اسکنر سه بعدی چیست؟ و چه اطلاعاتی از آن دارید ؟ در این مقاله میخواهیم فناوری های مختلف این نوع اسکنر و کاربردهای آن را شرح دهیم.
اسکنر سه بعدی دستگاهی است که یک شی یا یک جسم را در دنیای واقعی تجزیه و تحلیل میکند و اطلاعاتی را در مورد ویژگی و شکل آنها نظیر رنگ، ابعاد و ظاهر اجسام را به دست می آورد و این اطلاعات به دست آمده برای تولید یک مدل سه بعدی مورد استفاده قرار میگیرد.درواقع دستگاه های اسکنر سه بعدی ابزار قدرتمندی در تولید فیلم و بازی است و کاربردهای رایج دیگری در ساخت اعضای مصنوعی، نمونه سازی، طراحی صنعتی، مستند سازی و ... دارد. نتیجه یک فایل سه بعدی در رایانه است که میتوان ذخیره و ویرایش نمود و این فایل میتواند یک شی، محیط یا شخص باشد.
بازار اسکنرهای سه بعدی تنوعی از محصولات با کاربردها و ویژگی های متفاوت در رنج قیمتی گسترده است.ممکن است یک کاربر حرفه ای باشید و نیاز به یک اسکنر سه بعدی دقیق داشته باشید و یا به عنوان یک کاربر خانگی به دنبال تبدیل گوشی های هوشمند به اسکنر سه بعدی باشید.در این زمینه تصمیمتان هرچه باشد اطلاعات کاملی را در اختیار شما قرار میدهیم. در ادامه به معرفی تخصصی این نوع دستگاه اسکنر برای آشنایی بیشتر و خرید متناسب با نیازتان خواهیم پرداخت.
فرآیند اسکنر سه بعدی
در بیشتر مواقع نمیتوان با یک اسکن ساده یک مدل سه بعدی را به دست آورد، که برای ثبت اطلاعات و داده های کامل، چندین اسکن از جهات مختلف لازم میباشد.اسکن های سه بعدی در یک سیستم مختصات مشترک، تراز میشوند و در مرحله آخر برای یک مدل 3D کامل با هم ادغام میشوند. خروجی اسکن نیز مجموعه ای از نقاط هندسی و سطوح جسم است. اسکن سه بعدی مختصات هر نقطه را به طور واقعیت شناسایی میکند و به صورت دیجیتالی در رایانه نمایش میدهد.
انواع تکنولوژی های اسکنر سه بعدی
اسکنر سه بعدی تماسی
اسکنرهای 3D تماسی سطح اشیاء و جسم را لمس میکنند و از سه مکانیزم برای اسکن یک جسم بهره میبرند که شامل:
این نوع سیستم تماسی متشکل از یک بازو و صلب میباشد و انتهای آن بر روی یک ریل به صورت لغزشی عمل میکند. این اسکنرهای تماسی جهت اسکن پروفیل هایی با سطوح تحدب یا صاف بسیار مناسب هستند.
یک بازوی ثابت و غیر تماسی که از سنسورهای دقیق تشکیل شده و انتهای بازو اسکنر 3D با محاسبه زاویه هر مفصل به دست میاید.برای اسکن سه بعدی اجسام و اشیاء که راه دسترسی محدودی دارند مناسب است.
ترکیبی از اسکنرهای سه بعدی که در بالا اشاره شد میباشد که از یک بازوی بندبند مانند که بر روی ریل حالت لغزشی دارد تشکیل شده و برای اسکن سه بعدی اجسام حجیم مناسب است.
اسکنر سه بعدی غیر تماسی
این مدل اسکنرها هیچ اشعه ای را از خود آشکار نمیکنند، و برای تشخیص جسم یا شی بر روی انعکاس تابش نور اطراف محیط اتکا میکنند.درواقع بیشتر اسکنرهای این دسته برای اسکن از نور مرئی بهره میبرند اما اشعه های دیگری نظیر مادون قرمز نیز مورد استفاده قرار میگیرد.این نوع اسکنرها بسیار ارزان قیمت بوده و تنها از به یک دوربین دیجیتال نیاز دارد.
اسکنر 3D غیر تماسی نیز به دو دسته فعال و غیرفعال تقسیم میشود که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت.
اسکنرهای سه بعدی فعال، اشعه را بر روی سطوح اشیا و محیط میتابانند و هندسه آن را به صورت دیجیتا مدل میکنند.اغلب این نوع اسکنرها اشعه ایکس و نور را بر روی سطوح اجسام و محیط میتابانند.
اسکنر غیر تماسی فعال از نوعی تابش و پرتو استفاده میکند که از طریق بازتاب پرتوها جسم یا محیط را شناسایی میکند. اشعه ایکس و اولتراسونیک نمونه هایی از این امدل اسکنر است.
روش های اسکن سه بعدی
روش های مختلفی به منظور تولید یک فایل 3D وجود دارد که در یک دسته بندی کلی میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
اسکن سه بعدی با لیزر: با استفاده از پرتو لیزر، اشعه را بر روی سطح جسم یا شی منعکس میکند و تغییر شکل لیزر اندازه گرفته میشود.
اسکن سه بعدی با نور: تغییر شکل الگوی نور را روی سطح اندازه میگیرد تا سطح شکل را سه بعدی اسکن نماید.
اسکن سه بعدی مبنی بر لمس: نمونه برداری در چند نقطه از سطح، اندازه گیری میشود که توسط یک کاوشگر تغییر شکل میدهد.
فتوگرامتری: اسکن سه بعدی تصاویر، از طریق الگوریتم های محاسباتی از تصاویر دو بعدی صورت میگیرد. نظیر عکس برداری های هوایی و دوربین های صنعتی.