Co to jest skanowanie laserowe 3D?
Trójwymiarowe (3D) skanowanie laserowe to technika wykorzystywana do przechwytywania dokładnych informacji cyfrowych na temat rzeczywistych obiektów i terenu. Proces wykorzystuje wiązkę lub linię światła laserowego do wykrywania powierzchni obiektu, a następnie - albo przez triangulację, albo przez pomiar czasu potrzebnego do odbicia światła laserowego - oblicza jego odległość od lasera, aby wygenerować punkty w przestrzeni 3D . Punkty te są następnie łączone ze sobą za pomocą specjalnego oprogramowania, aby stworzyć wirtualny model rzeczywistego obiektu. W przeciwieństwie do niektórych innych metod skanowania 3D, skanowanie laserowe 3D w żaden sposób nie wpływa na obiekt ani go nie dotyka, co czyni go cennym przy skanowaniu delikatnych lub dużych zamontowanych obiektów, takich jak historyczne artefakty i lokalizacje. W zależności od mechanizmu zastosowanego do skanowania laserowego 3D, rzeczywisty skaner może być małym urządzeniem podręcznym, większą jednostką stacjonarną z przegrodą na przedmioty lub może być nawet zaprojektowany jako system, który można zamontować na poruszającym się pojeździe, taki jak samolot.
Istnieją dwie podstawowe metody skanowania laserowego 3D. Pierwszy jest znany jako triangulacja i polega na użyciu lasera, który jest zamontowany na urządzeniu skanującym z jedną lub więcej kamerami ustawionymi w ustalonych pozycjach względem lasera. Podczas skanowania obiektu kamery wykrywają światło lasera na powierzchni obiektu. Używając względem siebie kąta kamer i lasera, a także odległości między nimi, można obliczyć trójkąt, który określa odległość lasera od skanera, podając położenie punktu 3D w przestrzeni wirtualnej.
Druga metoda stosowana w skanowaniu laserowym 3D również wysyła wiązkę światła laserowego na powierzchnię obiektu, ale zamiast optycznego określania odległości lasera mierzy się czas potrzebny do odbicia lasera z powrotem do czujnika . Im mniej czasu zajmie, tym bliżej jest punkt w przestrzeni. Ta metoda może wykorzystywać lasery o dużej mocy i skanować obiekty znajdujące się w dużej odległości, w przeciwieństwie do ograniczonego zasięgu triangulacji.
Obie metody skanowania laserowego 3D mają zastosowanie w produkcji, w której budowane obiekty można skanować w poszukiwaniu problemów lub wad produkcyjnych. Skanery mogą być również wykorzystywane w rozrywce, gdzie modele fizyczne lub twarze ludzkie mogą być dokładnie digitalizowane, dzięki czemu można nimi manipulować w animacjach 3D. Jednym z popularnych zastosowań skanowania laserowego 3D jest rejestrowanie informacji 3D o dziełach, artefaktach archeologicznych i miejscach, a także całych topografiach, w celu analizy, porównania i zachowania historycznego.