В данной статье мы расскажем о разнице между лазерными 3D-сканерами и 3D-сканерами структурированного света, а также об основных факторах, таких как точность, разрешение и скорость сканирования, учитываемых при выборе 3D-сканеров. Мы хотели бы прояснить, как выбрать 3D-сканер.

Передовая технология 3D-сканирования получила широкое распространение в различных отраслях промышленности. Инженеры, разработчики изделий и исследователи используют 3D-сканирование для 3D печати, в авиационно-космической технике и в индустрии развлечений.

С помощью 3D-сканеров можно эффективно получать данные 3D-сканирования, что позволяет строить 3D-модели или проводить проверки для выявления отклонений. Ручные 3D-сканеры привлекают все большее внимание благодаря своей портативности, простоте эксплуатации и быстрому получению результатов.

В целом, данные 3D-сканеры можно подразделить на лазерные 3D-сканеры и сканеры структурированного света. Давайте сначала рассмотрим принципы работы ручных 3D-сканеров.

Ручной лазерный 3D-сканер
Лазерные 3D-сканеры направляют лазерное излучение на объекты, а установленный в них датчик анализирует отраженное лазерное излучение для определения положения в пространстве. Поскольку лазеры нечувствительны к помехам, их можно адаптировать к различным условиям измерения.
Однако на лазерные лучи могут влиять помехи в виде спеклов и гауссовский шум; возникающие эффекты зависят от типа источника лазерного излучения: лазера, работающего в голубой или красной области видимого спектра.

Мы просканировали калибровочную панель с точками с интервалом в 1 мм с помощью сканера с красным лазером и сканера с голубым лазером. Из приведенного ниже рисунка видно, что красный лазер более чувствителен к помехам в виде спеклов, чем голубой лазер.
Это означает, что голубой лазер имеет более высокую степень помехозащищенности, чем красный лазер.

Теперь сравним голубой лазер и инфракрасный лазер. Длина волны голубого лазера короче, чем у инфракрасного лазера. Учитывая характеристики, голубой лазер лучше подходит для сканирования мелких деталей.
Когда речь заходит о сканировании больших объектов, инфракрасный лазер с большей длиной волны показывает лучший результат сканирования.

Ручной 3D-сканер структурированного света проецирует изображение белого света на объект, и по искажению изображения можно восстановить его геометрическую форму.
Сканер может располагаться в пространстве в зависимости от особенностей объекта, текстуры и цвета. Он делает один снимок на кадр и сшивает снимки с разных позиций для формирования трехмерного облака точек.

Существует два алгоритма формирования изображений в сканерах структурированного света: решетка и спекл. При сканировании отражающих или прозрачных поверхностей с помощью технологии решетки необходимо нанести на объекты тонкий слой порошка.
3D-сканеры, работающие по спекл-технологии, отличаются универсальностью, простотой управления и высокой скоростью сканирования.
Эти сканеры широко применяются в непромышленных сферах, поскольку они обеспечивают получение высоких результатов при сканировании средних и больших объектов, таких как древние артефакты и люди. Полученные ими данные имеют высокое разрешение и хорошую детализацию.
цветное 3d-сканирование.jpg
Далее переходим к факторам, которые необходимо учитывать при выборе ручного 3D-сканера. Необходимо выбрать сканер, который соответствует вашим требованиям к размерам, точности и разрешению.

Факторы, учитываемые при выборе ручных 3D сканеров:

• Размеры объектов и площадь сканирования
Как выбрать 3D-сканер? Прежде всего, необходимо подумать о размере объекта, который необходимо сканировать. Для сканирования небольшой монеты подойдет 3D-сканер ближнего действия, способный передавать мельчайшие детали в высоком разрешении.
При необходимости сканирования крупного объекта или детали, например, ветряной турбины, понадобится сканер дальнего действия с большим полем обзора (площадью сканирования). В качестве примера рассмотрим сканер серии KSCAN Magic компании Scantech.
Его площадь сканирования составляет 1440 мм * 860 мм. При этом он может сканировать детали длиной до 10 метров. Он особенно подходит для 3D-сканирования для 3D печати и производства.

• Точность
Точность сканирования означает допустимое отклонение по каждой сканированной точке. Как правило, точность 3D-сканеров находится в диапазоне от 0,01 мм до 0,1 мм.
Для большинства задач приемлемым будет использование 3D-сканера с точностью 0,06-0,07 мм. Для сканирования сложных промышленных деталей, например, двигателя самолета, рекомендуется выбрать 3D-сканер с высокой точностью.

• Разрешение
Разрешение описывает минимальное расстояние между захваченными точками при заданном расстоянии сканирования. Чем выше разрешение, тем плотнее облако точек сканирования.
Если для вас важны детали 3D-модели, потребуется высокое разрешение. Если нет, достаточно оборудования низкого разрешения.

• Скорость сканирования
Когда мы говорим о скорости сканирования, мы имеем в виду то, как быстро 3D-сканер может получить данные с любого сканируемого объекта. Скорость варьируется в зависимости от количества лазерных линий, размера площади сканирования и алгоритма работы оборудования.
Ручной сканер высшего класса может выполнять измерения до 2 800 000 точек в секунду.

Знать, у кого покупать
При наличии большого ассортимента 3D-сканеров, которые отличаются по размерам, стоимости и возможностям, выбор 3D-сканера может стать непростой задачей. Главный принцип – выбрать то, что подходит именно вам, без слишком больших затрат.

Важно знать, у кого покупать. Необходимо убедиться в том, что оборудование приобретается у солидной компании, которая предоставляет передовые технологии 3D-сканирования.

Источник:
i3d

Исследователи из Adobe и Австралийского национального университета разработали алгоритм, преобразующий двухмерные изображения в трёхмерные модели всего за 5 секунд. Этот прорыв обещает революционизировать создание контента в дизайне и развлечениях, хотя стоит остерегаться возможных проблем с размытыми текстурами и нарушениями авторских прав.

Новый алгоритм, названный Большой моделью реконструкции (Large Reconstruction Model или LRM), стал значительным прогрессом в быстром создании трёхмерных моделей на основе одного изображения. Алгоритм, обученный на большом наборе данных из около миллиона трёхмерных объектов, доступных в базах Objaverse и MVImgNet, продемонстрировал исключительную способность к обобщению при работе с разнообразными изображениями при создании 3D-контента.

В отличие от предыдущих моделей, обученных на ограниченных наборах данных с фокусом на одну категорию изображений, LRM использует трансформерную архитектуру, ставшую основой для множества разработок в области глубокого обучения, с 500 млн параметров. Это позволяет ИИ-модели эффективно работать с разнообразными типами изображений, включая фотографии из реального мира и визуальные коллажи, созданные другими ИИ-сервисами, такими как DALL-E и Stable Diffusion.

Источник:
3dnews

3dnews