Skanowanie 3D

Skanowanie obiektów trójwymiarowych ma prawie tak samo długą historię, jak ich modelowanie czy drukowanie. Pierwsze próby przeniesienia skomplikowanej fory do pamięci komputera dokonywano już w latach 70-tych ubiegłego stulecia. Były one przeprowadzane przede wszystkim w celach wywiadowczych. Rząd Stanów Zjednoczonych chciał poznać topografię baz radzieckich wojsk nie wzbudzając podejrzeń.

W tym celu wykorzystywano promień lasera, który przesuwał się kilkakrotnie wzdłuż rzeźby terenu a superkomputer przekształcał przesłane przez niego parametry w postać błyszczących, zielonych punktów, rozmieszczonych na trójwymiarowej matrycy monitora. Pierwsze takie operacje trwały kilka dni a powstałe w ten sposób skany nie były zbyt dokładne. Pierwszym laserom przeszkadzało niemal wszystko. Największym problemem była oczywiście pogoda. Nawet najdokładniejszy skaner wojskowy nie radził sobie z deszczem, burzą czy śniegiem. Trzeba go było także ustawić w odpowiedniej pozycji, gdyż od tego ustawienia zależała w dużej mierze dokładność skanu.

Ręczne skanowanie 3D.

Rewolucja nastała wraz z nasileniem się miniaturyzacji. Skanery ręczne umożliwiały skierowanie promienia lasera na obiekt w sposób znacznie łatwiejszy. Polegało to i polega w dalszym ciągu na kierowaniu promieniem podobnie jak kieruje się latarką, chcąc obejrzeć przedmiot z każdej strony.

Tego typu skanery ręczne są tak samo dokładne, jak skanery stacjonarne ustawiane w kilku punktach względem obiektu, jednak posługiwanie się nimi wymaga dużej wiedzy i doświadczenia. Operator skanera ręcznego musi dokładnie objąć cały obiekt, co nie jest takie proste, szczególnie w przypadku większych brył oraz tam, gdzie ukrywają się one w przestrzeni. Niezależnie od użytej metody, skanowany obiekt należy odizolować od reszty na tyle, by można było obejść go z każdej strony.

Kierując promieniem lasera trzeba uważać na zniekształcenia spowodowane drganiem ręki lub gwałtownymi zmianami położenia ciała. Praca taka niekiedy wydaje się żmudna i wymaga licznych prób. W dzisiejszych czasach, gdy komputery posiadają nieograniczoną pamięć, teoretycznie skanerem ręcznym można zeskanować nawet wielką szafę ale właściwie jest to zajęcie niewykonalne, gdyż trudno objąć promieniem szafę np. od góry.

Skanowanie 3D za pomocą aparatu fotograficznego i małej plastikowej beczki.

Nie potrzeba profesjonalnego sprzętu, by przenieść obraz do postaci zrozumiałej dla programów modelujących obiekty trójwymiarowe. Chcąc zeskanować mniejsze obiekty o niezbyt złożonej strukturze, wystarczy ustawić je na okrągłym podeście, takim jak np. beczka i robić im zdjęcia zwykłym aparatem fotograficznym, chodząc dookoła. Zdjęcia te powinny być wykonane raz na 15 ͦ . Następnie drugą serię wykonuje się kierując obiektyw pod kątem 45o od góry. Tak przygotowane pliki eksportuje się do programu 123D , który na podstawie zebranych danych utworzy lepszy lub gorszy obiekt z siatki poligonów i zaprezentuje go na ekranie głównym. Dokładność i jakość pracy zależy nie tylko od jakości zdjęć, ale i od precyzji, z jaką wykonuje się je. Trudno jest obejść przedmiot dookoła trzymając aparat dokładnie na jednej wysokości lub pod jednym kątem. Choć niektóre filmy na you tube wskazują poprawność tej metody, w rzeczywistości zaprezentowane na nich przykłady uzyskają wyłącznie osoby niezwykle cierpliwe.

Do czego może służyć skanowanie 3D?

Skanowanie 3D może służyć obecnie do wielu różnych rzeczy. Najczęściej stosuje się je w celach archiwizacji. Artyści i specjaliści od efektów specjalnych stosują tę metodę dla przeniesienia sylwetki bohaterów w świat wirtualny. W Ameryce bardzo popularnym zwyczajem stało się skanowanie pary młodych małżonków w ich ślubnych strojach.

Skanować można też przedmioty, które trudno wymodelować w sposób tradycyjny. Wprawiony specjalista jest w stanie odtworzyć nawet bardzo skomplikowaną część samochodową albo złożony obiekt, służący do konstrukcji innego złożonego obiektu. Powszechnie skanuje się dzieła sztuki i antyki, by zachować ich kształt w niezmienionej formie.