Was ist 3D-Laserscanning?
Das dreidimensionale (3D) Laserscannen ist eine Technik, mit der genaue digitale Informationen über reale Objekte und Gelände erfasst werden. Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche eines Objekts mit einem Strahl oder einer Laserlichtlinie erfasst und anschließend - entweder durch Triangulation oder durch Messung der Zeit, die das Laserlicht für die Reflexion benötigt - der Abstand zum Laser berechnet, um Punkte im 3D-Raum zu erzeugen . Diese Punkte werden dann durch eine spezielle Software miteinander verbunden, um ein virtuelles Modell des realen Objekts zu erstellen. Im Gegensatz zu einigen anderen Methoden des 3D-Scannens wirkt sich das 3D-Laserscannen nicht auf das Objekt aus oder berührt es in irgendeiner Weise, sodass es für das Scannen von zerbrechlichen oder großen Objekten wie historischen Artefakten und Orten nützlich ist. Je nach dem Mechanismus, mit dem der 3D-Laserscan ausgeführt wird, kann der eigentliche Scanner ein kleines Handgerät, eine größere stationäre Einheit mit einem Fach für Objekte oder sogar ein System sein, das an einem fahrenden Fahrzeug angebracht werden kann. wie ein Flugzeug.
Es gibt zwei Hauptmethoden für das 3D-Laserscannen. Die erste Methode ist als Triangulation bekannt und umfasst die Verwendung eines Lasers, der mit einer oder mehreren Kameras an festen Positionen in Bezug auf den Laser auf einer Abtastvorrichtung montiert ist. Wenn ein Objekt gescannt wird, erfassen die Kameras das Licht des Lasers auf der Oberfläche des Objekts. Unter Verwendung des Winkels der Kameras und des Lasers in Bezug zueinander sowie des Abstands zwischen ihnen kann ein Dreieck berechnet werden, das den Abstand des Lasers vom Scanner bestimmt und die Position des 3D-Punkts im virtuellen Raum angibt.
Die zweite Methode, die beim 3D-Laserscannen verwendet wird, sendet ebenfalls einen Laserlichtstrahl auf die Oberfläche eines Objekts. Statt jedoch den Laserabstand optisch zu bestimmen, wird die Zeit gemessen, die der Laser benötigt, um zu einem Sensor zurückgeworfen zu werden . Je weniger Zeit benötigt wird, desto näher kommt der Punkt im Raum. Diese Methode kann Hochleistungslaser verwenden und Objekte scannen, die sich im Gegensatz zur begrenzten Reichweite der Triangulation in großer Entfernung befinden.
Beide Methoden des 3D-Laserscannings finden Anwendung in der Fertigung, wo gebaute Objekte auf Probleme oder Produktionsfehler gescannt werden können. Die Scanner können auch im Unterhaltungsbereich eingesetzt werden, wo physische Modelle oder menschliche Gesichter genau digitalisiert werden können, um sie in 3D-Animationen zu manipulieren. Eine beliebte Anwendung für das 3D-Laserscannen ist das Aufzeichnen von 3D-Informationen zu Kunstwerken, archäologischen Artefakten und Stätten sowie ganzen Topografien zu Analyse-, Vergleichs- und historischen Zwecken.