4.2. Виды 3D-сканеров

3D сканеры делятся на две большие группы: контактные и бесконтактные сканеры. Первые используют контактный способ сканирования, то есть они исследуют сканируемый предмет буквально на ощупь, записывая соответствующие координаты. Для этого в их конструкции предусмотрено наличие специального высокочувствительного щупа. Контактные сканеры обладают такими несомненными плюсами, как высокая детализация, независимость от световых условий, возможность сканирования призматической части объекта. В то же время они довольно медленные в работе и во время сканирования возникает риск повреждения каких-либо хрупких предметов. Пример контактного сканера представлен на рисунке 4. 2. 1.

Рисунок 4. 2. 1 – Контактный плоттер/сканер 3D комбайн мDx-15

Вторые используют бесконтактный способ сканирования. Такие приборы бывают активными и пассивными. Активные устройства сами излучают специальные волны, после чего обнаруживают их отражение и анализируют для получения компьютерной модели. В качестве такого излучения может использоваться рентген, ультразвук или световые потоки. Например, рентгеновские лучи и ультразвук используются в сканерах, используемых в медицинских целях. Пассивные приборы не формируют никакого излучения, а лишь обнаруживают отраженное от объекта окружающее излучение. Например, свет в целом. Бесконтактные сканеры отличаются экономичностью, привлекательной технологией сканирования и возможностью использования вне помещений с различной степенью освещенности. Пример бесконтактного сканера представлен на рисунке 4. 2. 2.

Рисунок 4. 2. 2. – Бесконтактный 3D сканер Sense

Технологии сканирования тоже отличаются, но наибольшее распространение получили две технологии 3D сканирования: лазерная и оптическая. В лазерной технологии устройства основаны на действии лазера. При использовании таких приборов на сканируемый объект в определенных его точках наносятся особые светоотражающие маркеры, что позволяет обеспечить более высокую точность сканирования. Преимущество лазерных устройств состоит как раз в очень высокой точности создаваемых моделей. Однако лазерные приборы используются для сканирования исключительно статичных объектов и фактически не могут быть задействованы для получения моделей подвижных предметов (в этом случае процесс сканирования отнимает очень много времени). Благодаря тому, что лазерные сканеры дают возможность воссоздать невероятно точную модель, они применяются в разнообразных промышленных сферах, в частности, в машиностроении. Пример лазерного 3D сканера представлен на рисунке 4. 2. 3.

Рисунок 4. 2. 3 – Лазерный 3D сканер Creafrom Handysan 300

Лазерные сканеры оказываются практически бесполезными, когда требуется отсканировать объекты, находящиеся в движении. Например, осуществить сканирование человеческого тела для медицинских задач и тут на помощь приходят оптические приборы. Они осуществляют процесс сканирования предмета путем проецирования на него линий, формирующих своеобразный узор. Данные о поверхности предмета содержатся в искажениях формы проецируемой трехмерной картинки. Оптические устройства могут обладать высокой скоростью работы. Это автоматически устраняет проблему искажения компьютерной модели в случае движения сканируемого объекта. Кроме того, здесь не требуется наносить на предмет специальные метки. То есть оптические сканеры могут с успехом применяться для сканирования подвижных предметов или человеческого тела. Несмотря на то, что оптические приборы уступают по точности создания 3D моделей лазерным аналогам, они характеризуются большей универсальностью. В то же время и у них есть свои минусы. В частности, оптические устройства не способны осуществлять сканирование предметов с зеркальными или блестящими поверхностями. Пример оптического 3D сканера представлен на рисунке 4. 2. 4.

Рисунок 4. 2. 4 – Оптический 3D сканер Artec Eva

Использование такого технологичного прибора, как 3D сканер, может облегчить деятельность человека во многих сферах, в том числе и архитектурной визуализации. Это динамично развивающаяся технология, которая предоставляет уникальные возможности: от планирования медицинских операций и создания объемного дизайн-макета до контроля качества создаваемых изделий. 3D сканеры требуются во всех случаях, когда нужно определить форму предмета с большой точностью и в минимально короткие сроки.