3D -scanning - 3D scanning

Lav en 3D-model af et vikingebæltespænde ved hjælp af en håndholdt VIUscan 3D-laserscanner.

3D-scanning er processen med at analysere et objekt eller miljø i den virkelige verden for at indsamle data om dets form og muligvis dens udseende (f.eks. Farve). De indsamlede data kan derefter bruges til at konstruere digitale 3D -modeller .

En 3D -scanner kan være baseret på mange forskellige teknologier, hver med sine egne begrænsninger, fordele og omkostninger. Mange begrænsninger i den slags objekter, der kan digitaliseres, er stadig til stede. For eksempel kan optisk teknologi støde på mange vanskeligheder med skinnende, reflekterende eller gennemsigtige objekter. Eksempelvis kan industriel computertomografiscanning og 3D-scannere med struktureret lys bruges til at konstruere digitale 3D-modeller uden destruktiv testning .

Indsamlede 3D -data er nyttige til en lang række applikationer. Disse enheder bruges i vid udstrækning af underholdningsindustrien til produktion af film og videospil, herunder virtual reality . Andre almindelige anvendelser af denne teknologi omfatter augmented reality , motion capture , gestusgenkendelse , robotkortlægning , industrielt design , ortotik og proteser , reverse engineering og prototyper , kvalitetskontrol /inspektion og digitalisering af kulturelle artefakter.

Funktionalitet

3D scanning af en finhval skelet i Naturhistoriske Museum Slovenien (August 2013)

Formålet med en 3D -scanner er normalt at oprette en 3D -model . Denne 3D -model består af en punktsky af geometriske prøver på motivets overflade. Disse punkter kan derefter bruges til at ekstrapolere motivets form (en proces kaldet rekonstruktion ). Hvis der indsamles farveoplysninger på hvert punkt, kan farverne på motivets overflade også bestemmes.

3D -scannere deler flere træk med kameraer. Som de fleste kameraer har de et kegellignende synsfelt , og ligesom kameraer kan de kun indsamle oplysninger om overflader, der ikke er tilsløret. Mens et kamera indsamler farveoplysninger om overflader inden for sit synsfelt , indsamler en 3D -scanner afstandsoplysninger om overflader inden for sit synsfelt. "Billedet" produceret af en 3D -scanner beskriver afstanden til en overflade på hvert punkt i billedet. Dette gør det muligt at identificere den tredimensionelle position for hvert punkt i billedet.

I de fleste situationer vil en enkelt scanning ikke producere en komplet model af motivet. Flere scanninger, endda hundredvis, fra mange forskellige retninger er normalt nødvendige for at få oplysninger om alle sider af emnet. Disse scanninger skal bringes ind i et fælles referencesystem , en proces, der normalt kaldes justering eller registrering , og derefter flettes for at skabe en komplet 3D -model. Hele denne proces, der går fra det enkelte områdekort til hele modellen, er normalt kendt som 3D -scanningsrørledningen.

Teknologi

Der er en række forskellige teknologier til digitalt at erhverve formen af et 3D -objekt. Teknikkerne fungerer med de fleste eller alle sensortyper, herunder optisk, akustisk, laserscanning, radar, termisk og seismisk. En veletableret klassifikation deler dem i to typer: kontakt og ikke-kontakt. Berøringsfri løsninger kan yderligere opdeles i to hovedkategorier, aktive og passive. Der er en række forskellige teknologier, der falder ind under hver af disse kategorier.

Kontakt

En koordinatmålemaskine med stive vinkelrette arme.

Kontakt 3D -scannere undersøger motivet ved fysisk berøring, mens objektet er i kontakt med eller hviler på en præcis flad overfladeplade , slebet og poleret til et bestemt maksimum af overfladeruhed. Hvor objektet, der skal scannes, ikke er fladt eller ikke kan hvile stabilt på en flad overflade, understøttes det og holdes fast på plads af et armatur .

Scannermekanismen kan have tre forskellige former:

Et vognsystem med stive arme holdt stramt i vinkelret forhold og hver akse glider langs et spor. Sådanne systemer fungerer bedst med flade profilformer eller enkle konvekse buede overflader.
En leddelt arm med stive knogler og vinkelsensorer med høj præcision. Placeringen af enden af armen involverer kompleks matematik beregning af håndledets rotationsvinkel og hængselvinkel for hvert led. Dette er ideelt til sondering i sprækker og indvendige rum med en lille mundåbning.
En kombination af begge metoder kan anvendes, såsom en leddelt arm, der er ophængt fra en kørende vogn, til kortlægning af store genstande med indvendige hulrum eller overlappende overflader.

En CMM ( koordinatmålemaskine ) er et eksempel på en kontakt -3D -scanner. Det bruges mest til fremstilling og kan være meget præcist. Ulempen ved CMM'er er dog, at det kræver kontakt med objektet, der scannes. Således kan handlingen med at scanne objektet ændre eller beskadige det. Denne kendsgerning er meget vigtig, når man scanner sarte eller værdifulde objekter, såsom historiske artefakter. Den anden ulempe ved CMM'er er, at de er relativt langsomme i forhold til de andre scanningsmetoder. Fysisk bevægelse af armen, som sonden er monteret på, kan være meget langsom, og de hurtigste CMM'er kan kun fungere på et par hundrede hertz. Derimod kan et optisk system som en laserscanner fungere fra 10 til 500 kHz.

Andre eksempler er de hånddrevne berøringssonder, der bruges til at digitalisere lermodeller i computeranimationsindustrien.

Berøringsfri aktiv

Aktive scannere udsender en eller anden form for stråling eller lys og registrerer dets refleksion eller stråling, der passerer et objekt for at undersøge et objekt eller miljø. Mulige typer af anvendte emissioner omfatter lys, ultralyd eller røntgen.

Flyvetid

Denne lidarscanner kan bruges til at scanne bygninger, klippeformationer osv. Til at producere en 3D -model. Lidaren kan rette sin laserstråle i et bredt område: hovedet roterer vandret, et spejl vender lodret. Laserstrålen bruges til at måle afstanden til det første objekt på dens vej.

Time-of-flight 3D laserscanner er en aktiv scanner, der bruger laserlys til at undersøge motivet. Kernen i denne type scanner er en time-of-flight laser afstandsmåler . Laserafstandsmåleren finder afstanden til en overflade ved at timing rundturstiden for en lyspuls. En laser bruges til at udsende en lyspuls, og mængden af tid, før det reflekterede lys ses af en detektor, måles. Da lysets hastighed er kendt, bestemmer rundturstiden lysets rejseafstand, hvilket er to gange afstanden mellem scanneren og overfladen. Hvis er rundturstiden, er afstanden lig med . Nøjagtigheden af en time-of-flight 3D-laserscanner afhænger af, hvor præcist vi kan måle tiden: 3,3 picosekunder (ca.) er den tid, det tager for lys at rejse 1 millimeter. ${\ displaystyle c}$ ${\ displaystyle t}$ ${\ displaystyle \ textstyle c \! \ cdot \! t/2}$ ${\ displaystyle t}$

Laserafstandssøgeren registrerer kun afstanden fra et punkt i dens synsretning. Således scanner scanneren hele sit synsfelt et punkt ad gangen ved at ændre afstandsmålerens synsretning for at scanne forskellige punkter. Visningsretningen for laserafstandsmåleren kan ændres enten ved at dreje selve afstandsmåleren eller ved hjælp af et system med roterende spejle. Sidstnævnte metode er almindeligt anvendt, fordi spejle er meget lettere og dermed kan roteres meget hurtigere og med større nøjagtighed. Typiske time-of-flight 3D laserscannere kan måle afstanden på 10.000 ~ 100.000 point hvert sekund.

Time-of-flight-enheder er også tilgængelige i en 2D-konfiguration. Dette kaldes et time-of-flight kamera .

Triangulering

Princip for en lasertrianguleringssensor. To objektpositioner vises.

Trianguleringsbaserede 3D -laserscannere er også aktive scannere, der bruger laserlys til at undersøge miljøet. Med hensyn til time-of-flight 3D laserscanner skinner trianguleringslaseren en laser på motivet og udnytter et kamera til at lede efter placeringen af laserprikken. Afhængigt af hvor langt væk laseren rammer en overflade, vises laserprikken forskellige steder i kameraets synsfelt. Denne teknik kaldes triangulering, fordi laserprikken, kameraet og laseremitteren danner en trekant. Længden af den ene side af trekanten, afstanden mellem kameraet og laseremitteren er kendt. Vinklen på laseremitterhjørnet er også kendt. Kameraets hjørnes vinkel kan bestemmes ved at se på laserpunktets placering i kameraets synsfelt. Disse tre oplysninger bestemmer fuldstændigt formen og størrelsen på trekanten og giver placeringen af laserpunktets hjørne af trekanten. I de fleste tilfælde fejes en laserstribe i stedet for en enkelt laserprik over objektet for at fremskynde erhvervelsesprocessen. Det Nationale Forskningsråd for Canada var blandt de første institutter at udvikle triangulering baseret laserscanningsteknologi i 1978.

Styrker og svagheder

Time-of-flight og triangulation range finder hver har styrker og svagheder, der gør dem velegnede til forskellige situationer. Fordelen ved time-of-flight-afstandsopdagere er, at de er i stand til at operere over meget lange afstande i størrelsesordenen kilometer. Disse scannere er således egnede til at scanne store strukturer som bygninger eller geografiske funktioner. Ulempen ved tid-til-flyvning afstandsfindere er deres nøjagtighed. På grund af den høje lyshastighed er timingen rundturstiden vanskelig, og nøjagtigheden af afstandsmåling er relativt lav i størrelsesordenen millimeter.

Trianguleringsintervaller er præcis det modsatte. De har en begrænset rækkevidde på nogle meter, men deres nøjagtighed er relativt høj. Nøjagtigheden af trianguleringsområdefindere er i størrelsesordenen titalls mikrometer .

Time-of-flight scanners nøjagtighed kan gå tabt, når laseren rammer kanten af et objekt, fordi de oplysninger, der sendes tilbage til scanneren, er fra to forskellige steder for en laserpuls. Koordinaten i forhold til scannerens position for et punkt, der har ramt kanten af et objekt, vil blive beregnet ud fra et gennemsnit og derfor placere punktet det forkerte sted. Når du bruger en scanning med høj opløsning på et objekt, øges chancerne for at bjælken rammer en kant, og de resulterende data viser støj lige bag objektets kanter. Scannere med en mindre strålebredde vil hjælpe med at løse dette problem, men vil være begrænset af rækkevidde, da strålens bredde vil stige over afstanden. Software kan også hjælpe ved at bestemme, at det første objekt, der skal rammes af laserstrålen, skal annullere det andet.

Med en hastighed på 10.000 prøvepunkter pr. Sekund kan scanninger med lav opløsning tage mindre end et sekund, men scanninger med høj opløsning, der kræver millioner af prøver, kan tage minutter for nogle time-of-flight-scannere. Problemet dette skaber er forvrængning fra bevægelse. Da hvert punkt samples på et andet tidspunkt, vil enhver bevægelse i motivet eller scanneren fordreje de indsamlede data. Det er således normalt nødvendigt at montere både motivet og scanneren på stabile platforme og minimere vibrationer. Det er meget svært at bruge disse scannere til at scanne objekter i bevægelse.

For nylig har der været forskning om at kompensere for forvrængning fra små mængder vibrationer og forvrængninger på grund af bevægelse og/eller rotation.

Kortdistance laserscannere kan normalt ikke omfatte en dybdeskarphed mere end 1 meter. Ved scanning i en position i en længere periode kan der forekomme en lille bevægelse i scannerpositionen på grund af ændringer i temperaturen. Hvis scanneren er sat på et stativ, og der er stærkt sollys på den ene side af scanneren, udvides denne side af stativet og langsomt forvrænger scanningsdataene fra den ene side til den anden. Nogle laserscannere har indbygget niveaukompensatorer for at modvirke enhver bevægelse af scanneren under scanningsprocessen.

Konoskopisk holografi

I et konoskopisk system projiceres en laserstråle på overfladen, og derefter sættes den umiddelbare refleksion langs den samme strålevej gennem en konoskopisk krystal og projiceres på en CCD. Resultatet er et diffraktionsmønster , der kan frekvensanalyseres for at bestemme afstanden til den målte overflade. Den største fordel ved konoskopisk holografi er, at der kun er brug for en enkelt strålebane til måling, hvilket giver mulighed for f.eks. At måle dybden af et fint boret hul.

Håndholdte laserscannere

Håndholdte laserscannere skaber et 3D-billede gennem trianguleringsmekanismen beskrevet ovenfor: en laserprik eller -linje projiceres på et objekt fra en håndholdt enhed og en sensor (typisk en ladningskoblet enhed eller positionsfølsom enhed ) måler afstanden til overfladen. Data indsamles i forhold til et internt koordinatsystem og derfor for at indsamle data, hvor scanneren er i bevægelse, skal scannerens position bestemmes. Placeringen kan bestemmes af scanneren ved hjælp af referencefunktioner på overfladen, der scannes (typisk klæbende reflekterende faner, men naturlige funktioner er også blevet brugt i forskningsarbejde) eller ved hjælp af en ekstern sporingsmetode. Ekstern sporing har ofte form af en lasertracker (for at give sensorpositionen) med integreret kamera (for at bestemme scannerens retning) eller en fotogrammetrisk løsning ved hjælp af 3 eller flere kameraer, der giver scannerens fulde seks frihedsgrader . Begge teknikker har en tendens til at bruge infrarøde lysdioder, der er fastgjort til scanneren, og som ses af kameraet / kameraerne gennem filtre, der giver modstandsdygtighed over for omgivende belysning.

Data indsamles af en computer og registreres som datapunkter inden for tredimensionelt rum , med behandling kan dette konverteres til et trianguleret net og derefter en computerstøttet designmodel , ofte som ikke-ensartede rationelle B-spline- overflader. Håndholdte laserscannere kan kombinere disse data med passive, synlige lyssensorer-som fanger overfladestrukturer og farver-for at bygge (eller " reverse engineer ") en fuld 3D-model.

Struktureret lys

Structured-light 3D-scannere projekterer et lysmønster på emnet og ser på deformationen af mønsteret på motivet. Mønsteret projiceres på motivet ved hjælp af enten en LCD -projektor eller en anden stabil lyskilde. Et kamera, der er forskudt lidt fra mønsterprojektoren, ser på mønsterets form og beregner afstanden for hvert punkt i synsfeltet.

Scanning med struktureret lys er stadig et meget aktivt forskningsområde med mange forskningsartikler, der udgives hvert år. Perfekte kort har også vist sig at være nyttige som strukturerede lysmønstre, der løser korrespondanceproblemet og giver mulighed for fejlfinding og fejlkorrektion. [24] [Se Morano, R., et al. "Structured Light Using Pseudorandom Codes", IEEE -transaktioner om mønsteranalyse og maskineintelligens .

Fordelen ved strukturerede 3D-scannere er hastighed og præcision. I stedet for at scanne et punkt ad gangen scanner strukturerede lysscannere flere punkter eller hele synsfeltet på én gang. At scanne et helt synsfelt på en brøkdel af et sekund reducerer eller eliminerer problemet med forvrængning fra bevægelse. Nogle eksisterende systemer er i stand til at scanne bevægelige objekter i realtid. VisionMaster opretter et 3D-scanningssystem med et 5 megapixel kamera-5 millioner datapunkter erhverves i hvert billede.

En real-time scanner ved hjælp af digital randprojektion og faseforskydningsteknik (visse former for strukturerede lysmetoder) blev udviklet til at fange, rekonstruere og gengive detaljer med høj densitet om dynamisk deformerbare objekter (såsom ansigtsudtryk) ved 40 billeder pr. sekund. For nylig er en anden scanner blevet udviklet. Der kan anvendes forskellige mønstre på dette system, og billedhastigheden til optagelse og databehandling opnår 120 billeder i sekundet. Det kan også scanne isolerede overflader, for eksempel to bevægelige hænder. Ved at anvende den binære defokuseringsteknik er der sket hastighedsgennembrud, der kunne nå hundreder til tusinder af billeder i sekundet.

Moduleret lys

Moduleret lys 3D -scannere skinner et konstant skiftende lys på motivet. Normalt cykler lyskilden simpelthen sin amplitude i et sinusformet mønster. Et kamera registrerer det reflekterede lys, og mængden, mønsteret forskydes med, bestemmer den afstand, lyset rejste. Moduleret lys gør det også muligt for scanneren at ignorere lys fra andre kilder end en laser, så der er ingen interferens.

Volumetriske teknikker

Medicinsk

Computertomografi (CT) er en medicinsk billeddannelsesmetode, der genererer et tredimensionelt billede af et objekts inderside fra en stor række todimensionale røntgenbilleder, på samme måde er magnetisk resonansbilleddannelse en anden medicinsk billeddannelsesteknik, der giver meget større kontrast mellem de forskellige bløde væv i kroppen end computertomografi (CT) gør, hvilket gør det især nyttigt ved neurologisk (hjerne), muskuloskeletal, kardiovaskulær og onkologisk (kræft) billeddannelse. Disse teknikker producerer en diskret 3D volumetrisk repræsentation, der kan visualiseres , manipuleres eller konverteres direkte til traditionel 3D -overflade ved hjælp af isosurface ekstraktionsalgoritmer .

Industriel

Selvom den mest almindelige inden for medicin, industriel computertomografi , mikrotomografi og MR også bruges på andre områder til erhvervelse af en digital repræsentation af et objekt og dets indre, såsom ikke -destruktiv materialetest, reverse engineering eller undersøgelse af biologiske og paleontologiske prøver.

Berøringsfri passiv

Passive 3D -billeddannelsesløsninger udsender ikke selv nogen form for stråling, men er i stedet afhængige af at detektere reflekteret omgivende stråling. De fleste løsninger af denne type registrerer synligt lys, fordi det er en let tilgængelig omgivende stråling. Andre former for stråling, såsom infrarød, kan også bruges. Passive metoder kan være meget billige, fordi de i de fleste tilfælde ikke har brug for særlig hardware, men enkle digitale kameraer.

Stereoskopiske systemer anvender normalt to videokameraer, lidt fra hinanden, og ser på den samme scene. Ved at analysere de små forskelle mellem billederne, der ses af hvert kamera, er det muligt at bestemme afstanden på hvert punkt i billederne. Denne metode er baseret på de samme principper, der driver menneskelig stereoskopisk syn [1] .
Fotometriske systemer bruger normalt et enkelt kamera, men tager flere billeder under forskellige lysforhold. Disse teknikker forsøger at vende billeddannelsesmodellen for at gendanne overfladeorienteringen ved hver pixel.
Silhueteknikker bruger konturer skabt ud fra en sekvens af fotografier omkring et tredimensionelt objekt mod en godt kontrasteret baggrund. Disse silhuetter ekstruderes og skæres for at danne objektets tilnærmelse til visuel skrog . Med disse fremgangsmåder kan nogle konkaviteter af et objekt (som det indre af en skål) ikke påvises.

Fotogrammetriske berøringsfri passive metoder

Billeder taget fra flere perspektiver, f.eks. Et fast kameramatrix, kan tages af et motiv til en fotogrammetrisk genopbygningspipeline for at generere et 3D -mesh eller en punktsky.

Fotogrammetri giver pålidelige oplysninger om 3D -former af fysiske objekter baseret på analyse af fotografiske billeder. De resulterende 3D -data leveres typisk som en 3D -punktsky, 3D -mesh eller 3D -punkter. Moderne fotogrammetri -softwareapplikationer analyserer automatisk et stort antal digitale billeder til 3D -rekonstruktion, men manuel interaktion kan være påkrævet, hvis en software ikke automatisk kan løse fotografiernes positioner, hvilket er et vigtigt trin i rekonstruktionsrørledningen. Der findes forskellige softwarepakker, herunder PhotoModeler , Geodetic Systems , Autodesk ReCap og RealityCapture (se sammenligning af fotogrammetri -software ).

Fotogrammetri på nært hold bruger typisk et håndholdt kamera, f.eks. Et DSLR med en objektiv med fast brændvidde, til at tage billeder af objekter til 3D -rekonstruktion. Emner omfatter mindre genstande såsom en bygningsfacade , køretøjer, skulpturer, klipper og sko.
Kameraarrays kan bruges til at generere 3D -punktskyer eller masker af levende objekter som f.eks. Mennesker eller kæledyr ved at synkronisere flere kameraer for at fotografere et motiv fra flere perspektiver på samme tid til genopbygning af 3D -objekter.
Vidvinkelfotogrammetri kan bruges til at fange det indre af bygninger eller lukkede rum ved hjælp af et vidvinkelobjektivkamera, f.eks. Et 360 -kamera .
Luftfotogrammetri bruger luftbilleder erhvervet af satellit, kommercielle fly eller UAV -droner til at indsamle billeder af bygninger, strukturer og terræn til 3D -rekonstruktion i en punktsky eller -net.

Indsamling fra erhvervede sensordata

Halvautomatisk bygningsekstraktion fra lidardata og billeder i høj opløsning er også en mulighed. Igen tillader denne tilgang modellering uden fysisk at bevæge sig mod placeringen eller objektet. Fra luftbårne lidardata kan digital overflademodel (DSM) genereres, og derefter registreres objekter højere end jorden automatisk fra DSM. Baseret på generel viden om bygninger bruges geometriske egenskaber som størrelse, højde og forminformation derefter til at adskille bygningerne fra andre objekter. De ekstraherede bygningsskitser forenkles derefter ved hjælp af en ortogonal algoritme for at opnå bedre kartografisk kvalitet. Vandskeleanalyse kan udføres for at udtrække ridgelines af bygningstage. Ridelinierne samt hældningsoplysninger bruges til at klassificere bygningerne pr. Bygningerne rekonstrueres derefter ved hjælp af tre parametriske bygningsmodeller (flad, gavl, hippede).

Erhvervelse fra sensorer på stedet

Lidar og anden terrestrisk laserscanningsteknologi tilbyder den hurtigste, automatiserede måde at indsamle højde- eller afstandsinformation på. lidar eller laser til højdemåling af bygninger bliver meget lovende. Kommercielle anvendelser af både luftbåren lidar- og jordlaserscanningsteknologi har vist sig at være hurtige og præcise metoder til bygningshøjdeudsugning. Bygningsudvindingsopgaven er nødvendig for at bestemme bygningssteder, terrænhøjde, orienteringer, bygningsstørrelse, taghøjder osv. De fleste bygninger er beskrevet tilstrækkeligt detaljerede med hensyn til generelle polyeder, dvs. deres grænser kan repræsenteres af et sæt plane overflader og lige linjer. Yderligere behandling, såsom at udtrykke bygningsaftryk som polygoner, bruges til datalagring i GIS -databaser.

Ved hjælp af laserscanninger og billeder taget fra jorden og fra et fugleperspektiv præsenterer Fruh og Zakhor en tilgang til automatisk at oprette teksturerede 3D-bymodeller. Denne fremgangsmåde indebærer registrering og sammenlægning af de detaljerede facademodeller med en komplementær luftbåren model. Den luftbårne modelleringsproces genererer en halv meter opløsningsmodel med et fugleperspektiv af hele området, der indeholder terrænprofil og bygningstoppe. Jordbaseret modelleringsproces resulterer i en detaljeret model af bygningens facader. Ved hjælp af DSM opnået fra luftbårne laserscanninger lokaliserer de erhvervelseskøretøjet og registrerer de jordbaserede facader til den luftbårne model ved hjælp af Monte Carlo-lokalisering (MCL). Endelig fusioneres de to modeller med forskellige opløsninger for at opnå en 3D -model.

Ved hjælp af en luftbåren laserhøjdemåler kombinerede Haala, Brenner og Anders højdeoplysninger med de eksisterende grundplaner for bygninger. Grundplanerne for bygninger var allerede blevet erhvervet enten i analog form ved kort og planer eller digitalt i et 2D GIS. Projektet blev udført for at muliggøre en automatisk datafangst ved integration af disse forskellige typer information. Bagefter genereres virtual reality -bymodeller i projektet ved teksturbehandling, f.eks. Ved kortlægning af terrestriske billeder. Projektet viste muligheden for hurtig erhvervelse af 3D urban GIS. Grundplaner påvist er en anden meget vigtig informationskilde til genopbygning af 3D -bygninger. Sammenlignet med resultaterne af automatiske procedurer viste disse grundplaner sig mere pålidelige, da de indeholder aggregerede oplysninger, som er blevet gjort eksplicitte ved menneskelig fortolkning. Af denne grund kan grundplaner reducere omkostningerne betydeligt i et genopbygningsprojekt. Et eksempel på eksisterende grundplandata, der kan bruges til genopbygning af bygninger, er det digitale matrikelkort , der giver oplysninger om ejendomsfordeling, herunder grænserne for alle landbrugsområder og grundplanerne for eksisterende bygninger. Yderligere oplysninger som gadenavne og brugen af bygninger (f.eks. Garage, boligbyggeri, kontorblok, industribygning, kirke) leveres i form af tekstsymboler. I øjeblikket er det digitale matrikelkort opbygget som en database, der dækker et område, hovedsageligt sammensat af digitalisering af eksisterende kort eller planer.

Koste

Terrestriske laserscanningsenheder (puls- eller faseenheder) + behandlingssoftware starter generelt med en pris på € 150.000. Nogle mindre præcise enheder (som Trimble VX) koster omkring € 75.000.
Terrestriske lidarsystemer koster omkring € 300.000.
Systemer, der bruger almindelige stillkameraer monteret på RC -helikoptere ( fotogrammetri ) er også mulige og koster omkring € 25.000. Systemer, der bruger still -kameraer med balloner, er endnu billigere (omkring 2.500 €), men kræver yderligere manuel behandling. Da den manuelle behandling tager omkring 1 måneds arbejdskraft for hver dag at tage billeder, er dette stadig en dyr løsning i det lange løb.
At få satellitbilleder er også en dyr indsats. Stereobilleder i høj opløsning (0,5 m opløsning) koster omkring € 11.000. Billedsatellitter inkluderer Quikbird, Ikonos. Monoskopiske billeder i høj opløsning koster omkring € 5.500. Noget billigere billeder (f.eks. Fra CORONA -satellitten; med en opløsning på 2 m) koster omkring 1.000 € pr. 2 billeder. Bemærk, at Google Earth -billeder har for lav opløsning til at lave en præcis 3D -model.

Rekonstruktion

Fra punktskyer

De punkt skyer produceret af 3D scannere og 3D-billeder kan anvendes direkte til måling og visualisering i arkitektur og byggeri verden.

Fra modeller

De fleste applikationer bruger dog i stedet polygonale 3D-modeller, NURBS- overflademodeller eller redigerbare funktionsbaserede CAD-modeller (alias solide modeller ).

Polygon mesh -modeller: I en polygonal repræsentation af en form modelleres en buet overflade som mange små facetterede flade overflader (tænk på en kugle modelleret som en diskokugle). Polygonmodeller-også kaldet Mesh-modeller, er nyttige til visualisering for nogle CAM (dvs. bearbejdning), men er generelt "tunge" (dvs. meget store datasæt) og er relativt uredigerbare i denne form. Rekonstruktion til polygonal model indebærer at finde og forbinde tilstødende punkter med lige linjer for at skabe en kontinuerlig overflade. Mange applikationer, både gratis og ikke -gratis, er tilgængelige til dette formål (f.eks. GigaMesh , MeshLab , PointCab, kubit PointCloud til AutoCAD, Reconstructor , imagemodel, PolyWorks, Rapidform, Geomagic , Imageware, Rhino 3D osv.).
Overflademodeller : Det næste niveau af raffinement i modellering indebærer at bruge en dyne af buede overfladeplaster til at modellere formen. Disse kan være NURBS, TSplines eller andre buede fremstillinger af buet topologi. Ved hjælp af NURBS bliver den sfæriske form til en sand matematisk sfære. Nogle applikationer tilbyder patchlayout i hånden, men de bedste i klassen tilbyder både automatiseret patchlayout og manuelt layout. Disse patches har den fordel, at de er lettere og mere manipulerbare, når de eksporteres til CAD. Overflademodeller er noget redigerbare, men kun i en skulpturel forstand at skubbe og trække for at deformere overfladen. Denne repræsentation egner sig godt til modellering af organiske og kunstneriske former. Udbydere af overflademodeller omfatter Rapidform, Geomagic , Rhino 3D , Maya, T Splines osv.
Solide CAD -modeller : Fra et ingeniør-/fremstillingsperspektiv er den ultimative repræsentation af en digitaliseret form den redigerbare, parametriske CAD -model. I CAD beskrives kuglen ved hjælp af parametriske funktioner, der let kan redigeres ved at ændre en værdi (f.eks. Midtpunkt og radius).

Disse CAD -modeller beskriver ikke blot objektets konvolut eller form, men CAD -modeller inkorporerer også "designintentionen" (dvs. kritiske træk og deres forhold til andre funktioner). Et eksempel på designhensigt, der ikke er tydeligt i formen alene, kan være en bremsetromles boltbolte, som skal være koncentriske med hullet i midten af tromlen. Denne viden ville drive sekvensen og metoden til oprettelse af CAD -modellen; en designer med en bevidsthed om dette forhold ville ikke designe de lugbolte, der refereres til den ydre diameter, men i stedet til midten. En modellerer, der opretter en CAD -model, vil gerne inkludere både form og designintention i den komplette CAD -model.

Leverandører tilbyder forskellige tilgange til at komme til den parametriske CAD -model. Nogle eksporterer NURBS -overfladerne og overlader det til CAD -designeren at fuldføre modellen i CAD (f.eks. Geomagic , Imageware, Rhino 3D ). Andre bruger scanningsdataene til at oprette en redigerbar og verificerbar funktionsbaseret model, der importeres til CAD med hele funktionstræet intakt, hvilket giver en komplet, native CAD -model, der fanger både form og designhensigt (f.eks. Geomagic , Rapidform). For eksempel tilbyder markedet forskellige plug-ins til etablerede CAD-programmer, f.eks. SolidWorks. Xtract3D, DezignWorks og Geomagic til SolidWorks gør det muligt at manipulere en 3D -scanning direkte inde i SolidWorks . Stadig andre CAD -applikationer er robuste nok til at manipulere begrænsede punkter eller polygonmodeller inden for CAD -miljøet (f.eks. CATIA , AutoCAD , Revit ).

Fra et sæt 2D skiver

3D -rekonstruktion af hjernen og øjnene fra CT -scannede DICOM -billeder. I dette billede blev områder med tætheden af knogle eller luft gjort gennemsigtige, og skiverne stablet op i en omtrentlig fripladsjustering. Den ydre ring af materiale omkring hjernen er blødt væv i hud og muskler på ydersiden af kraniet. En sort boks omslutter skiverne for at give den sorte baggrund. Da disse simpelthen er 2D -billeder stablet op, når de ses på kanten, forsvinder skiverne, da de faktisk har nul tykkelse. Hver DICOM -scanning repræsenterer ca. 5 mm materiale i gennemsnit i et tyndt stykke.

CT- , industrielle CT- , MRI- eller mikro-CT- scannere producerer ikke punktskyer, men et sæt 2D-skiver (hver betegnet et "tomogram"), som derefter "stables sammen" for at producere en 3D-repræsentation. Der er flere måder at gøre dette på afhængigt af den nødvendige output:

Lydstyrkegengivelse : Forskellige dele af et objekt har normalt forskellige tærskelværdier eller gråtonetætheder. Ud fra dette kan en tredimensionel model konstrueres og vises på skærmen. Flere modeller kan konstrueres ud fra forskellige tærskler, så forskellige farver kan repræsentere hver komponent i objektet. Volumengengivelse bruges normalt kun til visualisering af det scannede objekt.
Billedsegmentering : Hvor forskellige strukturer har lignende tærskel-/gråtoneværdier, kan det blive umuligt at adskille dem ved blot at justere parametre for lydgengivelse. Løsningen kaldes segmentering, en manuel eller automatisk procedure, der kan fjerne de uønskede strukturer fra billedet. Billedsegmenteringssoftware tillader normalt eksport af de segmenterede strukturer i CAD- eller STL -format til yderligere manipulation.
Billedbaseret sammenfletning : Når du bruger 3D-billeddata til beregningsanalyse (f.eks. CFD og FEA), kan simpelthen segmentering af data og indgreb fra CAD blive tidskrævende og praktisk talt umulig at håndtere for de komplekse topologier, der er typiske for billeddata. Løsningen kaldes image-based meshing, en automatiseret proces til generering af en nøjagtig og realistisk geometrisk beskrivelse af scanningsdataene.

Fra laserscanninger

Laserscanning beskriver den generelle metode til at prøve eller scanne en overflade ved hjælp af laserteknologi . Der findes flere anvendelsesområder, der hovedsageligt er forskellige i kraften af de lasere, der bruges, og i resultaterne af scanningsprocessen. Lav lasereffekt bruges, når den scannede overflade ikke skal påvirkes, f.eks. Når den kun skal digitaliseres. Konfokal eller 3D laserscanning er metoder til at få information om den scannede overflade. En anden applikation med lav effekt anvender strukturerede lysprojektionssystemer til metrologi for solcellens fladhed, hvilket muliggør beregning af stress overalt over 2000 skiver i timen.

Lasereffekten, der bruges til laserscanningsudstyr i industrielle applikationer, er typisk mindre end 1W. Effektniveauet er normalt i størrelsesordenen 200 mW eller mindre, men nogle gange mere.

Fra fotografier

3D -dataindsamling og genopbygning af objekter kan udføres ved hjælp af stereobilledpar. Stereofotogrammetri eller fotogrammetri baseret på en blok af overlappede billeder er den primære tilgang til 3D -kortlægning og genopbygning af objekt ved hjælp af 2D -billeder. Fotogrammetri på nært hold er også modnet til det niveau, hvor kameraer eller digitale kameraer kan bruges til at fange nærbilleder af objekter, f.eks. Bygninger, og rekonstruere dem ved hjælp af den samme teori som luftfotogrammetrien. Et eksempel på software, der kunne gøre dette, er Vexcel FotoG 5. Denne software er nu blevet erstattet af Vexcel GeoSynth . Et andet lignende softwareprogram er Microsoft Photosynth .

En halvautomatisk metode til indsamling af topologisk 3D-strukturerede data fra 2D-stereobilleder fra luften er blevet præsenteret af Sisi Zlatanova . Processen involverer manuel digitalisering af et antal punkter, der er nødvendige for automatisk at rekonstruere 3D -objekter. Hvert rekonstrueret objekt valideres ved overlejring af dets trådrammegrafik i stereomodellen. De topologisk strukturerede 3D -data gemmes i en database og bruges også til visualisering af objekterne. Bemærkelsesværdig software, der bruges til 3D -dataindsamling ved hjælp af 2D -billeder, omfatter f.eks. Agisoft Metashape , RealityCapture og ENSAIS Engineering College TIPHON (Traitement d'Image et PHOtogrammétrie Numérique).

En metode til halvautomatisk bygningsudsugning sammen med et koncept til lagring af bygningsmodeller ved siden af terræn og andre topografiske data i et topografisk informationssystem er blevet udviklet af Franz Rottensteiner. Hans tilgang var baseret på integrationen af opbygning af parameterestimater i fotogrammetriprocessen ved anvendelse af et hybridmodelleringsskema. Bygninger nedbrydes til et sæt simple primitiver, der rekonstrueres individuelt og derefter kombineres af boolske operatører. Den interne datastruktur for både primitiverne og de sammensatte bygningsmodeller er baseret på grænsepræsentationsmetoderne

Flere billeder bruges i Zengs tilgang til overfladerekonstruktion fra flere billeder. En central idé er at undersøge integrationen af både 3D -stereodata og 2D -kalibrerede billeder. Denne tilgang er motiveret af det faktum, at kun robuste og præcise funktionspunkter, der overlevede geometriundersøgelsen af flere billeder, rekonstrueres i rummet. Densitetsmangel og de uundgåelige huller i stereodataene skal derefter udfyldes ved hjælp af oplysninger fra flere billeder. Ideen er således først at konstruere små overfladeplaster fra stereopunkter og derefter gradvist kun sprede pålidelige patches i deres kvarter fra billeder til hele overfladen ved hjælp af en bedst-først-strategi. Problemet reduceres således til at søge efter en optimal lokal overfladeplaster, der går gennem et givet sæt stereopunkter fra billeder.

Multispektrale billeder bruges også til 3D-bygningsdetektering. De første og sidste pulsdata og det normaliserede differensvegetationsindeks bruges i processen.

Nye måleteknikker anvendes også til at opnå målinger af og mellem objekter fra enkeltbilleder ved hjælp af projektionen eller skyggen samt deres kombination. Denne teknologi vinder opmærksomhed i betragtning af dens hurtige behandlingstid og langt lavere omkostninger end stereomålinger.

Ansøgninger

Byggeri og anlægsarbejde

Robotstyring : fx kan en laserscanner fungere som "robotens" øje ".
Som-bygget tegninger af broer, industrianlæg og monumenter
Dokumentation af historiske steder
Site modellering og lay outing
Kvalitetskontrol
Mængdeundersøgelser
Nyttelastovervågning
Freeway redesign
Etablering af et benchmark for allerede eksisterende form/tilstand for at påvise strukturelle ændringer som følge af udsættelse for ekstreme belastninger såsom jordskælv, fartøj/lastbilpåvirkning eller brand.
Opret GIS ( geografisk informationssystem ) kort og geomatik .
Laserskanning under overflade i miner og karstrum .
Retsmedicinsk dokumentation

Designproces

Stigende nøjagtighed ved arbejde med komplekse dele og former,
Koordinering af produktdesign ved hjælp af dele fra flere kilder,
Opdatering af gamle cd -scanninger med dem fra mere aktuel teknologi,
Udskiftning af manglende eller ældre dele,
Oprettelse af omkostningsbesparelser ved at tillade byggede designtjenester, f.eks. I bilfabrikker,
"Bringer anlægget til ingeniørerne" med webdelte scanninger, og
Sparer rejseomkostninger.

Underholdning

3D -scannere bruges af underholdningsindustrien til at skabe digitale 3D -modeller til film , videospil og fritidsformål. De bruges stærkt i virtuel kinematografi . I tilfælde, hvor der findes en ækvivalent til en model i virkeligheden, er det meget hurtigere at scanne objektet i virkeligheden end at manuelt oprette en model ved hjælp af 3D-modelleringssoftware. Ofte skulpturerer kunstnere fysiske modeller af, hvad de vil have og scanner dem til digital form frem for direkte at skabe digitale modeller på en computer.

3D fotografering

3D selfie i skala 1:20 trykt af Shapeways ved hjælp af gipsbaseret udskrivning, skabt af Madurodam miniaturepark ud fra 2D-billeder taget på dens Fantasitron fotoboks.

Fantasitron 3D fotoboks på Madurodam

3D -scannere udvikler sig til brug af kameraer til at repræsentere 3D -objekter på en nøjagtig måde. Virksomheder vokser frem siden 2010, der skaber 3D -portrætter af mennesker (3D -figurer eller 3D -selfie).

Retshåndhævelse

3D laserscanning bruges af de retshåndhævende myndigheder rundt om i verden. 3D-modeller bruges til dokumentation på stedet af:

Forbrydelsesscener
Kuglebaner
Analyse af blodpletter
Genopbygning af ulykker
Bombardementer
Fly går ned og mere

Omvendt teknik

Omvendt konstruktion af en mekanisk komponent kræver en præcis digital model af objekterne, der skal gengives. I stedet for et sæt punkter kan en præcis digital model repræsenteres af et polygonnet , et sæt flade eller buede NURBS -overflader eller ideelt set for mekaniske komponenter, en CAD -solid model. En 3D-scanner kan bruges til at digitalisere frie former eller gradvist ændre former og prismatiske geometrier, hvorimod en koordinatmåler normalt kun bruges til at bestemme simple dimensioner af en meget prismatisk model. Disse datapunkter behandles derefter for at skabe en brugbar digital model, normalt ved hjælp af specialiseret reverse engineering -software.

Ejendom

Grunde eller bygninger kan scannes til en 3D -model, som gør det muligt for købere at besøge ejendommen eksternt, når som helst, uden at skulle være til stede på ejendommen. Der er allerede mindst ét firma, der tilbyder 3D-scannede virtuelle ejendomsrejser. En typisk virtuel tur ville bestå af dukkehusudsigt, inderside samt en grundplan.

Virtuel/fjernt turisme

Miljøet på et interessant sted kan fanges og konverteres til en 3D -model. Denne model kan derefter udforskes af offentligheden, enten via en VR -grænseflade eller en traditionel "2D" grænseflade. Dette giver brugeren mulighed for at udforske steder, der er ubelejlige for rejser.

Kulturarv

Der har været mange forskningsprojekter gennemført via scanning af historiske steder og artefakter både til dokumentation og analyseformål.

Den kombinerede brug af 3D -scanning og 3D -udskrivningsteknologier tillader replikering af virkelige objekter uden brug af traditionelle gipsstøbningsteknikker , der i mange tilfælde kan være for invasive til at blive udført på dyrebare eller sarte kulturarvsgenstande. I et eksempel på et typisk applikationsscenarie blev en gargoyle -model erhvervet digitalt ved hjælp af en 3D -scanner, og de producerede 3D -data blev behandlet ved hjælp af MeshLab . Den resulterende digitale 3D -model blev ført til en hurtig prototypemaskine for at skabe en ægte harpiksreplika af det originale objekt.

Michelangelo

I 1999 begyndte to forskellige forskningsgrupper at scanne Michelangelos statuer. Stanford University med en gruppe ledet af Marc Levoy brugte en brugerdefineret lasertrianguleringsscanner bygget af Cyberware til at scanne Michelangelos statuer i Firenze, især David , Prigioni og de fire statuer i Medici -kapellet. Scanningerne producerede en datapunktstæthed på en prøve pr. 0,25 mm, detaljeret nok til at se Michelangelos mejselmærker. Disse detaljerede scanninger producerede en stor mængde data (op til 32 gigabyte), og behandling af dataene fra hans scanninger tog 5 måneder. Cirka i samme periode scannede en forskningsgruppe fra IBM , ledet af H. Rushmeier og F. Bernardini, Pietà i Firenze og erhvervede både geometriske og farvedetaljer. Den digitale model, resultatet af Stanford -scanningskampagnen, blev grundigt brugt i den efterfølgende restaurering af statuen i 2004.

Monticello

I 2002, David Luebke, et al. scannede Thomas Jeffersons Monticello. En kommerciel flyvetidslaserscanner, DeltaSphere 3000, blev brugt. Scannerdataene blev senere kombineret med farvedata fra digitale fotografier for at oprette Virtual Monticello, og Jefferson's Cabinet udstiller i New Orleans Museum of Art i 2003. Den virtuelle Monticello -udstilling simulerede et vindue, der kiggede ind i Jeffersons bibliotek. Udstillingen bestod af et bagprojektionsdisplay på en væg og et par stereoglas til seeren. Brillerne kombineret med polariserede projektorer gav en 3D -effekt. Positioneringssporingshardware på brillerne tillod displayet at tilpasse sig, mens seeren bevæger sig rundt, hvilket skabte en illusion om, at displayet faktisk er et hul i væggen og kigger ind i Jeffersons bibliotek. Jefferson's Cabinet-udstillingen var et barrierestereogram (hovedsageligt et ikke-aktivt hologram, der ser anderledes ud fra forskellige vinkler) af Jefferson's Cabinet.

Cuneiform tabletter

De første 3D-modeller af kileskriftstabletter blev erhvervet i Tyskland i 2000. I 2003 erhvervede det såkaldte Digital Hammurabi- projekt cuneiformtabletter med en lasertrianguleringsscanner ved hjælp af et almindeligt gittermønster med en opløsning på 0,025 mm (0,00098 in). Med brug af højopløselige 3D-scannere fra Heidelberg Universitet til erhvervelse af tabletter i 2009 begyndte udviklingen af GigaMesh Software Framework at visualisere og udtrække kileskriftstegn fra 3D-modeller. Det blev brugt til at behandle ca. 2.000 3D-digitaliserede tablets fra Hilprecht-samlingen i Jena for at oprette et Open Access-benchmark-datasæt og en annoteret samling af 3D-modeller af tablets, der er frit tilgængelige under CC BY- licenser.

Kasubi -grave

Et CyArk 3D -scanningsprojekt fra 2009 ved Ugandas historiske Kasubi -grave , et UNESCO -verdensarvssted , ved hjælp af en Leica HDS 4500, producerede detaljerede arkitektoniske modeller af Muzibu Azaala Mpanga, hovedbygningen ved komplekset og graven til Kabakas (Konger) i Uganda. En brand den 16. marts 2010 brændte meget af Muzibu Azaala Mpanga -strukturen ned, og genopbygningsarbejdet vil sandsynligvis læne stærkt på det datasæt, der blev produceret af 3D -scanningsmissionen.

"Plastico di Roma antica"

I 2005, Gabriele Guidi, et al. scannede "Plastico di Roma antica", en model af Rom, der blev skabt i det sidste århundrede. Hverken trianguleringsmetoden eller flyvetidspunktet opfyldte kravene i dette projekt, fordi elementet, der skulle scannes, var både stort og indeholdt små detaljer. De fandt imidlertid ud af, at en moduleret lysscanner var i stand til at give både mulighed for at scanne et objekt på størrelse med modellen og den nøjagtighed, der var nødvendig. Den modulerede lysscanner blev suppleret med en trianguleringsscanner, der blev brugt til at scanne nogle dele af modellen.

Andre projekter

3D Encounters Project på Petrie Museum of Egyptian Archaeology sigter mod at bruge 3D laserscanning til at oprette et 3D -billedbibliotek af høj kvalitet med artefakter og muliggøre digitale rejseudstillinger med skrøbelige egyptiske artefakter, English Heritage har undersøgt brugen af 3D laserscanning til en bred række applikationer for at få arkæologiske og tilstandsdata, og National Conservation Center i Liverpool har også produceret 3D -laserscanninger i bestilling, herunder bærbare objekter og in situ -scanninger af arkæologiske steder. Den Smithsonian Institution har et projekt kaldet Smithsonian X 3D bemærkelsesværdige for bredden af typer af 3D-objekter, de forsøger at scanne. Disse omfatter små genstande som f.eks. Insekter og blomster, til objekter i menneskelig størrelse, såsom Amelia Earharts flyverdrag til objekter i rumstørrelse, såsom Gunboat Philadelphia, til historiske steder som Liang Bua i Indonesien. Bemærk også, at data fra disse scanninger bliver gjort tilgængelige for offentligheden gratis og kan downloades i flere dataformater.

Medicinsk CAD/CAM

3D -scannere bruges til at fange en patients 3D -form inden for ortotik og tandpleje . Det erstatter gradvist kedeligt gips. CAD/CAM -software bruges derefter til at designe og fremstille ortosen , protesen eller tandimplantaterne .

Mange Chairside dental CAD/CAM -systemer og Dental Laboratory CAD/CAM -systemer bruger 3D Scanner -teknologier til at fange 3D -overfladen af et tandpræparat (enten in vivo eller in vitro ) for at producere en restaurering digitalt ved hjælp af CAD -software og i sidste ende producere endelig restaurering ved hjælp af en CAM -teknologi (f.eks. en CNC -fræser eller 3D -printer). Stolsidesystemerne er designet til at lette 3D -scanning af et præparat in vivo og producere restaureringen (f.eks. En krone, et indlæg, et indlæg eller et finer).

Kvalitetssikring og industriel metrologi

Digitaliseringen af virkelige objekter er af vital betydning i forskellige applikationsområder. Denne metode anvendes især i industriel kvalitetssikring for at måle den geometriske dimensionsnøjagtighed. Industrielle processer såsom samling er komplekse, stærkt automatiserede og typisk baseret på CAD (computer-aided design) data. Problemet er, at den samme grad af automatisering også er nødvendig for kvalitetssikring. Det er for eksempel en meget kompleks opgave at samle en moderne bil, da den består af mange dele, der skal passe sammen i slutningen af produktionslinjen. Den optimale ydelse af denne proces garanteres af kvalitetssikringssystemer. Især metaldelers geometri skal kontrolleres for at sikre, at de har de korrekte dimensioner, passer sammen og til sidst fungerer pålideligt.

Inden for stærkt automatiserede processer overføres de resulterende geometriske mål til maskiner, der fremstiller de ønskede objekter. På grund af mekaniske usikkerheder og slid kan resultatet afvige fra dets digitale nominelle. For automatisk at registrere og evaluere disse afvigelser, skal den fremstillede del også digitaliseres. Til dette formål anvendes 3D -scannere til at generere punktprøver fra objektets overflade, som endelig sammenlignes med de nominelle data.

Processen med at sammenligne 3D-data med en CAD-model benævnes CAD-sammenligning og kan være en nyttig teknik til applikationer som f.eks. Bestemmelse af slidmønstre på forme og værktøj, bestemmelse af nøjagtigheden af den endelige konstruktion, analyse af mellemrum og skylning eller meget stærk analyse komplekse skulpturerede overflader. På nuværende tidspunkt er lasertrianguleringsscannere, struktureret lys og kontaktscanning de dominerende teknologier, der anvendes til industrielle formål, hvor kontaktscanning forbliver den langsomste, men generelt mest præcise løsning. Ikke desto mindre giver 3D -scanningsteknologi tydelige fordele i forhold til traditionelle touch -sonde -målinger. Hvidt lys eller laserscannere digitaliserer objekter rundt omkring nøjagtigt og fanger fine detaljer og friformsoverflader uden referencepunkter eller spray. Hele overfladen dækkes med rekordhastighed uden risiko for at beskadige delen. Grafiske sammenligningstabeller illustrerer geometriske afvigelser af fuldt objektniveau, hvilket giver dybere indsigt i potentielle årsager.

Omgåelse af forsendelsesomkostninger og internationale import/eksporttariffer

3D -scanning kan bruges sammen med 3D -printteknologi til stort set at teleportere bestemte objekter på tværs af afstande uden at skulle sende dem og i visse tilfælde pådrage import/eksporttariffer. For eksempel kan et plastobjekt 3D-scannes i USA, filerne kan sendes til en 3D-udskrivningsfacilitet i Tyskland, hvor objektet replikeres, og effektivt teleporteres objektet over hele kloden. I fremtiden, efterhånden som 3D -scanning og 3D -printteknologier bliver mere og mere udbredt, bliver regeringer rundt om i verden nødt til at genoverveje og omskrive handelsaftaler og internationale love.

Genopbygning af genstande

Efter at data er blevet indsamlet, skal de erhvervede (og nogle gange allerede behandlede) data fra billeder eller sensorer rekonstrueres. Dette kan gøres i det samme program eller i nogle tilfælde skal 3D -dataene eksporteres og importeres til et andet program for yderligere forfining og/eller for at tilføje yderligere data. Sådanne yderligere data kan være gps-placeringsdata, ... Også efter rekonstruktionen kan dataene muligvis implementeres direkte i et lokalt (GIS) kort eller et globalt kort som f.eks. Google Earth .

Software

Der bruges flere softwarepakker, hvor de erhvervede (og nogle gange allerede behandlede) data fra billeder eller sensorer importeres. Bemærkelsesværdige softwarepakker inkluderer:

3DF Zephyr
Canoma
Leica fotogrammetri -suite
MeshLab
MountainsMap SEM (kun mikroskopi -applikationer)
PhotoModeler
SketchUp
tomviz

Languages

In other projects