اسکن سه بعدی

با ورود فناوری اسکن سه بعدی به بازار، این امکان به وجود آمد تا بتوانیم اشیاء را به همان شکلی که می‌بینیم، یعنی در حالت سه بعدی، اسکن کنیم. با اسکن سه بعدی در واقع شما می‌توانید یک کپی دیجیتالی از تمامی اجسام فیزیکی داشته باشید که نزدیک ترین تصویر از شکل واقعی آن را می‌سازند. در این صفحه می‌خواهیم علاوه بر توضیح درباره اسکن سه بعدی و روش‌های آن، درباره مفاهیمی چون مهندسی معکوس نیز توضیح دهیم. با سافت-میکر همراه باشید.

اسکن سه بعدی چیست؟

اسکن سه بعدی از طریق دستگاهی انجام می‌شود که می‌تواند یک شیء یا جسم را تجزیه و تحلیل کرده و اطلاعات مربوط به آن را ثبت کند. این اطلاعات شامل رنگ، ابعاد و ظاهر جسم می‌شود که می‌توان از آنها برای بازسازی یک مدل سه بعدی استفاده کرد. از اسکن سه بعدی در بسیاری از صنایع مانند پزشکی، طراحی صنعتی، مستند سازی، تولید فیلم و بازی و حتی ساخت اعضای مصنوعی استفاده می‌شود.

دستگاه اسکنر بعد از جمع آوری اطلاعات و ارسال آنها برای رایانه، یک فایل سه بعدی می‌سازد که امکان پرینت سه بعدی آن نیز وجود دارد. درباره انواع پرینترهای سه بعدی و روش‌های مورد استفاده در این تکنولوژی، در مقالات سافت-میکر بخوانید.

کاربرد اسکن سه بعدی چیست؟

اسکن سه بعدی صرفاً برای ساخت یک تصویر یا مدل از اجسام به کار نمی‌رود. بلکه اطلاعات جمع آوری شده توسط اسکنر سه بعدی می‌تواند دامنه مسیعی از کاربردها را شامل شود. در لیست زیر تنها بخشی از کاربردهای اسکن سه بعدی را باهم می‌بینیم.

• بازسازی صحنه تصادفات
• بازرسی قالب‌های تزریق پلاستیک
• کنترل تلرانس‌های ابعادی
• بازسازی انواع حرکات
• تولید فیلم و بازی‌های رایانه ای
• ساخت تجهیزات پزشکی
• ساخت اندام‌های مصنوعی
• نمونه سازی اولیه
• طراحی صنعتی قطعات پیچیده
• مهندسی معکوس
• و …

در کنار تمام خدماتی که از طریق اسکن و پرینت سه بعدی در سافت-میکر برای شما فراهم است، می‌توانید برای طراحی، مدلسازی سه بعدی و مهندسی معکوس قطعات و ماشین آلات صنعتی نیز با ما در تماس باشید.

انواع اسکن سه بعدی

به طور کلی دو نوع تکنیک برای اسکن سه بعدی وجود دارد. روش نورسنجی یا فوتوگرامتری و اسکن نوری. در روش اول، تصاویر دوبعدی از زوایای مختلف یک شکل گرفته می‌شوند و از طریق اتصال آنها، یک تصویر سه بعدی به دست می‌آید. تبدیل تصاویر دو بعدی به یک فایل سه بعدی توسط نرم افزار و از طریق تکنیک‌های پردازش تصویر اتفاق می‌افتد. از آنجایی که برای ساخت چنین تصاویری نیاز به دستگاه خاص و پیچیده‌ای ندارید، حتی می‌توانید با استفاده از موبایل اسکن سه بعدی انجام دهید.

از نرم افزارهایی که امکان این کار را برای شما فراهم می‌کنند می‌توان به123D Catch ، که توسط شرکت مشهور AutoDesk توسعه یافته است، اشاره کرد. همچنین نرم افزارهای Trimensional و Trnio گزینه‌های بسیار خوبی برای اسکن سه بعدی به روش فوتوگرامتری هستند.

اما روش دوم که اسکن نوری یا اسکن مبتنی بر نور نام دارد، به دو صورت «نور ساختار یافته» و «اسکن لیزری» انجام می‌گیرد. دستگاه‌های اسکنر سه بعدی که از طریق نور ساختاریافته کار می‌کنند، برای تصویر برداری، الگوهایی از نور را بر روی جسم می‌اندازند. بر اساس این تغییرات الگوی نور، دستگاه می‌تواند فرم قطعه را تعیین کند و یک فایل مش سه بعدی (ماکت دیجیتال) از جسم مورد نظر ایجاد نماید.

نوع دیگر اسکن سه بعدی نوری، از طریق لیزر انجام می‌شود. به این صورت که زاویه ای از لیزرهای منعکس را اندازه گرفته و مختصات سه بعدی شی را به دست می‌آورد. بیشتر اسکنرهای رایج از همین تکنولوژی برای اسکن سه بعدی استفاده می‌کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره اسکن سه بعدی صنعتی و غیرصنعتی با همکاران ما در سافت-میکر در تماس باشید.

نقش اسکنر سه بعدی در مهندسی معکوس

به کل فرایند کشف اصول و تکنولوژی یک دستگاه یا یک سیستم، Reverse Engineering گفته می‌شود. در واقع برای طراحی یک محصول بدون اینکه دانش لازم برای تولید آن را داشته باشیم، می‌توانیم از مهندسی معکوس استفاده کنیم. اسکن سه بعدی هم به نوعی از مهندسی معکوس بهره می‌برد تا بتواند توپولوژی اصلی مدل موجود را به دست آورد.

با مهندسی معکوس ابتدا یک مش سه گوش روی نقاط استخراج شده از عملیات اسکن سه بعدی شکل می‌گیرد. سپس این مش‌ها به نواحی کوچک تری تقسیم یا تخمین زده خواهند شد. در مرحله آخر هم با اتصال این قسمت‌ها، مدل سه بعدی اصلی تشکیل می‌شود. در این میان مفهوم دیگری به نام ابر نقاط یا Point Cloud مطرح می‌شود که در اصل مدل تشکیل شده از نقاط است که سطح شی را وصف می‌کنند.

برای به دست آوردن این مدل، می‌بایست از دستگاه‌های اسکن سه بعدی غیر تماسی استفاده کرد. این دستگاه‌ها می‌توانند در هر بار اندازه برداری از سطح قطعه، بسته به رزولوشن دوربین دستگاه، تعداد مشخصی از نقاط را برداشت کنند که مختصات سه بعدی آنها قابل استخراج است. شما می‌توانید برای اسکن سه بعدی قطعات و محصولات خود از طریق به روزترین تکنولوژی‌های دنیا، با سافت-میکر در تماس باشید.