Руководство по выбору 3D-сканера: какие ключевые параметры нужно учесть при покупке

Сегодня для оцифровки объектов любой сложности и фактуры с высокой степенью точности, используют специальные 3D-сканеры, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики и особенности. Поэтому выбрать подходящий ручной 3d сканер бывает непросто. Как это сделать и что учесть?

Точность измерений

Это, пожалуй, самый важный параметр, определяющий, насколько точно виртуальная копия соответствует реальному объекту. Погрешность измеряется в микронах (0,001 мм). В спецификациях производители часто приводят данные для одиночного сканирования в одной плоскости.

Сегодня в продаже доступны следующие виды сканеров.

Высокоточные

К этой категории относят системы, предназначенные для особо точных задач. Допустимая погрешность здесь минимальна — от 5 до 6 микрон. Такие приборы, как правило, проходят сертификацию и могут использоваться в качестве средства измерений.

Применяются они для следующих целей:

• инспекция качества, оценка износа или деформации деталей;
• аэрокосмическая отрасль и автомобилестроение;
• медицина (для проектирования имплантатов и планирования операций).

Универсальные

Сюда входят сканеры, чья точность варьируется от 40 до 100 микрон. Этого вполне достаточно для подавляющего большинства инженерных и дизайнерских задач.

Для крупных форм

Для сканирования зданий, цехов или ландшафта применяются устройства с точностью ниже 100 микрон. Погрешность в 300–500 микрон для таких масштабов не играет решающей роли.

Разрешение сканирования

Этот параметр отвечает за то, насколько мелкими будут различимые элементы модели. Более высокое разрешение дает более густое облако точек и, как следствие, высокую детализацию. Некоторые производители могут использовать интерполяцию для сглаживания недостатков оптики, что стоит учитывать.

Высокое разрешение необходимо для:

• предметов с мелкими гранями и кромками;
• сложных производственных деталей;
• ювелирных изделий и микромеханики;
• объектов с богатой фактурой (картины, артефакты).

Для задач обратного инжиниринга, как правило, достаточно разрешения от 50 микрон.

Скорость сбора данных

Под скоростью понимается количество точек, которое устройство способно захватить за секунду. Чем выше этот показатель, тем быстрее пройдет оцифровка. Высокая скорость часто идет вразрез с точностью, поэтому приоритеты расставляются под конкретную задачу.

В целом этот параметр важен в тех случаях, когда нужно:

• провести серийные измерения;
• провести оцифровку объектов размером от 2 метров;
• сэкономить время и сделать оцифровку быстро.

Кроме того, высокая скорость повышает комфорт оператора, особенно при работе с подвижными объектами.

Оптимальные размеры объектов

Выбор сканера во многом диктуется габаритами тех предметов, с которыми предстоит работать. К примеру, миниатюрные и детализированные предметы (до 30 см) нуждаются в ювелирной точности, а при сканировании крупногабаритных объектов (от 2 м) важно наличие встроенной фотограмметрии, которая позволит минимизировать накопленные ошибки. Если нужен сканер для объектов со средними размерами (0,3–3 м), можно выбрать вариант, который быстро (16 кадров/с) снимает геометрию и текстуру с точностью до 50 микрон.

Способы позиционирования (трекинг)

Современные модели способны анализировать поверхность по:

• геометрии. В этом случае система ориентируется на естественные изгибы, углы и шероховатости. Метод неэффективен на идеально гладких (дверь авто) или симметричных поверхностях;
• маркерам. Такое оборудование наносит на объект специальные метки, служащие точками привязки. Это стандарт для большинства лазерных сканеров, особенно при работе с крупными объектами;
• текстуре. Метод использует уникальные визуальные особенности поверхности — рисунок, цвет, контраст. Идеален для фресок, ткани или предметов искусства.

Некоторые современные сканеры поддерживают несколько режимов, что позволяет переключаться между ними для достижения наилучшего результата.