Pripomočki

Razumevanje tehnologije: Kako delujejo 3D-skenerji?

Razumevanje tehnologije: Kako delujejo 3D-skenerji?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Tehnologija 3D skeniranja se pojavlja kot ključni vidik inženirskega načrtovanja in simulacije, toda kako lahko preprost senzor razvije natančen 3D model?

3D-skenerji se lahko uporabljajo za izdelavo CAD modelov prostorov, delov, komponent in celo ljudi. Za številna podjetja so 3D-skenerji postali tako pomembni za njihovo poslovanje kot njihova inženirska programska oprema. Katero koli napravo s slikovnim ali svetlobnim senzorjem in nekaterimi tehnologijami določanja položaja lahko uporabite kot 3D-skener.

Kaj delajo 3D skenerji?

Te naprave, pogosto telefoni ali tablični računalniki, v bistvu merijo predmete v svetu okoli njega z laserji ali slikami, da ustvarijo zelo goste oblake točk ali mrežice poligonov, ki jih je mogoče pretvoriti v datoteko, združljivo s CAD. Teoretično se sliši preprosto - samo usmerite fotoaparat ali senzor po sobi in ustvari se datoteka 3D - vendar obstaja razlog, da ta tehnologija v industriji šele raste, zato pojdimo na tehnične vidike tega, omogoča.

Procesorska moč je ključnega pomena za to, kar omogoča sodobne 3D-skenerje. Skozi večino sodobne tehnološke dobe smo imeli sposobnost, oziroma znanje, ustvarjati 3D-skenerje. Težava je bila vedno v tem, da je količina procesorske moči, potrebne za ustvarjanje zelo natančnih in gostih oblakov točk fizičnega sveta, presegla tisto, kar je bilo izvedljivo.

POVEZANE: 3D TISKANE PLOŠČE SO NASLEDNJA VELIKA STVAR PRI DODATNEM PROIZVODNJI

V zadnjem času opažamo večji pojav te tehnologije, ker zdaj imate vso tehnologijo obdelave v žepu. Trenutno obstaja veliko mobilnih aplikacij, ki lahko vašo napravo spremenijo v 3D-skener; hitro iskanje po Googlu bo prineslo veliko virov.

Za bolj zapletene inženirske aplikacije se običajno uporabljajo namenski stroji, ki uporabljajo laserje in natančno globalno pozicioniranje. Znotraj teh zapletenosti obstajajo različne vrste 3D-skenerjev za različne aplikacije: kratkega dosega, srednjega in velikega dosega.

Tehnologija laserskega skeniranja kratkega dosega

Laserski skenerji kratkega dosega običajno zajemajo globinsko ostrino manj kot en meter. Običajno uporabljajo sisteme laserske triangulacije, ki vključujejo vir in senzor. Z drugimi besedami, vir je nameščen na znani lokaciji, senzor pa na drugem znanem mestu. Vir nato na opazovani predmet sproži laser, senzor pa sprejme svetlobo na znani točki.

Z uporabo neke preproste geometrije lahko generiramo točko v 3D rešetki. Ponovite ta postopek in lahko se ustvari zapleten oblak točk. Drug laserski sistem kratkega dosega, ki uporablja triangulacijo, je znan kot strukturiran svetlobni skener. Namesto da bi na objekt snemali enega laserja za drugim in opazovali odsevno lokacijo, ti skenerji uporabljajo vrsto linearnih svetlobnih vzorcev za razvoj zemljevida predmeta. Z opazovanjem, kako se linearne svetlobne poti odklonijo okoli predmeta, lahko programska oprema triangulira skeniranje oblaka točk.

Lasersko skeniranje srednjega in velikega dosega

Sistemi za skeniranje srednjega in velikega dosega potrebujejo nekoliko drugačno tehnologijo laserskega slikanja, da delujejo. Običajno uporabljajo sistem z laserskim pulzom, znan kot skenerji za čas leta. Ti sistemi uporabljajo zelo natančne merilne sisteme za beleženje časa leta, ko je laser zadel predmet in se vrnil v pikosekundo.

POVEZANE: NOVA HP-jeva PLATFORMA ZA TISKANJE KOVIN 3D LAHKO REVOLUCIJO AVTOMOBILSKO INDUSTRIJO

Z uporabo 360˚ vrtljivih ogledal lahko ti sistemi hitro in enostavno razvijejo zelo natančne modele predmeta. Druga rahla različica teh sistemov časa letenja uporablja tehnologijo faznega premika. Ti sistemi ne da bi se preveč ukvarjali s fiziko drobnosti, modulirajo moč in amplitudo laserskega vala ter spremljajo spremembo faze, da razvijejo natančnejše 3D skeniranje.

Laserski skenerji bodo verjetno vedno bolj natančni kot skenerji slikovnih senzorjev, ki so trenutno na voljo na mobilnih platformah. Vendar pa lahko ti slikovni senzorji pri številnih aplikacijah, kot sta geodetska dela in arhitekturno modeliranje, opravijo skeniranje s potrebno stopnjo natančnosti.

3D skeniranje v gradbeništvu

Tehnologije 3D skeniranja se izkažejo za koristne tudi zunaj preprostega razvoja izdelkov. Pravzaprav je 3D skeniranje v gradbenih aplikacijah postalo v ospredju primerov uporabe te nove tehnologije.

3D meritve v obstoječih stavbah lahko zagotovijo zelo natančne oblake točk za načrtovanje in gradnjo. Če bi na primer morali zasnovati sistem za kanalizacijo v obstoječi stavbi, bi 3D skeniranje stavbe omogočilo enostavno načrtovanje tega sistema v CAD. Stara alternativa bi bila prebiranje načrtov ali obisk mesta in merjenje dejanskih dimenzij.

Splošni izvajalci lahko tudi z laserskim skeniranjem zagotovijo, da končni gradbeni projekt z visoko stopnjo natančnosti ustreza prvotnim načrtom. S skeniranjem dokončane zgradbe lahko nastali model enostavno navzkrižno skličemo z začetno zasnovo CAD.

Ključna metrika, ki jo je tu treba omeniti, je, da je 3D skeniranje mogoče izvajati v različnih fazah gradbenega projekta. Približno 15% vsakega gradbenega projekta predela stvari, ki so bile zgrajene narobe. To lahko koga preseneti, vendar je precej tipično glede na obseg teh projektov.

3D skeniranje skozi celoten postopek omogoča splošnim izvajalcem, da preverijo natančnost gradnje med fazo gradnje in grobo preprečijo 1 do 3% postopka predelave.

POVEZANE: PRVE ČLOVEŠKE SLIKE PRVEGA SVETOVNEGA SKUPNEGA SKENERJA TELESA SO TUKAJ

Čeprav se to morda ne zdi pomembno, se te številke nanašajo na splošno gradbeno nalogo. Torej, 1 do 3% večmilijonskega gradbenega projekta je znatna vsota denarja - zaradi česar se lasersko skeniranje in s tem povezani stroški hitro splačajo.

3D-skeniranje lahko integrirano s simulacijsko programsko opremo razvije simulacijske modele dejanske komponente in ne CAD-zasnove. Ker se bodo te tehnologije skeniranja še naprej razvijale, bomo verjetno videli njihovo globlje vključevanje v inženirske operacije, ki bodo morda pomagale igrati tehnologije IoT in sprotne dimenzijske povratne informacije.


Poglej si posnetek: 10 Best Cheap 3D Printers for Beginners To Print Anything (September 2022).