3D-сканирование

сканирование

Сегодня 3D-сканирование, несмотря на высокую стоимость оборудования, прочно закрепилось во многих отраслях производства. Машино-, авиа- и ракетостроение, медицина, образование, архитектура и искусство — это далеко не полный перечень сфер деятельности человека, в которых оно применяется.

Несмотря на то что сегодня основными потребителями 3D-сканеров являются дизайнерские и кинематографические студии, первыми заказчиками этих устройств стали автомобильные и конструкторские дизайн-бюро, потребность которых в оборудовании данного класса обусловила используемая ими технология работы.

На основе объемных виртуальных моделей делаются новые более точные чертежи, а по ним уже и создаются серийные образцы автомобилей, самолетов и прочих конструкций, для которых важна обтекаемость форм. Как несложно догадаться, этап оцифровки моделей - важнейший в процессе создания изделий, поскольку точность этого процесса и предопределяет гидродинамические характеристики конечного продукта. "Ручной" способ оцифровки малоприемлем, так как, во-первых, очень трудоемок, а во-вторых, неточности, сопутствующие ему, нивелируют все старания инженеров. Поэтому проблема точной автоматизированной системы создания трехмерных каркасов объемных тел встала перед разработчиками компьютерного оборудования достаточно давно.

Учитывая такую популярность, на любой вопрос о 3D-сканированиидолжен с легкостью отвечать каждый представитель производственной сферы. Поможем имв этом!

Что же такое 3D-сканер?

3D-сканер — отдельное устройство, анализирующее физический объект активным или пассивнымспособоми на основе полученных данных создающее его 3D-модель в виде трехмерного массива точек.

Виды 3D-сканеров и принципы их работы

3D-сканеры в основном используют организации, обладающие достаточными финансовыми средствами: группы промышленного дизайна крупных компаний, подразделения машиностроительных компаний, кинематографические и анимационные студии, а также крупные фирмы-разработчики игр. А все потому, что кроме 3D-сканера нужно иметь программное обеспечение и специалиста с необходимой квалификацией, да и смысла покупать сканер ради двух-трех измерений в месяц нерентабельно.

Для получения трехмерного образа объекта необходимо вычислить пространственные координаты каждой точки его поверхности. После этого, при помощи специальных программ эти точки объединяют в поверхности, и этот объект воспроизводитсяна компьютере. Затем производится различного рода проектирование, моделирование,визуализация, испытание свойств или трехмерная печать, 3D-сканирование при этом задает первоначальную «высокую планку» по точности для всех последующих операций. Так вот получение координат может производиться двумя способами:

1. Контактный

Сканеры этого типа имеют вид составной подвижной многоосевой "руки", закрепленной на подвижной (или фиксируемой) платформе, где каждоеперемещение кончикафиксируется высокоточными датчиками. У этого типа сканеров собственная система координат.Работа на таком оборудовании напоминает обведение ручкой шаблона, вот только производится это все в пространстве, а не на плоскости. Обычно используются для контроля размеров изделийна производственных линиях, где нужно быстро сравнить много одинаковых деталей с 3D-моделью, предварительно созданной в компьютере. Контактный сканер может выявить разницу в 0,01 мм.

Преимущества контактного 3D-сканирования:

  • простота процесса;
  • независимость от условий освещения;
  • высокоточное сканирование ребристых поверхностей и призматических деталей.

Недостатки:

  • невозможность захвата текстуры сканируемого объекта и измерения мягких материалов;
  • сложность или невозможность сканирования объектов больших размеров.

контактное 3D-сканирование

2. Бесконтактный

Бесконтактный метод 3D-сканированиявесьма перспективен. Он позволяет оцифровывать 3D-объекты в труднодоступных местах, хрупкие 3D-модели и 3D-модели, представляющие историческуюценность.

Такие устройства производят сбор пространственных характеристик объекта на расстоянии оптическим или лазерным способом. За одну секунду их работыпроизводиться от 1 тыс. до 1млн. измерений, а их точность при этом достигает0,001 мм.Оцифрованные модели предоставляются в виде файлов формата STL и PLY, что очень удобно для 3D-печати. Бесконтактный сканер может быть стационарным или usb-дополнением (передача данных осуществляется посредством кабельного USB соединения 3.0) к компьютеру.

Размер сканируемых стационарным сканером изделий не превышает 30 см, хотя именно у них вместе с поворотным столиком достигается наивысшая точность. Размер объекта, сканируемого usb-сканером, довольно большой: 3х3х3 метров - то есть можно отсканировать автомобиль или скульптуру.

сканирование автомобиля

Бесконтактные 3D-сканеры делятсяеще на две подкатегории:

2.1. Пассивные 3D-сканеры

Пассивные 3D-сканеры не излучают ничего на объект, а вместо этого полагаются на обнаружение отраженного окружающего излучения. Большинство сканеров такого типа обнаруживает видимый свет — легкодоступное окружающее излучение. По сути этот метод сканирования представляет собой либо съемку объекта обычными видеокамерами при разной освещенности и восстановление их в объеме, либо съемка силуэта объекта на высококонтрастном фоне при помощи стереоскопических или “силуэтных” видеокамер.Для пассивных 3D-сканеров применяют матирующий лак, который позволяет добиться хорошей отражаемости.

2.2. Активные 3D-сканеры

Активные 3D-сканеры излучают на объект некоторые направленные волны (чаще всеголуч лазера) и обнаруживают его отражение для анализа.Возможные типы используемого излучения включают свет, ультразвук или рентгеновские лучи.

Преимущества активного метода 3d сканирования:

  • низкая стоимость сканирования;
  • возможность применения вне помещения;
  • использование при различной освещенности;
  • не требуется наносить лак на объект;
  • сканирование производится по бесконтактной технологии;
  • есть возможность сканировать объекты недоступные для других методов сканирования.

Недостатки:

  • сложность или невозможность сканирования прозрачных и зеркальных поверхностей;
  • сканирование мелкоразмерных изделий требует использование более точной оптики, а соответсвенно более дорогих 3d сканеров.

сшивание деталей в трехмерную модель

После набора достаточного материала для дальнейшей работы проводится операция "сшивание". Соединить полученные элементы в законченную трёхмерную модель и обработать её ("сгладить" контур, удалить попавшие в "кадр" "посторонние" предметы, доработать участки, недоступные для сканирования) позволяет программа GEOMAGIC.

Программное обеспечение позволяет произвести контрольные замеры объекта прямо на электронной модели, т. е. обозначить его некоторые линейные размеры и допуска. Программа работает как с объектами в точках ("облако точек"), так и с объектами в поверхностях. В зависимости от необходимости, полученную модель можно экспортировать в наиболее распространённые форматы *.igs, *.stl и др, Полученные методомсканирования3D-модели в дальнейшем могут быть обработаны средствами САПР и, в дальнейшем, могут использоваться для разработки технологии изготовления и инженерных расчётов.

Однако, вместо лазерных датчиков пространства могут применяться и более сложные системы. Например, в последнее время начали появляться системы 3D-сканирования на базе ультразвуковых установок, преимуществом которых перед конкурентами является режим сканирования тел с внутренней структурой или тел, погруженных в однородную среду.
Активно ведутся разработки магнитных сканеров, использующих для определения пространственных координат объекта изменение его пространственного магнитного поля. Следует отметить, что ультразвуковые и магнитные сканеры крайне чувствительны к различного рода шумам. Так, первые могут реагировать на погодные явления, звуковые волны, создаваемые другим оборудованием, кондиционерами или светодиодными лампами, а источником помех для вторых могут быть металлические объекты в помещении, не говоря об электропроводке и wi-fi.

Для получения результатов с заявленной точностью трехмерное сканирование должно производиться специально обученными людьми. Именно поэтому наша компания не только поставляет оборудование от всемирно известных производителей(таких как Creaform, Faro и другие)но и проводит первоначальное обучение, консультирует клиентов, а также практикует свои знания, выполняя сложные проекты заказчиков.

Сферы применения

применение 3D-сканирования

Используется в таких отраслях, как:

  1. Медицина: подготовка к операциям, протезирование, сканирование зубов для создания зубных протезов,ортопедия,пластическая хирургия, косметология.
  2. Машиностроение: контроль целостности и качества изготовления, реверс-инжиниринг, оцифровка,создание 3D-моделей имеющихся штампов, пресс-форм и других изделий сложной формы, например, уникальных, в случае необходимости их изменения, ремонта или повторного воспроизведения.
  3. Образование: в этой сфере в основном применяется для создания различных макетов.
  4. Архитектура: реконструкция памятников и исторических объектов, сохранение в 3D-моделях зданий, подлежащих демонтажу, обмеры зданий и сооружений, контроль отклонений от проекта.Входе реставрации, путем создания банка электронных копий (виртуального архива) и последующего изготовления или восстановления (промышленного воспроизведения) оригиналов скульптур и других рельефных изделий (сувениров, украшений, барельефов, горельефов и т. д.), а так жесоздание виртуальных архитектурных музеев.
  5. Хобби и бизнес: создание фигурок людей, игрушек, художественных объектов а также ювелирных изделий.

Если необходимо изготовить точную трехмерную модель какого-либо объекта, обращайтесь в нашу компанию и заказывайте услугу 3d-сканирования. Быстро и качественно выполним работы различной сложности и типа. Гарантируем, что клиент останется доволен предоставленной помощью.

Для создания 3д-моделей используем два способа: бесконтактный и контактный. Первый метод подходит для работы с экземплярами небольших размеров (заготовки, детали, литая продукция). Требуется непосредственный контакт с изделиями.

Если вы желаете выполнить 3d сканирование больших объектов, заказывайте услуги нашей компании. Вопросы задавайте по номерам телефонов +7(812)241-15-61 и +7(499)403-31-56.

Дополнительные области 3д-сканирования

В области нынешнего производства 3d сканирование и печать занимает важную нишу и позволяет быстро разобраться с множеством различных вопросов, связанных с изготовлением, исследованием продукции. Предлагаем ознакомиться с наиболее популярными отраслями применения сканеров, создающих трехмерные изделия:

  • для контроля качества изготавливаемой продукции (службами ОТК на предприятии);
  • реверс-инжиниринг - использование информации об объекте для выпуска конструкторских чертежей, проведение сравнения исходной документации и изготовленного изделия, проверка деталей на ошибки при изготовлении, оптимизация и доработка конструкции моделей, производство оснастки;
  • оцифровка поверхностей нестандартной формы для различных сфер (компьютерных игр, кино, в художественных целях);
  • для получения настоящих замеров больших по размеру объектов. Например, 3d сканирование вагонов или зданий для реконструкции;
  • в медицинских целях - разработка индивидуальных моделей отдельных частей тела человека или в целом виде;
  • для станков с числовым программным управлением - инженеры создают трехмерные детали, и передают программные файлы в производство для выпуска;
  • при формировании архивов цифровой документации.

3d сканирование системы, деталей может быть как цветным, так и без передачи текстуры и цвета. После проведения необходимых манипуляций мы получаем облако точек из которых образуется полигональная сетка или же строится твердотельная модель. Если требуется доработать сканируемый образец (убрать погрешности на поверхности детали или удалить дыры), сотрудники нашей компании профессионально решат поставленные задачи.

Если Вы ищите специалистов по выполнению исполнительной съемки объекта, либонадо сделать любые проектные работы, то наша компания всегда готова помочь Вам в решении поставленных задач. Обращайтесь по телефону или пишите в форму обратной связи, и мы с радостью ответим на любые вопросы!

3d-сканирование деталей: цена работ

Сканирование на современном оборудовании с применением передовых технологий и методик создания трехмерных моделей. Высокая скорость выполнения заказов и профессионализм наших специалистов удовлетворит даже самого требовательного клиента. 

Если возникли какие-либо вопросы: заинтересовали услуги 3d сканирования, стоимость, сроки изготовления продукции - свяжитесь с менеджерами. Предоставим исчерпывающую информацию по всем направлениям. Сотрудничаем как с физическими, так и с юридическими лицами. Берем в работу заказы любой степени сложности.