3D掃描儀

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更新時間: 2013-09-18

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3D掃描儀,幫助用戶更方便地將現實世界物品轉換成為可用於3D列印的數據。美國3D印表機廠商MakerBot CEO布瑞・佩蒂斯(Bre Pettis)2013年3月在SXSW互動大會上展示了3D掃描儀的原型產品。

3D掃描儀 -結構
3D掃描儀3D掃描儀
3D掃描儀,即三維掃描儀,其結構原理與傳統的掃描儀完全不同,其生成的文件並不是人們常見的圖像文件,而是能夠精確描述物體三維結構的一系列坐標數據,輸入3DMAX中即可完整的還原出物體的3D模型,由於只記錄物體的外型,因此無彩色和黑白之分。

從結構來講,這類掃描儀分為機械和激光兩種,機械式是依靠一個機械臂觸摸物體的表面,以獲得物體的三維數據,而激光式代替機械臂完成這一工作。維數據比常見圖像的二維數據龐大得多,因此掃描速度較慢,視物體大小和精度高低,掃描時間從幾十分鐘到幾十個小時不等。

 

三維掃描儀(3D scanner) 是一種科學儀器,用來偵測並分析現實世界中物體或環境的形狀(幾何構造)與外觀資料(如顏色、表面反照率等性質)。搜集到的資料常被用來進行三維重建計算,在虛擬世界中建立實際物體的數位模型。

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3D掃描儀 -用途
3D掃描儀3D掃描儀立體掃描
3D掃描儀的用途是創建物體幾何表面的(point cloud),這些點可用來插補成物體的表面形狀,越密集的點雲可以創建更精確的模型(這個過程稱)。若掃描儀能夠取得表面顏色,則可進一步在重建的表面上粘貼,亦即所謂的(texture mapping)。

三維掃描儀可模擬為照相機,它們的視線範圍都體現圓錐狀,信息的搜集皆限定在一定的範圍內。兩者不同之處在於相機所抓取的是顏色信息,而三維掃描儀測量的是距離。由於測得的結果含有深度信息,因此常稱之。

由於三維掃描儀的掃描範圍有限,因此常需要變換掃描儀與物體的相對位置或將物體放置於電動轉盤(turnable table)上,經過多次的掃描以拼湊物體的完整模型。將多個片面模型集成的技術稱做圖像註冊(image registration)或對齊(alignment),其中涉及多種三維比對(3D-matching)方法。

3D掃描儀 -發展
掃描是獲取3D物品可列印設計文件的三種方式之一。除掃描之外,用戶還可以下載其他人創建的文件,或使用軟體從頭開始設計模型。商用的3D掃描儀已經出現,但價格高達數千美元。此外用戶也可以自己動手,利用3D成像裝置,例如微軟Kinect中的攝像頭,自製這樣的掃描儀。

3D掃描儀 -產品
3D掃描儀3D掃描儀
美國3D印表機廠商MakerBot CEO布瑞・佩蒂斯(Bre Pettis)在2013年SXSW互動大會上展示了3D掃描儀的原型產品。DIGITIZER採用「傳統的激光和攝像頭,將實際物品複製成數字格式和文件」。到2013年3月為止,尚沒有其他廠商推出具有競爭力的消費類3D掃描儀。

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