. Популярні 3D-сканери стали в медичній сфері, архітектурі, кіно і т.д. Незабаром без цього дивовижного пристосування не обійдуться жодні фабрики та виробництва, тому що 3D-сканер справді полегшує безліч процесів.

За основу у роботі 3Д сканера взято принцип стереогляду. Скануючі камери прораховують відстань, габарити та форму деталі. Зазвичай у сканері є спалах або лазер, що дозволяє максимально точно робити виміри. Картинки, що виходять з обох камер і показники поверхні деталі відправляються на ПК.

Далі дані підлягають обробці, робиться аналіз та виводиться на екран у форматі точкової хмари. Цю хмару надалі потрібно доопрацювати, щоб із неї вийшла 3D-модель. Над цим процесом працює кваліфікований спеціаліст – 3D-моделлер. Тривимірне моделювання дає можливість створити модель будь-якого, навіть найскладнішого об’єкта.

Якщо ви коли-небудь робили скан тексту, то розумієте, що далі йде процес розпізнавання. І лише після цього його можна використовувати як документ будь-якого формату. Робити скан об’ємного об’єкта набагато складніше. Ідеально 3D-сканування підійде для об’єктів, які далі потрібно роздрукувати через 3Д-принтер. Тривимірне сканування застосовується, якщо дуже складно виміряти предмет побудови моделі.

Етапи 3D-сканування об’єктів

  1. Складання ТЗ. Необхідно точно прописати всі умови роботи та підсумки, яких ви очікуєте.
  2. Сканування деталі та отримання точкової хмари.
  3. Створення твердотільної моделі (моделі, готової до 3D-друку) з хмари точок.
  4. Доробка 3Д-моделі (якщо це потрібно).
  5. Далі якщо потрібне штучне виготовлення, готову модель вантажать у 3D-принтер, і починається друк. Для маленької партії (до 300 штук) можна зробити форму із силікону та відливати об’єкти.

Методи 3Д-сканування

Контактні. Щоб зробити сканування, пристрій має бути у прямому контакті з деталлю, що підлягає обробці.

Безконтактний. Отримання тривимірної моделі завдяки цьому сканеру вважається найзручнішим варіантом. 3Д-сканеру не потрібно бути в контакті з об’єктом, що дозволяє здійснювати 3D-сканування важкодоступних деталей, культурних пам’яток, а також прикрас. Вже навіть вигадали промисловий 3D-сканер, за допомогою якого можна зробити сканування будинків, насипу та інших великих об’єктів. Бувають активні безконтактні сканери для вивчення деталі застосовується структурований світловий промінь або лазер, що відображається, і на підставі цього відображення 3D-сканер створює модель). Пасивні безконтактні 3Д-сканери застосовують вже наявне відображення від деталі, найчастіше – сонячне світло).

Параметри 3D-сканера

Спочатку необхідно визначити загальні переваги обладнання:

  • сильна точність моделі, пристрій повторює навіть найдрібніші деталі об’єкта;
  • велика швидкість обробки – сканер робить свою роботу всього за пару хвилин, після цього відбувається доробка створеної моделі у різних графічних програмах;
  • сканування здійснюється під різними кутами, залежно від складності деталі, при цьому не обов’язково переміщувати деталь, що особливо корисно під час створення моделі великих об’єктів.

Далі варто заглибитися у переваги 3D-сканерів:

  • легкість у використанні;
  • відсутність залежності від освітлення;
  • висока чіткість сканування;
  • маленький розмір файлу 3Д-моделі.

Безконтактні 3D-сканери:

  • відмінно економлять енергоспоживання;
  • відсутностей потребує прямого контакту з деталлю;
  • використовується технологія структурованого освітлення;
  • немає шкоди фізичному об’єкту.

Використання 3Д-сканера

  1. Інженерний аналіз – можна оперативно та точно створити 3Д-модель деталі та зробити розрахунок її пропорцій у потрібному розмірі. Якщо модель є в одному екземплярі, 3Д-сканування допоможе зробити копії різних розмірів, оперативно організувати виготовлення невеликої серії продукту.
  2. Цифрова архівація. Зараз можна уникнути 2Д-картинок, креслень і також від тривимірного моделювання старих об’єктів. 3д-сканер може взяти з об’єкта всі необхідні дані, створити модель 3Д і архівувати її у потрібному для відтворення вигляді. Це дуже сильно зберігає час і не вимагає знайти місце для збереження звичайних креслень.
  3. Архітектура. За допомогою тривимірного сканера можна розробити модель повноцінного будинку або архітектурних частин.
  4. Медицина. 3D-принтер чудово допомагає при тривимірному скануванні кісток або різних органів – з великою чіткістю деталей! Далі, 3Д-моделі та їх прототипи можуть застосовуватися як навчальні матеріали у вищих навчальних закладах або розробки біопротезів.
Click to rate this post!
[Total: 0 Average: 0]