3D сканирование: технологии

3D сканирование: технологии Есть несколько способов 3D сканирования физических объектов. Все они нужны, чтобы получить информацию относительно пространственного положения точек на поверхности объекта. Сканирование может быть выполнено либо физическим способом, путем касания объекта и датчика или с помощью звуковых или световых волн.

Свет, в частности, очень часто используется в различных формах. Этот способ очень точный, надежный, неинвазивный (касание датчиком может привести к повреждению объекта или повреждены во время процесса сканирования) и быстрый.

Однако специфическое поведение света вводит ограничение на использование структурированных лучей с сильно отражающими, прозрачными, полупрозрачными или рассеивающими поверхностями, сегментами с острыми краями или глубокими выемками. На этих поверхностях свет может быть поглощен, преломлен, рассеян, отражен, что делает невозможным корректное получение информации об объекте.

Технологии сканирования на основе света для короткофокусного расстояния сканирования в основном базируется на двух основных технологиях: лазерное излучение и структурированный свет (также называемый белый свет).

В лазерных световых системах лазерный луч направлен на цель, от которой он будет отражен в соответствии с функциональными характеристиками сканируемого предмета. Один или два датчика улавливают отраженный луч, и математически ки интерпретируют в полученные данные, исходя из относительного положения между источником света и отраженным лучом, в характеристики поверхности предмета . Лазерные сканеры обладают высокой точностью, но время, необходимое для полного сканирования прямо пропорционально желаемому качеству . Методика лазерного сканирования точечная, поэтому с увеличением заданного числа точек пропорционально увеличится время. Чрезвычайная детализация требует не только времени но и соблюдения полной неподвижности, так как малейшее движение неминуемо приведет к искажению данных.


Структурированные световые системы работают с обычным, а не лазерным источником света. Они проецируют определенный ряд световых паттернов на целевой объект. Отраженное изображение затем захватывается камерами и положение каждой точки на поверхности объекта рассчитывается исходя из полученных искажений паттерна.
После многократного сканирования каждого элемента поверхности целевого объекта, эти дискретные структуры будут объединены в единую модель, которая затем подлежит очистке (отверстия будут заполнены, лишние артефакты удалены) и экспорту в редактируемый формат.

Структурированный свет требует многократных сканирующих движений , однако структурированные световые сканеры достаточно быстры. Это возможно, поскольку датчики CCD в таком сканере могут получать информацию от нескольких (или сразу всех точек в поле зрения а не от каждой точки, как в случае лазерного сканирования) .

Структурированный свет очень быстро и эффективно сканирует слабоизогнутые поверхности, и детализированные поверхности органической природы. Кроме того, структурированные световые сканеры чувствительны к свету окружающей среды, потому что работают на волнах того же рода.


Технология 3D сканирования от EGS

1. Проекция структурированных световых лучей на объект, которые подвергаются деформации, проходя по криволинейной поверхности. 3D-сканер обрабатывает полученные данные и строит на их основе 3D-модель.

2. Поверхность анализируется, одновременно   автоматически конструируются сплайны в главных пересечениях, в это время  окружности опознаются и обрабатываются. Сканер считает все поверхности отдельными объектами.

3. С помощью инструментов CAD  можно создавать модели  высокого качества с правильной топологической структурой.


jscan2.jpgScanArticle2.png.jpgScanArticle3.png.jpgScanArticle4.png.jpgScanArticle5.png.jpgtriang_2.jpg


Особенностями процесса сканирования и САD моделирования EGS являются:

Импорт или прямое приобретение со сканера, регистрация, выравнивание и слияние сканов;

Стандартные функции преобразования и редактирования;

Фильтры для устранения шума и избыточности, очистки и оптимизации;

Сглаживание функции на всем облаке или на выбранной части.


3. Создание модели:

Автоматическая или полуавтоматическая реконструкция модели с поверхностью из плоскостей;

Автоматическая реконструкция поверхности (Autosurfacing);

Ручное или полуавтоматическое создание сетки кривых.

4. Триангуляция- разбиение поверхности на треугольные симплексы. 



Источник

Возврат к списку