3D-сканирование включает в себя сбор данных о форме и внешнем виде физического объекта, структуры, окружающей среды или человека, а затем использование этих данных для построения цифровых 3D-моделей. 3D-сканирование используется в широком спектре отраслей промышленности, от архитектуры и инжиниринга до медицины и развлечений. Позволяя работникам этих отраслей изучать объекты в цифровом виде, 3D-сканирование может помочь сделать их работу более точной и эффективной. 3D-сканирование также совместимо с 3D-печатью и CAD (автоматизированное проектирование), и его даже можно использовать для обратного проектирования.
Что такое 3D-сканирование?
Хотя существует множество различных методов 3D-сканирования, все они основаны на одних и тех же принципах. Все 3D-сканеры используют датчик, который может быть физическим зондом, лазером или светом, для измерения расстояния между камерой и объектом.
3D-сканеры способны идентифицировать 3D-точки, вычисленные на основе фотографий и измерения глубины с помощью триангуляции, при этом каждая точка отображается на экране по отдельности. В совокупности эти 3D-точки образуют облако точек. Процесс экстраполяции формы объекта по точкам известен как реконструкция.
После того, как сканер создал облако точек, он затем объединяет его в 3D-модель, состоящую из поверхностей. Создание сетки, по сути, означает, что вы соединяете точки для получения полной модели. Сетка — это набор вершин и граней, а также информация о том, как вершины образуют грани. Вместо того, чтобы оценивать каждую точку одинаково в процессе построения сетки, вы можете отменить приоритетность некоторых точек, чтобы создать сетку, которая не является чрезвычайно сложной и, следовательно, с ней легче работать.
Наконец, сетка текстурирована. В контексте 3D-сканирования текстура относится к изображению, а нанесение текстуры на поверхность называется текстурным отображением или UV-отображением. Текстурированные изображения хранятся в специальном файле, где каждый пиксель с координатами U и V имеет соответствующий цвет. Многие 3D-сканеры оснащены специальной камерой для захвата текстуры, которая позволяет им собирать информацию о цвете в каждой точке. Для получения оптимальных результатов требуется яркое и равномерное освещение, если только сканер не оснащен вспышкой. Как правило, для создания полной модели требуется несколько сканирований, поскольку сканеру необходимо собирать информацию со всех сторон объекта.
Доступность 3D-сканирования
Если вы сами заинтересованы в 3D-сканировании, вам будет приятно узнать, что технология доступна новичкам, студентам и любителям, даже если у вас ограниченный бюджет. Существует множество небольших портативных сканеров, подходящих для домашнего использования, которые можно приобрести всего за пару сотен долларов. Конечно, чем больше вы готовы заплатить, тем более качественный сканер вы сможете получить в свои руки. Лучшие 3D-сканеры, используемые профессионалами, стоят десятки и даже сотни тысяч долларов.
