Công Nghệ Quét 3D ? Những Công Nghệ Quét 3D Phổ Biến

Quét 3D là công nghệ được sử dụng để chụp hình dạng của một đối tượng bằng máy quét 3D. Kết quả là một file 3D của đối tượng có thể được lưu, chỉnh sửa và thậm chí là in 3D. Nhiều công nghệ quét 3D khác nhau dùng để scan cơ khí, kiến trúc, đồ gỗ, chân dung người.... Mỗi công nghệ quét 3D đều có những hạn chế, ưu điểm và giá cả khác nhau.

Nguyên tắc cơ bản là sử dụng máy quét 3D để thu thập dữ liệu của một vật mẫu.

Vật mẫu có thể là:

  • Vật tĩnh.
  • Không gian (chẳng hạn như một căn phòng)
  • Người (quét cơ thể 3D)

Một số máy quét 3D có thể đồng thời thu được dữ liệu vê hình dạng và màu sắc. Bề mặt màu quét 3D được gọi là kết cấu.

Bản quét 3D tương thích với phần mềm Máy tính hỗ trợ thiết kế (CAD) và cả in 3D, sau khi đã được chỉnh sửa một chút trên phầm mềm. Quét 3D có thể cung cấp nhiều thông tin về thiết kế của một đối tượng, trong thiết kế sản phẩm, nó được gọi là thiết kế ngược.

Máy quét 3D là công cụ mạnh mẽ cho các chuyên gia trong một số ngành, chẳng hạn như ô tô, hàng không, nha khoa, đồ trang sức,cơ khí, khuôn mẫu... cũng như trò chơi điện tử, hiệu ứng đặc biệt và phim hoạt hình....

Công nghệ quét 3D dựa trên các nguyên tắc vật lý khác nhau và có thể được phân loại thành các loại:

  • Công nghệ quét 3d laser: chiếu một chùm tia laser lên bề mặt và đo sự biến dạng của tia laser.
  • Công nghệ quét 3d ánh sáng cấu trúc: đo sự biến dạng của vân sáng trên bề mặt để quét 3D hình dạng của bề mặt.
  • Công nghệ quét 3d  Photogrammetry: còn được gọi là quét 3D từ các bức ảnh, tái tạo lại trong 3D một đối tượng từ các bức ảnh 2D với tầm nhìn máy tính và các thuật toán hình học tính toán.
  • Công nghệ quét 3d tiếp xúc: dựa trên việc lấy mẫu một số điểm trên bề mặt, được đo bằng độ biến dạng của đầu dò.
  • Công nghệ quét 3d xung laser : là công nghệ quét 3D dựa trên thời gian dịch chuyển của chùm tia laze. Chùm tia laze được chiếu trên một bề mặt và được thu thập trên một cảm biến. Thời gian di chuyển của tia laser từ lúc phát và nhận của nó cung cấp thông tin hình học của bề mặt.Công nghệ quét 3d Laser

Công nghệ quét 3d laser tại 3dthinking

1. Công nghệ quét bằng laser: máy quét sử dụng một đường laser hoặc một điểm laser duy nhất để quét trên một vật thể. Đầu tiên, tia laser được tạo ra bằng máy quét 3D. Khi ánh sáng laser phản xạ khỏi vật thể được quét 3D, quỹ đạo ban đầu của nó sẽ được một cảm biến sửa đổi và thu nhận. Từ việc sửa đổi quỹ đạo laser và lượng giác lượng giác, hệ thống có thể phân biệt một góc lệch cụ thể. Góc được tính toán được liên kết trực tiếp với khoảng cách từ đối tượng đến máy quét. Khi máy quét 3D thu thập đủ khoảng cách, nó có khả năng lập bản đồ đối tượng của bề mặt và tạo ra một bản quét 3D.

    Ưu điểm chính của công nghệ laser tam giác để quét 3D là độ phân giải và độ chính xác của nó. Một nhược điểm của công nghệ laser tam giác là tính nhạy cảm của nó đối với đặc tính của bề mặt để quét 3D. Các bề mặt rất sáng bóng hoặc trong suốt thì không thể quét được.

2. Công nghệ quét 3D ánh sáng cấu trúc: máy quét 3D ánh sáng có cấu trúc sử dụng phương pháp tam giác lượng giác nhưng không dựa vào tia laser. Thay vào đó, công nghệ quét 3D ánh sáng có cấu trúc hoạt động với việc chiếu một loạt các mẫu tuyến tính lên một vật thể. Sau đó, hệ thống có khả năng kiểm tra các cạnh của mỗi đường trong mẫu và tính toán khoảng cách từ máy quét đến bề mặt của đối tượng. Ánh sáng có cấu trúc được sử dụng để quét 3D có thể có màu trắng hoặc xanh lam và được tạo ra bởi nhiều loại máy chiếu, chẳng hạn như công nghệ Xử lý ánh sáng kỹ thuật số (DLP). Hình chiếu thường là một chuỗi tia sáng nhưng cũng có thể là một ma trận điểm ngẫu nhiên.

    Những ưu điểm chính của công nghệ ánh sáng cấu trúc để quét 3D là tốc độ, độ phân giải và khả năng quét chân dung người. Một nhược điểm của công nghệ ánh sáng cấu trúc là khả năng nhạy cảm với điều kiện ánh sáng ngoài trời gây khó khăn khi làm việc bên ngoài.

3. Công nghệ quét 3D Photogrammetry (nhiếp ảnh) là công nghệ thực hiện các phép đo từ các bức ảnh, đặc biệt là để khôi phục vị trí chính xác của các điểm trên bề mặt. Phép đo quang dựa trên sự kết hợp giữa tầm nhìn máy tính và các thuật toán hình học tính toán chính xác. Nguyên tắc của phép đo quang là phân tích một số bức ảnh của một chủ thể tĩnh, được chụp từ các góc nhìn khác nhau và để tự động phát hiện các điểm ảnh tương ứng với cùng một điểm vật lý. Dữ liệu đầu vào yêu cầu từ người dùng là các thông số của máy ảnh như độ dài tiêu cự và độ méo ống kính.

Thách thức chính của công nghệ quét 3D này là phân tích nhiều ảnh và hàng nghìn điểm với độ chính xác cao. Cần có một máy tính rất mạnh để chạy các thuật toán đo quang. Ưu điểm chính của công nghệ quét 3D photogrammetry là độ chính xác và tốc độ thu nhận. Công nghệ Photogrammetry cũng có khả năng tái tạo lại các đối tượng ở nhiều quy mô khác nhau, được chụp từ mặt đất hoặc từ trên không. Một nhược điểm của công nghệ Photogrammetry là độ nhạy của nó đối với độ phân giải của các bức ảnh đầu vào và thời gian cần thiết để chạy các thuật toán.

Công nghệ Quét xung Laser

4. Công nghệ quét tiếp xúc: Quét 3D dựa trên tiếp xúc còn được gọi là số hóa.Máy quét 3D tiếp xúc với đối tượng, trong khi đối tượng được giữ cố định tại vị trí. Một đầu dò chạm được di chuyển trên bề mặt đến các điểm khác nhau của đối tượng để ghi lại thông tin 3D. Đầu dò đôi khi được gắn vào một cánh tay robot có khớp nối, có khả năng thu thập tất cả các cấu hình và góc độ tương ứng của nó để có độ chính xác hơn. Một số cấu hình cụ thể của máy quét 3D dựa trên tiếp xúc được gọi là Máy đo tọa độ ba chiều (CMM).

Quét 3D tiếp xúc được sử dụng rộng rãi để thực hiện kiểm tra chất lượng các bộ phận sau khi chế tạo hoặc trong các hoạt động bảo trì. Ưu điểm chính của công nghệ quét 3D tiếp xúc là độ chính xác và khả năng quét 3D các bề mặt trong suốt hoặc phản chiếu. Nhược điểm của công nghệ quét 3D tiếp xúc là tốc độ và không đủ khả năng làm việc với các hình dạng tự do, hữu cơ.

5. Công nghệ quét xung laser: Máy quét 3D dựa trên xung Laser, còn được gọi là máy quét Time-of-Flight hoặc Lidar, đo khoảng thời gian một tia laser được tạo ra để chiếu đến một vật thể và quay trở lại. Bởi vì tốc độ ánh sáng được biết chính xác, thời gian cần thiết để tia laser quay ngược trở lại cung cấp khoảng cách chính xác giữa máy quét 3D và vật thể. Để đo chính xác khoảng cách, máy quét 3D tính toán hàng triệu xung laser với độ chính xác picosecond (0,000000001 giây!).

Vì mỗi thước đo chỉ thu thập một điểm, máy quét 3D cần chiếu tia laser của nó 360 độ xung quanh điểm đó. Để thực hiện tính năng này, máy quét 3D thường được gắn một gương thay đổi hướng của tia laser. Máy quét 3D Time-of-Flight bao gồm cả laser xung và laser dịch pha. Máy quét 3D laser chuyển pha là một loại phụ của máy quét 3D xung laser. Ngoài việc phát xung laser, các hệ thống dịch pha cũng điều chỉnh công suất của chùm tia laser. Các tia laser chuyển pha mang lại hiệu suất tổng thể tốt hơn. Ưu điểm chính của máy quét 3D xung laser là khả năng quét 3D các vật thể và không gian rất lớn. Tuy nhiên, tốc độ quét khá chậm.

Tham khảo các dòng máy công nghệ laser màu xanh mà 3D Thinking đang phân phối
➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖
𝗖𝗼̂𝗻𝗴 𝗧𝘆 𝗧𝗡𝗛𝗛 𝟯𝗗 𝗧𝗵𝗶𝗻𝗸𝗶𝗻𝗴
𝘊𝘩𝘶𝘺𝘦̂𝘯 𝘤𝘶𝘯𝘨 𝘤𝘢̂́𝘱 𝘥𝘪̣𝘤𝘩 𝘷𝘶̣ 𝘚𝘤𝘢𝘯 3𝘋, 𝘐𝘯 3𝘋, 𝘔𝘢́𝘺 𝘪𝘯 3𝘋, 𝘔𝘢́𝘺 𝘚𝘤𝘢𝘯 3𝘋
Phone /Zalo: 0985089955
✉✉✉✉ info@3dthinking.vn
🏠🏠🏠 Số 10, Liền Kề 5, Khu Đô Thị Đại Thanh, Đường Phan Trọng Tuệ, Thanh Trì, Hà Nội