Что такое 3D сканирование и для чего оно нужно?

3D сканирование – это систематический процесс определения координат точек, принадлежащих поверхностям сложнопрофильных физических объектов с целью последующего получения их пространственных математической моделей, которые могут модифицироваться с помощью CAD-систем.
Зарождение этого процесса обязано в первую очередь автомобильной и авиационной промышленности. Это связано со спецификой работы при проектировании новых разработок. Суть заключается в следующем: на первом этапе дизайнеры и художники делают первые рисунки и макеты прототипа будущего изделия, который затем изготавливается из мягкого и пластичного материала (нечто похожее на глину и пластилин). Процесс доводки такого прототипа очень сложный и трудоемкий. Все эти старания направлены на то, чтобы снизить коэффициент сопротивления воздуха. Ни для кого не секрет, что прототипы самолетов и автомобилей, перед тем как запустить в производство, обдувают в динамической аэротрубе, чтобы найти минимальный коэффициент сопротивления. Несмотря на развитие компьютерной техники, математические алгоритмы моделирования работы аэротрубы далеки от реальных условий, поэтому до сих пор этот процесс не претерпел существенных изменений. После сложной и кропотливой работы, когда готовый прототип выдержал все аэродинамические испытания, встает вопрос: как теперь формы прототипа перенести инженерам и технологам в их прикладные программы для последующего производства? Ведь если переносить прототип в компьютер с помощью стандартных средств измерения никогда не получится точной копии ввиду погрешностей измерительного инструмента, и тогда вся работа, проведенная до этого, пойдет насмарку. Именно тогда специалистами была взята на вооружение технология 3D сканирования, которая позволяет практически без искажений перенести реальный объект в 3D модель, с которой потом можно будет работать в специальных прикладных программах.

Затем эстафету 3D сканирования приняла на себя киноиндустрия. Благодаря технологии 3D сканирования мы можем наслаждаться уникальными спецэффектами в современных фильмах. Ведь в реальности невозможно выполнить такие спецэффекты, как разрушение жилого дома или какого-либо памятника архитектуры. Здесь на помощь опять приходит технология 3D сканирования. И через несколько минут необходимый объект уже в виде компьютерной модели передаётся дизайнерам, художникам и программистам для того чтобы, мы с Вами потом увидели захватывающую картинку на экране.
На сегодняшний день технологии 3D сканирования шагнули далеко за пределы конструкторских бюро и съемочных площадок. Сегодня оно находит всё большее применение в промышленности. Ведь с его помощью стало возможным:

  • реализовать процесс технического контроля получаемой оснастки после изготовления или ремонта и выпускаемых деталей на соответствие требованиям документации без участия человека, что исключает вероятность появления некачественной продукции. Отсканированная модель сопоставляется с исходной моделью детали, что позволяет определить наличие отклонений.
  • упростить процесс создания документации на какие-либо эксклюзивные детали или восстановление документации на существующие детали и оснастку. Теперь достаточно отсканировать требуемый объект и на основании 3D модели подготовить необходимую документацию.

Также технология 3D сканирования нашла применение в археологии, архитектуре, медицине, музейном деле. Теперь на основании отсканированной модели можно выполнить копию экспоната или какого-либо элемента без ущерба качества воспроизведения.
Устройство, воплощающее технологию 3D сканирования в жизнь, называется 3D сканером. Эти устройства не только упрощают процесс создания 3D-моделей, но и позволяют решать эту задачу с максимальной степенью достоверности по отношению к исходному оригиналу. О принципах его работы читайте в статье.