Technológia 3D skenovania, ktorá sa ešte pred niekoľkými desaťročiami zdala byť niečím ako zo sci-fi filmu, dnes radikálne mení rôzne oblasti ľudskej činnosti. Ak chcete zistiť, ako fungujú 3D skenery a aké využitie môžu mať dáta získané skenovaním vo vysokom rozlíšení, prečítajte si článok nižšie. Uvádzame v ňom fungovanie a možný účel týchto zariadení.
Čo je 3D skener a ako to funguje?
3D skener je zariadenie, ktoré analyzovaním fyzického objektu a zbieraním údajov o jeho tvare umožňuje zostaviť jeho 3D model na tomto základe. Technológie na digitálne získavanie tvaru objektu sú rozmanité. V zásade sa delia na dva typy: kontaktné a bezkontaktné. V prípade prvého typu kontakt meracej hlavy s povrchom skenovaného objektu je nevyhnutný. Druhy typ technológie skenovania je založený na skeneroch optických, ktoré využívajú štruktúrované svetlo, a skeneroch laserových, ktoré dimenzujú predmety z diaľky. Je to rýchlejšia metóda a tiež bezpečnejšia pre predmety s jemným povrchom, ktoré by sa mohli poškodiť pri kontakte so sondou. Zariadenia môžu byť stacionárne alebo ručné. Stacionárne zariadenie poslúži dobre pre menšie alebo stredne objekty, a ručné zariadenie mali by ste použiť, keď potrebujete naskenovať väčší objekt ručným pohybom zariadenia tak, aby bol pokrytý celý povrch.
Ako fungujú 3D skenery? Zariadenia využívajú štrukturálne svetlo vyžarované LED diódami alebo laserový lúč dopadajúci na skenovaný objekt a merajú vzdialenosť od svetelného zdroja. Kamery snímajú pozície bodov v priestore a softvér vypočítava ich polohu v súradnicovom systéme. Priamy výsledok skenovania sa získa vo forme mračna bodov, t.j. vo forme hustej niekoľkomiliónovej kolekcie bodov tvoriacich geometrickú reprezentáciu objektu. Mračno bodov môže byť vyhotovené v odtieňoch šedej alebo vo farbe (napr. pre vizualizáciu). Môže byť uložené v rôznych formátoch, ako napr. stl, ascii alebo txt. Moderné techniky umožňujú veľmi presné merania s presnosťou až 0,005 mm (5 mikrometrov).
Pred skenovaním je potrebné objekt náležite pripraviť. Napríklad predmety, ktoré sú priehľadné alebo majú povrch s vysokým leskom, je potrebné upraviť použitím vhodného prostriedku, aby bol ich povrch matný. Niektoré objekty vyžadujú umiestnenie špeciálnych značiek na ich povrch na zvýšenie presnosti skenovania. Po skenovaniu sú získané údaje spracované pomocou špecializovaného softvéru.
Kde sa uplatňuje 3D skenovanie?
Oblasť použitia tejto technológie je veľmi široká. Používa sa na rôzne účely a v mnohých rôznych oblastiach. Údaje získané ako výsledok skenovania umožňujú, okrem iného, kontrolu kvality porovnaním naskenovaného objektu s dizajnom a kontrolou, či sú parametre týkajúce sa tvaru a usporiadania prvkov v súlade s predpokladmi. Na tento účel sa vygeneruje farebná mapa odchýlok. 3D skenovanie umožňuje tiež proces tvorby digitálneho modelu na základe reálneho objektu, čiže tzv. reverzné inžinierstvo, ktoré je užitočné pri vytváraní náhrad alebo nových produktov. Skenovanie je možné upraviť aj vďaka nim je možné navrhnúť doplnkové diely zodpovedajúce modelu. Efekty skenovania sú navyše základom pre tvorbu 3D dokumentácie. Jedným z najpopulárnejších spôsobov použitia je tiež rýchle a lacné prototypovanie produktu pred jeho implementáciou do výroby.
Služby skenovania majú aj množstvo spôsobov použitia nielen v priemysle. Dáta získané vďaka tejto technológii môžu byť použité vo forenznej oblasti, napr. pri zaisťovaní stôp zanechaných na mieste incidentu. Skener umožňuje archiváciu odtlačku a na základe modelu je možné urobiť odliatok podrážky. Múzeá často využívajú 3D skenovanie na digitalizáciu zdrojov alebo dokumentácie pamiatok. V oblasti kultúrneho dedičstva umožňuje 3D skenovanie kombinované s technológiou 3D tlače aj vytváranie replík objektov. V multimediálnom priemysle skenery umožňujú vytváranie virtuálnych trojrozmerných modelov pre filmy a počítačové hry. 3D skenovanie sa používa aj v medicínskom priemysle na vytváranie ortéz, protéz, zubných implantátov alebo na simuláciu účinkov postupov plastickej chirurgie.
Pravdepodobne ste zistili, že možnosti, ktoré ponúkajú 3D skenery, sú nepochybne obrovské a ich prínos k technologickému pokroku v mnohých oblastiach je nespochybniteľný. Máte už predstavu, ako môžete s týmito zariadeniami zlepšiť činnosť vašej spoločnosti?
