什么是 3D 掃描儀?
?3D掃描儀是用于執(zhí)行3D掃描的設備。
3D掃描是指從現(xiàn)實世界的物體和環(huán)境中收集形狀數(shù)據并構建數(shù)字3D模型的技術。類似的術語是 3D 打印機,它執(zhí)行相反方向的轉換。 3D掃描儀是將物體轉換為數(shù)字數(shù)據的設備,而3D打印機是將數(shù)字數(shù)據轉換為物體的設備。
3D掃描儀的使用
3D掃描儀廣泛應用于制造業(yè)。首先,它可用作質量檢查工具。在檢查工業(yè)產品時,需要使用多種測量儀器來測量尺寸,但使用多種測量儀器需要操作每種儀器的技能,并且需要大量的測量工作時間。
通過使用 3D 掃描儀將檢查對象轉換為 3D 數(shù)據,甚至可以使用數(shù)字數(shù)據測量復雜零件的尺寸。您還可以將其與設計的 3D 模型進行比較。除了質量檢查之外,3D 掃描儀還用于逆向工程。
逆向工程允許您從實際產品中獲取 3D 數(shù)據,因此可用于各種分析。通過將沒有設計數(shù)據的競品轉換成3D數(shù)據,進行結構分析,并與我們自己的產品進行比較。
在制造業(yè)之外,它還用于歷史遺產和文化資產的數(shù)字歸檔。寶石紀念碑也可以保存為 3D 數(shù)據。此外,動畫、電影和視頻游戲制作等娛樂應用也是 3D 掃描儀活躍的其他行業(yè)。
3D掃描儀原理
3D掃描儀有兩種類型:接觸式和非接觸式,非接觸式有多種類型。這里我們將解釋三種典型方法的原理。
1. 接觸式3D掃描儀
接觸式 3D 掃描儀通過使稱為探頭的尖端與物體接觸,將形狀轉換為坐標數(shù)據。雖然由于與物體直接接觸,測量精度較高,但需要相對較長的測量時間。另一個缺點是探頭無法穿透某些形狀,但接觸式 3D 掃描儀用于無法非接觸式測量的物體。
2. 激光束法
激光束法是一種非接觸式 3D 掃描儀,通過用激光照射物體來測量物體。激光束方法主要有三種類型:三角法、飛行時間(TOF)法和相位差法。
三角法精度高,適合測量窄范圍,而飛行時間法則是適合測量大范圍的方法。相位差法又稱相移法,可以在較短的時間內獲得大量的點云數(shù)據,但它往往包含大量來自漫反射激光的數(shù)據作為噪聲。
3、圖案光投射法
圖案光投射法也是非接觸式3D掃描儀所采用的原理。這是一種將條紋圖案的光從掃描儀投射到物體上,并根據形狀變化的反射光獲得 3D 數(shù)據的方法。由于光源是LED而不是激光束,可以用在人體上,也可以提供顏色信息,所以使用得比較頻繁。