Сканирование структурированным светом vs лазерное 3D-сканирование

Каковы преимущества 3D-сканирования структурированным светом? Каковы преимущества лазерного 3D-сканирования? Каковы недостатки? Обе технологии стали основными в том, как мы захватываем и оцифровываем объекты. Часто похожие по внешнему виду, но все же ориентированные на разные потребности и приложения.

Найдем преимущества и недостатки каждого, обеспечивая ясность в их лучших случаях использования и ситуациях.

Содержание

• В центре внимания: 3D-сканирование структурированным светом

• Ключевой вывод по структурированному свету

• Проливаем свет на лазерное 3D-сканирование

• Ключевой вывод по лазеру

• Заключение

1. В центре внимания: 3D-сканирование структурированным светом

Для получения дополнительной информации об основах 3D-сканирования структурированным светом; см. часть 1 в нашей серии 3D Scanning 101 Основы структурированного света.

Преимущества

• Высокая детализация: Сканеры структурированным светом — это чемпионы, когда дело доходит до замысловатых деталей. Эта точность делает их фаворитами в отраслях, где детали важны, таких как сохранение наследия, ювелирные изделия или производство компонентов. Идеально подходят для сканирования объектов с темными пятнами и поднутрениями, которые могут быть трудоемкими для обработки с помощью лазерного сканирования.

• Органические формы: Системы структурированного света могут захватывать тысячи точек одновременно, что делает их идеальными для сложных органических форм, таких как панели кузова автомобиля; сканирование значительно быстрее, чем лазерное, которое захватывает данные точка за точкой. Особенно выгодно с большими и очень большими органическими формами.

• Возможности картографирования цвета и текстуры: Высококачественные данные текстуры — это forte 3D-сканирования структурированным светом: Эти 3D-сканеры точно отображают цвет и текстуру поверхности объекта, особенность, часто отсутствующая в лазерных сканерах низкого и среднего класса.

• Улучшенная безопасность и комфорт: Структурированный свет — это ненавязчивая технология: Использование безвредных световых паттернов делает сканеры структурированным светом безопасными для сканирования биологических субъектов, включая людей, без дискомфорта или проблем безопасности, связанных с лазерным воздействием.

• Адаптируемость к условиям освещения: Сканеры структурированным светом менее чувствительны к вариациям окружающего освещения по сравнению с лазерными сканерами, что делает их более универсальными в некоторых условиях окружающей среды.

• Масштабируемость: Способны сканировать объекты различных размеров, от небольших промышленных компонентов до больших архитектурных структур с возможностью сшивания сканов вместе для достижения большей 3D-модели, что делает их чрезвычайно универсальными.

• Пользовательский дружелюбность: Системы структурированного света, как правило, более удобны для пользователя, требуя меньше технических знаний для эффективной работы. Эти устройства имеют тенденцию быть более компактными и портативными, что делает их идеальными для полевых работ.

Недостатки

• Чувствительность к свету: Криптонита сканера структурированным светом являются чрезвычайно темные или отражающие поверхности. Эта чувствительность может привести к неточностям данных, что делает их менее идеальными для сканирования блестящих или уличных объектов.

• Ограничения по дальности: Эти сканеры не самый лучший вариант для крупномасштабных проектов. Их ограниченный диапазон может быть ограничением в таких приложениях, как архитектура или сканирование крупной техники.

• Чувствительность настройки: Приведение сканера структурированным светом в готовность требует большего, чем просто plug-and-play. Настройка и калибровка требуют тщательного подхода, что может быть сложным для новичков.

2. Ключевой вывод по структурированному свету

3D-сканеры структурированным светом отлично подходят для захвата сложных поверхностей, особенно высокодетализированных органических форм. Эти объекты являются сложными для других измерительных устройств, таких как штангенциркули, ручные измерительные приборы и портативные КИМ, для снятия поверхностных измерений из-за их жесткости. Представьте трудность снятия измерений с органического свободноформенного объекта с использованием обычных измерительных инструментов. 3D-сканеры структурированным светом являются оптическими измерительными устройствами, которые могут захватывать около 1,000,000 3D точек данных менее чем за 1 секунду.

3. Проливаем свет на лазерное 3D-сканирование

3D-лазерное сканирование — это бесконтактная, неразрушающая технология, которая цифровым способом захватывает форму физических объектов с использованием линии лазерного света. 3D-лазерные сканеры создают данные с поверхности объекта. 3D-лазерные сканеры, как и сканеры структурированным светом, измеряют и захватывают свободные формы для генерации облаков точек.

Лазерное 3D-сканирование (применяемая в наземных лазерных сканерах и трекерах FARO, Trimble, Leica и др) работает во многом как эхолокация, используемая летучими мышами. Испуская лазерный луч в направлении объекта, сканер измеряет время, за которое свет возвращается обратно.

Это «время пролета» затем преобразуется в измерение расстояния. Прямо как художник добавляет мазки кисти на холст, сканер проходится над объектом, собирая точки расстояния.

Преимущества лазера

• Измерения на большом расстоянии: Лазерные сканеры преуспевают в захвате объектов далеко и широко. Их способность сканировать большие объекты и области с расстояния делает их незаменимыми в строительстве, топографии и крупномасштабных промышленных приложениях.

• Специальные поверхности: Лазерные сканеры менее подвержены проблемам сложной рефракции света, вызванным очень блестящими и очень темными объектами, способность сканировать очень блестящие темные поверхности дает им преимущество при работе с объектами с этими специфическими атрибутами. Некоторые из этих проблем могут быть mitigated или решены с использованием спрея для 3D-сканирования, такого как aseub, но в случаях, когда использование спрея не является опцией, лазерное сканирование берет лидерство.

• Восприятие глубины: Когда дело доходит до точности по глубине, лазерные сканеры лидируют. Эта особенность является important в отраслях, где точность по глубине является непоколебимой.

Недостатки лазера

• Трудоемкий: Точность требует времени, и лазерные сканеры олицетворяют это. Их метод захвата данных точка за точкой может быть медленнее, чем сканирование структурированным светом, создавая проблему в чувствительных ко времени проектах.

• Безопасность: Используемые лазеры, особенно в высокоточных моделях, могут быть опасны для глаз, что делает их непригодными для сканирования живых субъектов.

• Стоимость и ценообразование: Качество имеет свою цену, и высококачественные лазерные сканеры могут быть значительными инвестициями, иногда стоящими более $100,000, placing их вне досягаемости для мелкомасштабных пользователей или индивидуальных энтузиастов.

• Дальтонизм: Захват цвета — это не forte лазерного сканера. Это ограничение может быть недостатком в областях, где цветовые данные имеют решающее значение, как цифровые медиа или реставрация искусства.

4. Ключевой вывод по лазеру

Основное преимущество лазерного сканирования заключается в его способности захватывать глубину, а также обширные окружения, особенность, где сканеры структурированным светом обычно сталкиваются с ограничениями due к их ограничениям поля обзора. Это делает лазерное сканирование предпочтительным выбором для таких проектов, как топографические съемки или полномасштабное архитектурное моделирование. Дополнительно, лазерные сканеры преуспевают в точности по глубине и приложениях с очень темными или очень блестящими поверхностями.

5. Заключение

Выбор между структурированным светом и лазерным 3D-сканированием сильно зависит от ваших специфических потребностей. Сканирование структурированным светом — ваш союзник в детализированных и богатых цветом проектах в контролируемых окружениях. 3D-сканирование структурированным светом выделяется своей скоростью, точностью, универсальностью и пользовательской дружелюбностью. Его возможности делают его предпочтительным выбором во многих отраслях, от промышленного дизайна до сохранения культуры.

Лазерное сканирование превосходит структурированный подсвет в крупномасштабных, очень темных или очень блестящих приложениях.