Znamenité 3D skenery: K čemu nám vlastně jsou?
O 3D skenování slyšel už skoro každý a stává se stále rozšířenější jak v průmyslu, tak i v řadě služeb. 3D skener, který se pro skenování používá, je zjednodušeně zařízení, kterým lze fyzický objekt převést na digitální 3D objekt a s vytvořenými 3D daty (modelem) následně pracovat v počítači. Úplně stejně jako fotografie, kde fotoaparát vytvoří digitální data snímaného objektu v podobě „2D modelu“.
Jak fungují 3D skenery?
Technologie skenování funguje na několika různých principech. Společným principem pro všechny způsoby je rychlé a precizní snímkování skenovaného objektu. Vzájemně se pak technologie odlišují způsobem, jakým snímky skládají a jak měří rozměry skenovaného objektu.
Laserový 3D skener na objekt promítá laserové paprsky. Skenery využívající technologii strukturovaného světla pak na objekt promítají proužky světla. Celý princip skenování u obou technologií skenerů pak spočívá v tom, že skener mimo povrchu snímá také promítané světelné a laserové paprsky, které se na povrchu dílu deformují. Z nasnímaných deformací světla pak skener a jeho software dopočítají přesný tvar objektu a následně vytvoří jeho digitální model.
Dále se využívá princip skenování pomocí fotografie, kdy se objekt nafotí z různých úhlů velkým počtem fotografií. Fotografie se následně softwarově překryjí a vytvoří se digitální objekt. Pro dodání měřítka objektu je pak třeba při fotografování využít přesný etalon, který bude také nasnímám a následně software vytvoří objekt v reálném měřítku.
K čemu se 3D skenery využívají?
Aplikace s využitím 3D skenerů jsou velmi široké a neustále se rozšiřují. Velmi zjednodušeně můžeme pojmenovat 4 základní oblasti využití skenerů.
1) Průmyslové využití 3D skenerů
Je nejčastější aplikací v průmyslu. V podstatě jde o využití skeneru pro velmi přesně měření, které se využívá při kontrole kvality. S moderními skenery není problém měřit díly s přesností v řádu setin nebo dokonce i tisícin milimetru. V principu jde o kontrolu digitálních dat (výkresu), který je podkladem pro výrobu s následným porovnáním s reálně vyrobeným dílem vyrobeným na lince například lisováním nebo soustružením.
2) Využití 3D skenerů při skenování budov
Skenování budov z vnějšku nebo zevnitř se využívá také až překvapivě často. Typickým příkladem je snímání budov a hodnocení tepelné obálky. Dále se skenují budovy pro potřeby architektonických nebo urbanistických vizualizací. Vnitřní prostory budov se velmi často skenují pro potřeby realitních prohlídek. Náročnější aplikací je pak skenování prostor včetně výrobní linky nebo jiné technologie. Tento sken je pak využíván pro plánování instalace dalších technologií za provozu. Například instalace nových čerpadel do stávajících potrubních tras a podobné aplikace.
3) Využití 3D skenerů pro digitalizaci předmětů
Digitalizace předmětů je jednou z velmi častých aplikací 3D skenerů v praxi. Muzea mohou do virtuálního prostředí převést jakékoli sbírkové předměty. Špičkové skenery zvládnou zachytit jak přesný tvar, tak také texturu povrchu včetně barvy. Díky tomu lze předměty prohlížet v počítači z domu nebo přenést do aplikací přímo v budově muzea prostřednictvím rozšířené reality. Mnohem high-tech, ale o to častější je vytvoření 3D modelu pro potřeby eshopů, se kterými se setkal každý. Třeba při obyčejném nákupu bot.
4) Reverzní inženýrství
Je jedním z méně známých využití 3D skenerů, ale o to více zajímavým a přínosným. Jeho cílem je vytvořit 3D data k dílům a předmětům, ke kterým není dokumentace zachována. Typické jsou příklady při vytváření modelů dílů, například u dílů ve starých autech – veteránech. V reálu je ale tato aplikace mnohem častější než jenom u veteránů. Data k dílům se občas ztratí, nejsou poskytnuta subdodavatelem. Reverzní inženýrství, tedy není jenom téma pro restaurování historických objektů, ale je opravdu každodenním chlebem řady průmyslových firem.
Jak náročná je obsluha 3D skeneru?
Pod pojmem 3D skener si můžeme představit řadu zařízení od lepšího mobilního telefonu nebo tabletu po zařízení za několik milionů korun. S tím se také pojí náročnost obsluhy. Pro vytvoření 3D modelu batohu pro eshop, vám stačí mobil a jednoduchá aplikace, která udělá vše sama a zvládne to opravdu každý. Naopak pro kontrolu kvality produktů ve výrobě potřebujete člověka, který zná principy a zásady metrologie a umí pracovat jak se skenerem, tak i s vyhodnocovacím software.
Rozvoj 3D skenování na zakázku
Kvůli nákladům na pořízení 3D skeneru nebo náročnosti na práci s ním se již delší dobu běžně v průmyslu i službách využívá zakázkové 3D skenování. Firmám odpadá jednak náklad na pořízení skeneru a na kvalifikovanou obsluhu. Také nemusí řešit vytížení skeneru, aby se vložené náklady vrátily, ale využijí skenování tehdy, kdy potřebují.
