Что такое лазерное 3д сканирование?
Лазерное сканирование 3d - это высокоскоростной, инновационный и эффективный метод создания трехмерных моделей объектов, зданий и сооружений, фасадов и конструкций.
|
|
|
Что такое технология лазерного 3д сканирования?
В основе технологии, лазерное 3д сканирование использует лазерный луч, который отражается от объекта. Лазерный сканер измеряет расстояние, пройденное лучом, и угол его отражения. Буквально за секунды он производит тысячи таких измерений, создавая тем самым облако точек, из которых и выстраивается 3d модель вашего объекта.
Прежде всего, есть две неотъемлемые составляющие части технологии лазерного сканирования:
· полевой этап (3d сканер производит съемку различных объектов. Он ставится в подходящее положение для съемки, нажимается на кнопку, а затем сканер делает уже свою работу. Чтобы получить съемку всего объекта, необходимо выпускать лазерное сканирование со всех возможных точек, чтобы в дальнейшем получить несколько сканов для сшивания);
· камеральная обработка (полевые данные трансформируются в показатели, которые нужны в дальнейшем. Технология лазерного 3д сканирования дает вспомогательные результаты, подробные геодезические топографические планы, ссылки на информационные активы, обзорные видео, 3д модели и т.д. Все это зависит от программного обеспечения).
Для чего используется лазерное 3д сканирование?
3d лазерное сканирование объектов используется для получения и обработки информации с помощью активных оптических систем, другими словами, с помощью лазерного сканера, использующего явления отражения света от объекта, и проводящего с высокой точностью измерения координат.
Этот метод в большинстве случаев применяется в области строительства и архитектуры, горнодобывающей и нефтегазовой промышленности.
3d моделирование, дизайн и печать
После выполнения работ по лазерному трехмерному сканированию и получения данных в виде облака точек, специалисты преобразовывают результаты сканирования в цифровую модель, с помощью использования современного программного обеспечения.
Моделирование позволяет компаниям просматривать и изменять модель, тем самым делает ее полезной для оптимизации продукции. Полученные данные в результате 3d лазерного сканирования объектов, также могут быть направлены в области разноплановых задач, таких как, проектирование или 3D печать аналогичных товаров или объектов в различных размерах.
Обратное проектирование
Лазерное 3d сканирование позволяет с высокой точностью получить измерения для объектов с неизвестными размерами. Трехмерные данные сканирования можно использовать для создания цифровой 3д модели объекта различных форматов. Таким образом, возможность обратного проектирования позволяет воссоздавать объекты даже без наличия исходных проектных спецификаций.
Планирование
Применение информации, полученной в результате трехмерного сканирования возможно и в области планирования. Современные задачи во многих сферах деятельности нуждаются в применении лазерного сканирования, тем самым делая этот процесс незаменимым инструментов.
3д сканирование является одним из действенных методов сокращения расходов на производство объектов, за счет их предварительного моделирования и изучения. Готовые модели соответствуют конкретным параметрам, а расположение разных деталей на изображении, в свою очередь, отличается в зависимости от назначения, применения и характеристик представленных элементов.
Образовательные применения
3D-модели могут применяться и сфере образования в качестве учебного инструмента для демонстрации точных инженерных технологий производства различных товаров, в области строительства зданий или архитектурных проектов культурного наследия.
Преимущества лазерного 3D-сканирования
Технология лазерного 3д сканирования может использоваться в любое время суток, поскольку она не зависит от интенсивности освещения в окружающей среде, а также имеет высокое разрешение изображения и практически не имеет геометрических искажений. Данная технология позволяет:
· детально изучать объект находясь на расстоянии от него;
· создавать 3д модели местности с высоким разрешением;
· получить преимущество в виде точности, поскольку у лазерного сканирования она сравнима с той точностью, которую могут дать наземные геодезические измерения, и во много раз выше, чем точность аэрофотосъемки;
· получать рельеф местности;
· создавать топографические карты и планы на территориях с отсутствием наземных ориентиров;
· создавать классификатор растительности вплоть до распознавания ее вида и состояния.
Процесс лазерного сканирования
Непрерывное развитие технологий лазерного сканирования привело к точному и эффективному сканированию с наиболее лучшими результатами. Благодаря новейшим улучшениям, появилась возможность контролировать направление лазерных лучей и измерять расстояния, что позволяет осуществлять процесс сканирования. Весь процесс сканирования производится в несколько этапов, в зависимости от технического задания или от поставленной задачи, например:
1. съемки (лазерное 3д сканирование);
2. обработка данных;
3. создание облака точек;
4. определение классификации облака точек;
5. создание производных продуктов по классифицированному облаку точек.
Сканирование
Для начала процесса сканирование необходим выбор объекта сканирования. Чтобы создать цифровую модель небольшого по площади или размеру предмета, его необходимо поместить на платформу. Для оцифровки более крупных объектов, например, строительных или промышленных, необходимо использовать портативный прибор, который возможно доставить по месту нахождения объекта, который Вы хотите сканировать. Процесс 3D-сканирования позволяет воссоздавать любые изделия, получать технические чертежи, а также в разы ускорять процесс выпуска готового продукта.
Типы сканирования
На сегодняшний день на рынке представлено два основных типа лазерного трехмерного сканирования:
· триангуляционное;
· времяпролетное.
Триангуляция
В данном методе, для получения наиболее точных измерений, используется сканер и камера. Камера располагается в верхней вершине, сканер во второй, а сам объект сканирования находится в третьей вершине.
Расстояние до объекта вычисляет сканер, определяя, в том числе, и угол между лазером и камерой. После чего, он производит измерения, выпуская лазерную линию и сканируя поперечное сечение объекта. Затем, полученные данные обрабатываются с помощью специального программного обеспечения для различных приложений, чаще всего, для приложений малого радиуса действия с негабаритными объектами.
Времяпролетное
В отличии от триангуляции, данный тип сканирования может выполняться на большом расстоянии, и чаще используется для крупногабаритных объектов, в том числе со сложной архитектурой. 3д сканеры для данного типа сканирования, используют соответствующую технологию для определения расстояния до объекта и участка, который необходимо сканировать, иными словами, работая как лазерные дальномеры.
В данной технологии, происходит излучение лазерного света и измерение времени, которое необходимо для того, чтобы лазер достиг поверхности и отразился от нее к датчикам. Постоянная величина скорости света позволяет 3d сканеру рассчитать расстояние между собой и поверхностью объекта или помещений. Далее, сканер начинает сам процесс сканирования, измеряя расстояние по одной точке за раз, с большой скоростью перемещая лазер к каждой точке в поле зрения. Времяпролетные сканеры способны измерять тысячи точек данных в секунду, тем самым делая этот метод наиболее подходящим для проектов сканирования на средних и больших расстояниях, таких как экологическое и геодезическое сканирование, а также лазерное сканирование зданий.
Получение данных об объекте
Результат проведенного лазерного 3д сканирование называется – «облако точек». Оно представляет собой миллионы точек на экране, которые отображают форму отсканированного объекта.
Файлы данных облака точек регистрируются и объединяются в трехмерное представление объекта, затем выполняется постобработка с помощью специального программного обеспечения или приложений, в зависимости от поставленной задачи для дальнейшего использования или технического задания.
Использование данных
После получения данных, отсканированное изображение может быть визуализировано с помощью программного обеспечения для сканирования. Пользователи могут выбрать тот тип 3д модели, которую необходимо создать, например:
· цифровая модель;
· печатная версия;
· осязаемая визуализация и т.д.
Данные 3д сканирования также можно использовать для обратного проектирования, подключая данные облака точек к программному обеспечению для создания 3d модели геометрии объекта. Этот процесс позволяет воссоздать точную копию отсканированного объекта и при необходимости выявить и исправить любые недостатки предыдущих моделей.
Виды лазерного сканирования
Выбор вида лазерного 3д сканирования объекта зависит от участка, площади, технических, конструктивных особенностей и размера строительного объекта:
1. Наземное лазерное обследование зданий – это метод, который позволяет с высокой детализацией выполнить исследование отдельных конструктивных элементов, помещений. Это один из методов инженерно-геодезических изысканий. Сканирование в два этапа предоставляет исчерпывающую информацию по конкретным узлам сооружений и зданий. На рынке существует большое количество производителей оборудования для осуществления данного вида сканирования, как например Trimble, Faro, Leica и др.
2. Мобильное лазерное сканирование – это роботизированный лазерный тахеометр закрепляется на транспортном средстве. В данном виде, сканирование выполняется с корректировкой на возможный наклон и вибрацию при движении. Данный способ рекомендуется для исследования объектов большой площади.
3. Воздушное 3д лазерное сканирование – это наиболее детальный вид лазерного сканирования, который позволяет оперативно и с высокой точностью получить данные по строительному объекту любой сложности, с учетом особенностей геодезии местности, соседними зданиями и сооружениями и с привязкой к инфраструктуре. Послойное сканирование предоставляет полную и исчерпывающую информацию в каждом ярусе измерений – рельеф, инфраструктура, конструкционные узлы, инженерные системы.
Выбор оборудования по точности измерений, дальности, скорости, углу обзора зависит от целей лазерного 3D исследования зданий и сооружений, особенностей объекта и технического задания.
Особенности лазерного 3D-сканера FreeScan UE Pro
3D-сканер FreeScan UE Pro – это высокоточный портативный лазерный 3d сканер, предназначенный для съемки объектов малого и среднего размера. Сканер подходит для широкого спектра применений, благодаря интегрированному фотограмметрическому модулю, включая реинжиниринг, контроль качества и 3д печать.
С помощью данного сканера можно сканировать объекты до 1,5 м в диаметре, и экспортировать данные в различные форматы файлов, такие как STL, OBJ, PLY, ASC, XYZ. Помимо этого, 3д сканер оснащен встроенным сенсорным экраном для удобства управления и работы с данными.
Программное обеспечение Geomagic Control X
Geomagic Control X представляет собой инновационное программное решение, которое позволяет контролировать качество и способно решать проблемы, которые не могут быть решены традиционными методами измерений, такими как штангенциркули и координатно-измерительные машины. Например, эти методы не могут обеспечить полную информацию при проверке деталей, которые подвержены деформации или изгибу. А программное обеспечение Geomagic Control X, в свою очередь, позволяет пользователям быстро и легко контролировать точность своих изделий, а также гарантировать соответствие отраслевым стандартам.
Область применения 3D сканирования
В настоящее время широко распространено применение лазерного 3д сканирования в различных отраслях промышленности, строительства и архитектуры. Этот метод позволяет получить точную копию объекта в масштабе 1:1 с микрометровой точностью, что делает его незаменимым при создании и изменении проектной документации, реконструкции и реставрации зданий, а также контрольных измерений в строительстве и производстве. Одно из основных преимуществ лазерного трехмерного сканирования – это возможность получения точных измерений и высокой детализации всего объекта в быстром режиме.
Обмерное лазерное сканирование зданий и сооружений
Трехмерное лазерное обследование и обмеры гарантируют получение максимально полной и корректной информации по пространственной геометрии зданий и сооружений, точную графическую фиксацию строительного объекта в реальном времени. Результаты обмеров при помощи лазерного 3д сканирования необходимы для широкого диапазона проектных или строительных работ, таких как, например:
· определения конструктивных решений;
· фиксацию пространственного положения здания в целом, его отдельных частей конструкций и архитектурных элементов;
· выявления деформаций;
· мониторинга состояния;
· выполнения конструктивных расчетов;
· подготовки всех необходимых материалов для перепланировки, модернизации, реставрации, капитального или планового ремонта;
· построения bim моделей с 3д визуализацией.
Наши услуги
Cybercom предлагает широкий спектр услуг в области 3d сканирования и 3d моделирования с использованием современного и инновационного оборудования. Расчет сроков выполнения работ, стоимость работ и условия определяются индивидуально, в зависимости от технического задания, поставленных задач, персональных предпочтений и объемов работы. Сделать заказ или получить консультацию опытных специалистов по любым вопросам Вы можете по телефону +7 (495) 620-58-78 или по электронной почте, указанной на странице сайта, или оставьте заявку на обратный звонок. Мы находимся в г. Москве. Время работы с 09:00 до 19:00 с понедельника по пятницу.
