Ce este scanarea 3D si la ce foloseste

Scanarea 3D este un proces de copiere digitala a informatiilor privind geometria unui obiect fizic (solid) de aceea scanarea tridimensionala mai este cunoscuta si sub denumirea de digitizare 3D.

In urma procesului de scanare 3D, geometria obiectului real masurat este redata digital printr-o retea  densa de puncte denumite generic “nor de puncte”  [EN: point cloud ].

Informatiile de tip ” nor de puncte” sunt de regula post-procesate intr-o retea de mici poligoane ce poarta numele de mesh ( 3D mesh ). Acest tip de informatie poate fi salvat sub diferite formate. Cel mai des intalnit este formatul .STL (Surface Tesselation Language)

Formatul .G3D este nativ sistemelor GOM , acesta continand informatii suplimentare fata de formatul .STL dar in acelasi timp ocupa un spatiu mai mic pe hard-disc.

Comparativ : Pentru un obiect alcatuit dintr-un mesh ce contine 1.000.000 de puncte , fisierul .stl va avea aproximativ 95 Mb iar sub formatul .g3d numai 50 Mb.

Nor de puncte

NOR DE PUNCTE  3D

Mesh

RETEA DE POLIGOANE MESH 3D

mesh cu randare a suprafetei

VIZUALIZAREA SUPRAFETEI

Calitatea informatiilor :

Importanta pe care o are precizia masuratorilor 3D efectuate prin scanare este in general dictata de aplicatia pe care o urmariti. De aceasta variabila depind costurile cat si echipamentele ce vor fi utilizate.

Pentru aplicatii medicale cum ar fi obtinerea unui mulaj dentar in format digital 3D de regula nu se impun tolerante deosebit de ridicate. (uzual este acceptata o abatere ±0.3mm). Astfel de aplicatii pot fi efectuate de aproape toate scanerele 3D din lume fara eforturi deosebite.

Aplicatiile in domeniul cultural deasemenea nu impun conditii de precizie deosebite. Ce se doreste de cele mai multe ori este o digitizare 3D color a obiectelor ( statui, unelte, vase etc.)  Aplicarea culorii (texturii) pe fisierul scanat (.stl / . g3d) se face prin capturarea unor imagini color provenite de la o camera foto digitala profesionala (ca de exemplu cea utilizata la sistemul TRITOP) si randarea imaginilor in pozitia exacta asupra suprafetei scanate. Sistemele ATOS si TRITOP sunt perfect compatibile deaceea operatia de mapare a imaginilor se face automat de catre software pentru a evita alterarea texturii color.

In domeniul industrial este necesar un prag destul de ridicat al calitatii datelor. Specificatiile tehnice din desenele de executie impun  conditii foarte inalte (abateri situate in pragul  ±0.001mm ….  ±0.01mm ). Desi sunt multi producatori de echipamente destiante scanarii 3D in prezent, foarte putini dinte acestia reusec sa ofere date de buna calitate ce pot fi utilizate in aplicatiile industriale.

Sistemele GOM prezinta stabilitate in functionare, precizie ridicata si cel mai important aspect REPETABILITATEA MASURATORILOR (GAUGE R & R).  Fara a face un test de repetabilitate si reproductibilitate  (masuararea repetitiva a unor repere in diferite pozitii si de catre mai multi operatori) nu trebuiesc luate in serios valorile indicate in brosurile producatorilor.

Toate sistemele GOM sunt supuse la teste de R&R conform standardului in vigoare pentru sisteme optice VDI / VDE 2634 inainte de livrare catre beneficiar.

Rezolutia Mesh -ului :

Rezolutia unui mesh este defapt densitatea numarului de puncte sau distanta inter-punct.  Distanta inter-punct  este de regula de ordinul 0,01mm – 0,1mm . Aceasta valoare nu trebuie confundata cu precizia de masura a sistemului. Multi dintre producatorii de scanere 3d se ascund sub umbrela acestei informatii cand sunt intrebati de acuratetea de masurare.

Rezolutia datelor scanate 3D poate fi modificata prin post – procesare in sensul cresterii sau descresterii numarului de puncte. Cresterea numarului de puncte se face prin interpolare. Aceasta operatie nu va “imbunatatii precizia de masura” ci doar va marii cantitatea de date stocata pe calculator.

Reducerea densitatii se vace prin decimarea poligoanelor. Aceasta operatie poate fi utila de exempu la calcule de rezistenta a materialelor cu element finit FEM, unde numarul de puncte influenteaza semnificativ durata calculelor. Reducerea drastica a numarului de poligoane poate afecta acuratetea informatiilor masurate.


Mai multe poti afla vizitand  pagina dedicata sistemelor optice de scanare tridimensionala : www.scanare3d.com

Comentariile sunt inchise