SHINING 3D Professional Solutions – EinScan_HX

Studia przypadków

Opublikowano 2 czerwca 2023 r.

Wyzwania związane ze skanowaniem 3D: błyszczące, ciemne, kolorowe…

Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego Twój skaner 3D nie chce zeskanować danego obiektu? A może denerwowało Cię, że model 3D nie wyszedł kompletny? Istnieje kilka technologii skanowania 3D – głównymi z nich są światło strukturalne, triangulacja laserowa i fotogrametria – ale wszystkie mają te same irytujące cechy.

Wprowadzenie

Czy kiedykolwiek zastanawialiście się, dlaczego wasz skaner 3D nie chce zeskanować danego obiektu? A może denerwowaliście się z powodu niekompletnego modelu 3D?

Istnieje kilka technologii skanowania 3D – głównymi z nich są światło strukturalne, triangulacja laserowa i fotogrametria – ale wszystkie mają te same wady.

Niektóre obiekty częściej stwarzają wyzwania podczas skanowania 3D:

● Obiekty o dużej szczegółowości
● Ciemne powierzchnie
● Powłoki odblaskowe lub błyszczące
● Jasne, kolorowe wzory
● oraz ludzie!

Na szczęście istnieją proste sposoby na obejście każdego z tych wyzwań związanych ze skanowaniem 3D. W tym artykule przyjrzymy się różnym technikom, które można zastosować, aby zeskanować w 3D (prawie) wszystko.

Obiekty o wysokim poziomie szczegółowości

Podczas skanowania obiektów o wysokim poziomie szczegółowości domyślne parametry skanowania mogą nie uchwycić ostrych krawędzi z wystarczającą szczegółowością. Chcemy jednak, aby dane 3D jak najdokładniej odzwierciedlały rzeczywisty obiekt, bez utraty jakichkolwiek szczegółów. Dostosowując ustawienia, można uzyskać dokładny model 3D takich obiektów. Jednym z ważnych ustawień, które można dostosować, jest odległość między punktami. Wybierając mniejszą odległość między punktami, uzyskuje się wyższą rozdzielczość.

Dzięki regulowanej rozdzielczości sięgającej nawet 0,2 mmwielofunkcyjny skaner 3D z serii EinScan Pro idealnie nadaje się do skanowania szczegółowych obiektów. Nie tylko dobrze odwzorowuje szczegóły, ale także zapewnia wysoką wydajność skanowania 3D oraz płynną obsługę.

Jeśli szukasz najlepszego skanera 3D do skanowania skomplikowanych detali, warto rozważyć zakup skanera 3D typu desktopowego.

Doskonałymi opcjami są na przykład modele EinScan-SE/SP,Transcan C oraz seria EinScan Pro ( w trybie statywowym). W szczególności model Transcan C oferuje rozdzielczość sięgającą nawet 0,035 mm.

Należy jednak pamiętać, że wyższa rozdzielczość oznacza gęstszą chmurę punktów. Oznacza to większą ilość danych i większy rozmiar pliku. Ponadto im więcej danych musi przetworzyć oprogramowanie, tym dłużej to potrwa.

Dlatego też ustawienie wysokiej rozdzielczości jest zalecane głównie w przypadku małych lub średnich obiektów. Skanowanie 3D większych obiektów za pomocą skanera 3D typu desktopowego lub zestawu ze statywem może być czasochłonne i pracochłonne.

Przed wyborem metody skanowania należy wziąć pod uwagę rozmiar obiektów. Kluczem do sukcesu jest znalezienie odpowiedniej równowagi między jakością skanowania a wydajnością.

Ciemne obiekty

Jeśli próbowałeś skanować w 3D ciemny obiekt i zastanawiałeś się, dlaczego wyniki były słabe, nie martw się. Bez odpowiedniego przygotowania ciemne powierzchnie stanowią jedno z najczęstszych wyzwań związanych ze skanowaniem 3D.

Dzieje się tak, ponieważ ciemne kolory pochłaniają znacznie więcej światła niż inne. To tak jak podczas przebywania na słońcu: w białej koszulce odczuwamy mniej ciepła niż w ciemnoniebieskiej.

Skanery 3D działają na zasadzie rzucania światła i „odczytywania” tego, jak się ono odbija (w przypadku laserów) lub jak ulega zniekształceniu (w przypadku wzorów świetlnych, tzw. światła strukturalnego). Ponieważ ciemne kolory pochłaniają więcej światła, skaner 3D nie jest w stanie tak dobrze odczytać powierzchni.

Jednym ze sposobów obejścia tego problemu jest przyklejenie markerów, czyli samoprzylepnych celowników, które pełnią rolę swego rodzaju sygnałów nawigacyjnych dla skanera 3D. Innym rozwiązaniem jest nałożenie białego proszku na obiekt. Te metody sprawdzają się dobrze, ale mogą być czasochłonne, brudzące i nie zawsze nadają się do delikatnych obiektów.

Dobrą wiadomością jest to, że nie wszystkie źródła światła są takie same. Im większa moc lasera, tym mniej problemów stwarzają ciemne powierzchnie. Światło niebieskie jest również bardziej skuteczne w rejestrowaniu ciemnych powierzchni niż światło białe lub czerwone. Krótko mówiąc, charakteryzuje się węższym zakresem długości fal, zapewniając lepszą rozdzielczość.

Na przykład skaner EinScan HX jest wyposażony zarówno w silne linie laserowe, jak i niebieskie światło LED (w trybie szybkim). Te dwie technologie pozwalają skutecznie skanować ciemne powierzchnie bez konieczności stosowania markerów lub białego sprayu.

Nasz zespół zeskanował poniższą czarną rzeźbę lwa w 3D w ciągu kilku minut za pomocą skanera EinScan HX:

Powierzchnie odbijające światło lub błyszczące

Błyszczące, odbijające światło powierzchnie stanowią kolejne częste wyzwanie związane ze skanowaniem 3D. Podczas gdy ciemne kolory pochłaniają zbyt dużo światła, błyszczące powierzchnie odbijają je i rozpraszają w nadmiernym stopniu.

Wyobraź sobie, jak światło odbija się w różnych kierunkach od lustra lub błyszczącej metalowej części. Pamiętaj też, jak działają skanery 3D: rzucają wiązkę światła na obiekty, aby zmierzyć, w jaki sposób światło to wraca do skanera lub jak obiekty się odbijają. Odbicia utrudniają, a czasem wręcz uniemożliwiają odczytanie sygnału świetlnego.

Niemniej jednak błyszczące, metalowe elementy należą do najczęściej skanowanych obiektów w branżach takich jak przemysł maszynowy czy motoryzacyjny. Jak więc sobie z tym radzą?

W tym miejscu ponownie pojawiają się znaczniki i moc źródła światła. Mocniejsze i lepszej jakości źródła światła mają ogromny wpływ na zdolność skanera 3D do skanowania błyszczących powierzchni. W przypadku obiektów średnich i dużych użycie markerów może okazać się nieuniknione, ale gwarantuje doskonałe wyniki. (Dodatkowa zaleta: dostępne są markery magnetyczne, które można usunąć za pomocą prostego filtra, co pozwala na szybkie, łatwe i nieniszczące ich usunięcie.)

Dzięki potężnemu źródłu laserowemu i zdolności rozpoznawania markerów skaner EinScan HX również doskonale radzi sobie z tym wyzwaniem związanym ze skanowaniem 3D. W rzeczywistości spośród wszystkich skanerów 3D z serii EinScan jest to jedyny model, który potrafi skutecznie skanować błyszczące obiekty.

Poniżej znajduje się przykład udanego skanowania 3D metalowego obiektu za pomocą EinScan HX:

Kolorowy obiekt

Podczas skanowania obiektów o jaskrawych kolorach kluczowe znaczenie ma zapewnienie, aby wygenerowane dane dokładnie odzwierciedlały informacje o kolorze obiektu. Zależy to w dużej mierze od liczby pikseli kamery teksturowej, czyli jej rozdzielczości cyfrowej. Liczbę pikseli mierzy się w megapikselach (MP), przy czym jeden MP odpowiada tysiącu pikseli. Zbyt niska rozdzielczość kamery może powodować zniekształcenia kolorów.

Na szczęście wszystkie skanery 3D EinScan mają możliwość gromadzenia danych tekstury. Modele EinScan H i HX są wyposażone w kamery kolorowe, natomiast w serii Pro funkcja rejestracji kolorów jest dostępna dzięki dodatkowemu modułowi kolorowemu.

Rozdzielczość kamery różni się w zależności od modelu skanera 3D, aby zaspokoić różne budżety i konkretne zastosowania.

Jeśli potrzebujesz najwyższego poziomu szczegółowości w zakresie kolorów, skaner 3D Transcan C jest idealnym wyborem. Ten skaner 3D jest wyposażony w ekskluzywną kamerę teksturową o rozdzielczości 12 megapikseli, która dzięki większej liczbie pikseli zapewnia doskonałą szczegółowość kolorów.

Skanowanie ciała

Jeśli chodzi o skanowanie 3D ludzkiego ciała, należy wziąć pod uwagę trzy dodatkowe wyzwania:

● Niezmienianie pozycji
● Bezpośrednie padanie światła na oczy
● Prawidłowe uchwycenie włosów (drobnych szczegółów)

Po pierwsze, osoba skanowana musi pozostawać w bezruchu podczas skanowania. Każdy ruch – nawet najmniejsze mrugnięcie lub drgnięcie – może spowodować niedokładności w ostatecznym modelu.

Po drugie, intensywne światło LED stosowane w niektórych skanerach może powodować dyskomfort lub tymczasowe zaburzenia widzenia.

Co nie mniej ważne, włosy ludzkie są trudne do uchwycenia ze względu na ich cienkość.

Niektóre specjalistyczne skanery 3D są w stanie sprostać tym wyzwaniom związanym ze skanowaniem 3D. Doskonałymi przykładami są modele EinScan H i Einstar. Nasz zespół badawczy opracował specjalne „nie sztywne” algorytmy w oprogramowaniu, które automatycznie kompensują niewielkie ruchy ciała. Skanery te wykorzystują również promieniowanie podczerwone zamiast światła LED lub laserów, co eliminuje dyskomfort dla oczu. Ponadto technologia podczerwieni skutecznie rejestruje zarówno ciemne, jak i jasne włosy.

W przypadku skanowania 3D ciała modele EinScan H i Einstar (wraz z oprogramowaniem) stanowią niezawodnych pomocników.

Wnioski

Chociaż niektóre powierzchnie stanowią wyzwanie dla skanerów 3D, możliwe jest pokonanie tych przeszkód dzięki odpowiedniemu połączeniu sprzętu i oprogramowania.

Seria EinScan obejmuje wszystkie rodzaje zastosowań i budżetów. Każdy skaner 3D EinScan posiada unikalne cechy i parametry techniczne, dzięki czemu nadaje się dla różnych użytkowników i zastosowań.

Jeśli nie masz pewności co do skanowania konkretnej powierzchni, skontaktuj się z nami, a chętnie udzielimy Ci wskazówek i pomożemy w wyborze najbardziej odpowiedniego rozwiązania do skanowania.

Aby dowiedzieć się więcej na temat skanowania 3D, zapoznaj się z artykułem „Co warto wiedzieć przed zakupem skanera 3D”.

Nasze narzędzie do wyboru produktów to praktyczna pomoc w ustaleniu, która technologia najlepiej pasuje do Twoich potrzeb. Poświęć chwilę na wybranie zastosowania i wymagań technicznych, a natychmiast otrzymasz rekomendację dotyczącą skanera 3D (bez konieczności podawania adresu e-mail, danych osobowych ani rejestracji).

Kliknij na poniższy obrazek, aby rozpocząć swoją przygodę ze skanerami 3D!