3D skener využijete najmä vo firmách a výskumných a vývojových strediskách. Avšak aj tí, ktorí radi objavujú nové veci a snažia sa preniknúť do zábavného priemyslu a virtuálnej reality, si prídu na svoje. 3D skener má široké pole pôsobnosti aj v oblasti designu.
3D skener využijete najmä vo firmách a výskumných a vývojových strediskách. Avšak aj tí, ktorí radi objavujú nové veci a snažia sa preniknúť do zábavného priemyslu a virtuálnej reality, si prídu na svoje. 3D skener má široké pole pôsobnosti aj v oblasti designu.
Optický 3D skener patrí medzi najvyužívanejšie zariadenia tohto typu. Objekt zachytáva pomocou prirodzene odrážajúceho sa svetla a šošovky fotoaparátu.
Vytvára snímky z mnohých uhlov
Využíva LED svetlá
Relatívne intuitívne ovládanie
Nepresný pri skenovaní
Deštruktívny 3D skener pracuje tak, že je skenovaný objekt umiestnený na nastaviteľný rám. Cez neho sa prehodí špeciálny materiál poskytujúci vysoký kontrast. Z priestoru sa vyčerpá vzduch, čím vznikne vákuum. Vďaka nemu sa materiál dostane do všetkých dutín objektu. Skenovanie prebehne vo chvíli, keď dôjde k odfrézovaniu tenkej vrstvy materiálu.
Na skenovanie využíva optický skener
Digitalizuje vonkajší aj vnútorný objem
Dochádza k zničeniu skenovaného objektu
Ultrazvukový skener prináša bezkontaktné snímanie objektu pomocou ultrazvukovej sondy. Prikladá sa ku skenovanému objektu.
Cenovo prívetivý
Sondu v tvare pištole priložíte k objektu
Objekt je skenovaný do priestorových súradníc, ktoré je možné vkladať do CAD systémov či dátových súborov
Malá presnosť skenovania
Röntgenový 3D skener získava informácie o vnútornej geometrii pomocou röntgenového žiarenia.
Funguje na podobnom princípe ako klasický röntgen
Mobilný
Nedeštruktívna metóda skenovania
Veľmi drahý
Laserový 3D skener pracuje tak, že kolmo ku skenovanému predmetu vysiela laserový lúč, ktorý sa od neho odrazí a vráti sa späť do skenovacieho zariadenia.
Údaje o zakrivení povrchu získava z uhla, pod ktorým sa lúč vracia do skenera
Obkrúži celé teleso
Získa súbor dát o polygónoch, ktoré definujú geometriu povrchu telesa
Súčasťou býva farebná kamera
Vysoká presnosť
Veľmi drahé zariadenie
Chcete si 3D skener otestovať? Na tento účel sa hodia predmety od 50 do 100 cm s členitým povrchom. Tak sa najlepšie prejaví presnosť merania.
Spôsoby kontaktu 3D skenerov so skenovanými objektmi sú hneď dva:
Dotykový skener - slúži na kontrolu geometrie súčastí a geometrických prvkov
Bezkontaktný skener - vhodný na komplexné zameranie a kontrolu súčastí alebo objektov
Bezkontaktný skener ďalej delíme na:
Ručný skener - objekt je skenovaný s vašou pomocou, ale nedotýkate sa skenovaného predmetu
Stacionárny skener - objekt určený na skenovanie musíte ku skeneru doniesť
Mobilný skener - môžete ho umiestniť kamkoľvek do voľného priestoru
Každý 3D skener musí byť správne kalibrovaný. Jedine tak bude čo najpresnejší. Kalibráciu je ale nutné vždy po nejakom čase zopakovať, najmä vtedy, ak 3D skener často vystavujete otrasom pri prenášaní alebo náhlym zmenám teplôt (striedavé používanie vonku a vo vnútri). Zatiaľ čo niektoré skenery je potrebné kalibrovať každých pár mesiacov, iným stačí kalibrácia raz za niekoľko rokov. Pred nákupom si preto zistite, ako často je potrebné prístroj kalibrovať.
Je vhodné, aby bolo samotné používanie prístroja aj softvér samotný užívateľsky čo najjednoduchší. Pred nákupom je preto dobré si vyskúšať, ako sa vám prístroj drží, koľko váži a či má pre vás ideálny tvar.
Čo sa týka softvéru, mal by umožňovať intuitívnu prácu s naskenovanými dátami. Pred nákupom si overte, koľko aktualizácií ročne výrobca spúšťa. Čím viac aktualizácií výrobca ponúka, tým viac chýb pravdepodobne prístroj obsahuje. Naopak príliš málo aktualizácií zase znamená, že výrobca chyby prístroja ignoruje.
Akonáhle si prístroj zakúpite, mali by ste absolvovať školenia, aby ste vedeli, ako prístroj používať. Pokiaľ vám výrobca či predajca 3D skenera také školenie poskytne, je to rozhodne veľké plus. Ďalej si overte, ako funguje užívateľská podpora po e-maile alebo prostredníctvom telefónu, alebo či vôbec existuje.
Zistite si aj to, aké príslušenstvo je nutné ku skeneru dokúpiť.
Pri drahších a sofistikovanejších prístrojoch sa stretnete s presnosťou na 0,05 mm. Avšak u tých menej kvalitných sa objavuje presnosť okolo 0,4 mm. Objemová presnosť 0,1 mm/m výrazne zvyšuje kvalitu 3D modelovania.
Presnosť je obvykle udávaná v niekoľkých variantoch:
Presnosť od - nevýhodou tohto variantu je, že nezistíte, s akou najhoršou chybou môžu byť jednotlivé diely nasnímané
Presnosť na jednu snímku - skener vytvorí 3D model dielu z jedného pohľadu; nemožno určiť výslednú presnosť skenovania
Objemová presnosť - výrobcom sú vykonávané testy 3D skenovania a zisťujú sa maximálne odchýlky; výsledná hodnota sa pohybuje v presnosti do určitého počtu milimetrov
Ideálna rýchlosť pri skenovaní je 1,2 milióna bodov za sekundu. Optimálne zorné pole sa pohybuje okolo 420 × 440 mm. Optimalizovaný algoritmus na zarovnanie vám výrazne uľahčí a zefektívni prácu aj pri tých najmenších pohyboch skenovaného objektu.
Rozlíšenie
Výstup z 3D skenera predstavuje mračno bodov alebo polygónovú sieť, ktorá tvorí povrch skenovaného objektu. Rozlíšenie mračien bodov znamená, ako ďaleko od seba jednotlivé body v priestore ležia. Rozlíšenie tiež určuje, aké veľké budú trojuholníky, ktoré tvoria výsledný 3D sken. Na základe daného rozlíšenia skenovací program vytvorí polygónovú sieť s trojuholníkmi s dĺžkou hrán udávaných v milimetroch.
Čím väčšia je hodnota rozlíšenia, tým menej trojuholníkov pri 3D skenovaní vznikne. Čím bude hodnota rozlíšenia nižšia, tým viac trojuholníkov budete mať a tým bude sken prepracovanejší. Hodnota rozlíšenia tiež ovplyvňuje dĺžku skenovania, dobu výpočtu a veľkosť 3D skenu v MB.
Výstupné dáta
Okrem už spomínaného mračna bodov sa stretnete aj s týmito výstupnými dátami:
Prípona .STL - dáta tvoria trojuholníkovú sieť, ktoré zobrazujú model povrchu; dáta STL sú najjednoduchším spôsobom vykreslenia tvaru povrchu
Prípona .OBJ - dáta sa utvárajú rovnakým spôsobom ako pri prípone .STL, ale navyše obsahujú textúru povrchu predmetu
Vyberáte si aj 3D tlačiareň? Prečítajte si nášho radcu Ako vybrať 3D tlačiareň.
Čo znamená rozlíšenie polygónovej siete?
To predstavuje detailnosť zhotoveného skenu. Polygónová sieť tvorí povrch skenovaného objektu.
Aký je rozdiel medzi rozlíšením a presnosťou?
Tieto kritériá spolu nesúvisia. Ale pre predstavu - keď si nastavíte zlé rozlíšenie (malý počet trojuholníkov), výsledný sken nebude taký detailný a navyše sa zhorší aj presnosť 3D skenu. To znamená, malé množstvo trojuholníkov zaistí nižšiu detailnosť a veľké odchýlky od povrchu. Nie je to však spôsobené tým, že by bol 3D skener nepresný.
Kde všade sa dá 3D skener využiť?
Určite ho využijete v priemysle a stavebníctve, v dizajne a filmovom priemysle, reštaurátorstve, vo forenznom inžinierstve alebo v architektúre a pri vytváraní virtuálnej reality.