Технология на основе фотограмметрии

Технология на основе фотограмметрии представляет собой фотографирование объекта сканирования с различных точек и воссоздание на основе полученных изображений трехмерной модели.5

Плюсы:

• Низкие затраты

• Нет соприкосновения с предметом

Минусы:

• Сложность процедуры установки приемных камер и нанесения точек привязки

• Сложность калибровки

• Привязка к программному обеспечению

• Большое количество фотографий, необходимых для получения точной модели

• Сложность сшивания

Сканирование на основе структурированного белого света

Сканирование на основе структурированного белого света заключается в проецировании на объект линий, образующих уникальный узор, каждое изменение которого сканируется приемной камерой. 5

Плюсы:

• Большая скорость сканирования

• Получение порядка 100 000 точек сканирования за один проход

• Хорошая детализация

• Возможность сканирования человека, благодаря отсутствию лазеров

• Нет соприкосновения с предметом

Минусы:

• Отсутствие транспортабельности

• Нет возможности сканирования внутренних областей

• Ограничения по яркости объектов

• Большая стоимость системы

• Необходима подготовка к сшиванию

Лазерная технология

Лазерная технология основана на проектировании лазерного луча на объект сканирования. Все искажения воспринимаются измерительной камерой, которая отслеживает физическое положение лазера. Данные передаются в компьютер, где буквально вычерчиваются лазером.5

Плюсы:

• Недорогие 3D-сканеры для промышленного применения по сравнению с другими видами сканеров

• Возможность работы с объектами недоступными для сканирования другими методами

• Не касается предмета сканирования

Минусы:

• Возникает необходимость напыления на прозрачные и сильноотражающие объекты пудры

• Нельзя сканировать черные объекты

• Невозможность сканировать участки объекта вне зоны видимости камеры

23. Что такое триангуляция 3D точек? Применяемые технологии и методы.

Процесс разбиения полигональной области со сложной конфигурацией в набор треугольников называется триангуляцией. При анализе или синтезе сложных поверхностей их аппроксимируют сеткой треугольников, и впоследствии оперируют с простейшими полигональными областями, т.е. с каждым из треугольников.

Особый интерес к алгоритмам триангуляции определяется тем, что они используются во многих процедурах машинной графики, таких как формирование поверхностей, закраска, удаление невидимых частей, отсечение.

Разбиение изображений на треугольники объясняется следующими причинами:

• треугольник является простейшим полигоном, вершины которого однозначно задают грань;

• любую область можно гарантировано разбить на треугольники;

24. Применение 3х мерного моделирования в медицине и стоматологии? Используемое программное обеспечение и оборудование?

http://www.3dlaser-pergam.ru/medicina.html

Handyscan 3D сканеры открывают большие возможности для медицинской промышленности. Сустав / установка протезов

• Сканирование любых частей тела для создания удобных протезов

• Передача данных на компьютер (CAD) для проектирования приложений, измерения, исправления, модернизации и производства

• 3D архивация (отливки больше не хранятся на складе)

• Моделирование и планирование в пластической хирургии

• Ортопедия и косметология, стоматология

Лечение плагиоцефалии

• Сканирование головы ребенка с целью установки мягкого шлема.

• Последующее сканирование головы для отслеживания изменения.

Помощь при ранении

• Цветное и фактурное сканирование раны для последующего ее лечения.

Стоматология

Развитие технологий реконструкции зубов позволяет восстановить зуб за одно посещение стоматолога! Суперсовременный метод  изготовления керамических реставраций CEREC стал революционным прорывом в прикладной стоматологии. 1,5-2-часов достаточно, чтобы вернуть зубу былое великолепие! За это время врач успевает подготовить зуб, отсканировать его специальной 3D камерой, получить на компьютере виртуальное изображение зуба и смоделировать на нем цифровой аналог будущей реставрации. Затем полученная информация по специальному интерфейсу передается на фрезерный блок, который по заданным компьютером параметрам вытачивает из керамического блока реставрацию.  Выточенная вкладка полируется алмазными полирами и фиксируется на зуб. 

25. Использование трехмерных программ для разработки и конструирование сложных изделий и объектов.

http://www.3dlaser-pergam.ru/proizvodstvo.html

26. Трехмерная печать. Технологии, оборудование, материалы для печати

Производство трехмерных моделей, системы:

1. SLA Stereo Lithography Apparatus. Стерео литография. Использование в качестве материала особого фото полимера, свето-чувствительной смолы. А п качестве источника света - ультра фиолетовый лазер. Полимер застывает только в том месте, где было воздействие лазерного луча. Данная технология позволяет из готовить модель любого размера. Качество зависит от разрешения лазерной сетки, шаг 0,02  - 0,15 мм. Используется для изготовления прототипов ювелирных изделий, литейных деталей в металлургии. Возможно Изготовление моделей с сотовой структурой, как кольчуга или вязка. Технология получила название Quick-Cast. Масштабное моделирование и макетирование.

2. SLS Selective Laser Sintering. Используется порошковый материал, который спекается при воздействии лазерного луча. Отличие от первой технологии в том, что луч воз действует в виде тепла, а не в виде света. В качестве порошка используется полиамид, полистирол, порошки металлов, песок. Наиболее распространен полиамид.

3. MJM Multi Jet Modelling. Технология построения моделей за счет нанесения расправленного материала при помощи головки, как в стройном принтере. В качестве материала используется литейный воск. Выращивание восковой модели по слойным нанесением. После изготовления требуется дальнейшая обработка. Изготовление ювелирных изделий, сантехнических устройств и др. 

4. PSL  Plastic Sheet Lamination Использование поливинилхлоридной пленки. Модель формируется путем послойного склеивания этой пленки. Лазерный луч вырезает сложную форму на пленке.

Становятся доступными цветные принтеры, в них используются другие материалы.

27. Каким образом осуществляется восстановление конструкторской документации и чертежей при помощи трехмерных технологий

http://www.3dlaser-pergam.ru/proizvodstvo.html

28. Как производится анализ износа и деградации форм объектов любых размеров при проведении ремонта, воспроизведения?

http://www.3dlaser-pergam.ru/proizvodstvo.html

29. Как осуществляется трехмерный контроль качества в производстве?

http://www.3dlaser-pergam.ru/proizvodstvo.html

Из лекций:

Модель мэйкер это система использующая лазерную сканирующую головку для ввода цифрового изображения в компьютер, которое в дальнейшем применил для решения прикладных задач. 

Функции: 

1. Intelligent path generation создание отдельных участков, которые называются сеткой. На поверхности объекта создается виртуальная сетка, которая помогает смоделировать изображение в дальнейшем на компьютере.

2. Функция EPS отслеживание изменений геометрических параметров объекта, а также других параметров, например цвет, форма, некоторые параметры окружающей среды. EPS позволяет менять настройки лазера.

3. Twin-Pod функция перенастройки лазерного сенсора, чтобы уменьшить влияние помех и получить более точную информацию.

Скорость сбора данных с использованием Модель мэйкера достигает 80.000 точек в секунду. Ширина сканирования зависит от того какое будет использована разрешение. 

• Сканирующая полоса 50 мм для сверх точных объектов

• Сканирующая ширина 200 мм

Для данного устройства характерно сращивание полос в одну геометрическую форму.

ПО для трехмерного сканирования - Kube фирмы Metris

Выходные характеристики после сканирования доступны для многих широко используются программ для архитектурного проектирования.

Применение:

• Сравнение отсканированного объекта с трехмерной машинной моделью

• Проверка основных геометрических параметров

• Инспектирование тех же самых параметров в поточном производстве

• Реверс инженииринг - обратное проектирование. 

Быстрое изготовление прототипов. Прототип - модель готового изделия, которая в дальнейшем будет дорабатываться. Изготовление прототипов на компьютере, и устройство для вывода модели. Например 3d принтер.

30. С помощью, каких технологий создаются виртуальные музеи и галереи произведений искусства?

http://www.3dlaser-pergam.ru/arhitektura.html

http://www.bumtechno.ru/rus/page_rad_3d_art.html

31. Как производится сканирование скульптур, сувениров и других предметов старины с целью проведения реставрации или последующим воспроизведением?

http://www.3dlaser-pergam.ru/arheologiya.html

32. Что такое виртуальная реставрация?

Виртуальная реставрация - восстановление утраченных с течением времени деталей объекта с помощью современных методов трехмерного моделирования.

33. Как создаются виртуальные коллекции археологических находок?

Оборудование, технологии и программное обеспечение?

http://www.3dlaser-pergam.ru/arheologiya.html

Трехмерные лазерные сканеры Handyscan в настоящее время нашли применение и полное вовлечение во многих отраслях промышленности. Сферы использования и достоинства сканеров Handyscan весьма широки, в том числе 3D сканеры применяются в археологии. Линия трехмерных сканеров Handyscan 3D является уникальной линией лазерных сканирующих систем. По сравнению с традиционными сканерами эти революционные сканеры значительно упростили многие инженерные задачи. Использование сканеров Handyscan 3D — настолько просто, насколько это возможно. Минимально короткий срок обучения работе со сканерами для пользователей сканеров в любой категории. Легко настроить и сканировать. У Вас уйдет максимум 2 минуты, чтобы настроить сканер. Сохранение цифрового наследия путем трехмерного моделирования произведений исскуства является прекрасным наследием будущих поколений. Археология, культура и искусство

• Создание виртуальных музеев и галерей произведений искусства

• Сканирование скульптур, сувениров и других предметов старины с целью проведения реставрации или последующим воспроизведением

• Виртуальная реставрация

• 3D воспроизведение археологических / исторических памятников

• Масштабирование произведений искусства и скульптур для быстрого создания прототипов и массового производства подробных и точных копий

• Масштабирование архитектурных макетов

• Реставрации существующих зданий в соответствии с первоначальными планами

• Создание виртуальных коллекций археологических находок, бесконтактное 3D сканирование ископаемых