مقدمه
اسکن سه‌بعدی امروزه در بسیاری از حوزه‌ها از جمله مهندسی معکوس، طراحی صنعتی، پزشکی، واقعیت مجازی و باستان‌شناسی کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده است. تکنولوژی‌های مختلفی برای اسکن سه‌بعدی وجود دارد که هر کدام مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند. در این مقاله، سه روش محبوب اسکن سه‌بعدی یعنی اسکن لیزری، نور ساخت‌یافته و فوتوگرامتری را بررسی و مقایسه خواهیم کرد.
۱. اسکن سه‌بعدی لیزری
اسکن سه بعدی (3D Scanning) لیزری با استفاده از پرتوهای لیزر، سطح جسم را اسکن کرده و داده‌های دقیق فاصله و شکل را جمع‌آوری می‌کند. این تکنولوژی معمولاً دقت بسیار بالا و توانایی اسکن سطوح مختلف با جنس‌های متنوع را دارد.
مزایا:
-
دقت بالا در اندازه‌گیری
-
سرعت نسبتاً بالا
-
قابلیت اسکن در محیط‌های کم نور
معایب:
-
هزینه تجهیزات بالا
-
حساسیت به بازتاب نور و سطوح بسیار براق
1. اسکنر لیزری دستی مدل FreeScan X7
این اسکنر دستی لیزری از شرکت Shining 3D، با طراحی سبک و قابل حمل، برای اسکن دقیق اجسام در محیط‌های مختلف مناسب است
2. اسکنر سه‌بعدی لیزری EinScan HX
این اسکنر ترکیبی از فناوری لیزر و ساختار نور، برای اسکن دقیق و سریع اجسام با اندازه‌های مختلف طراحی شده است.
3. اسکنر لیزری صنعتی مدل S3
این اسکنر ایستاده، برای اسکن محیط‌های بزرگ و پروژه‌های دقیق در صنایع مختلف استفاده می‌شود.
4. اسکنر لیزری مدل CR-Scan Lizard
این اسکنر رومیزی، برای اسکن دقیق و سریع مدل‌های کوچک و متوسط طراحی شده است.
5. اسکنر لیزری مدل Scan 3D
این اسکنر رومیزی، برای اسکن دقیق و سریع مدل‌های کوچک و متوسط طراحی شده است.
۲. اسکن با نور ساخت‌یافته
در روش اسکن با نور ساخت یافته، یک الگوی نوری (معمولاً خطوط یا نقطه‌ها) روی سطح جسم تابیده می‌شود و دوربین‌ها تغییرات این الگو را تحلیل می‌کنند تا نقشه سه‌بعدی ایجاد شود.
مزایا:
-
دقت مناسب و سرعت بالا
-
قابل استفاده برای اسکن اجسام متحرک
-
هزینه نسبتاً پایین‌تر نسبت به لیزر
معایب:
-
نیاز به محیط کنترل شده (نور محیط کم)
-
محدودیت در اسکن سطوح شفاف یا بسیار تیره
۳. فوتوگرامتری
فوتوگرامتری (Photogrametry) از مجموعه‌ای عکس‌های دوبعدی از زوایای مختلف برای ایجاد مدل سه‌بعدی استفاده می‌کند. نرم‌افزارهای پردازش تصویر با ترکیب تصاویر، مدل سه‌بعدی را بازسازی می‌کنند.
مزایا:
-
هزینه پایین و تجهیزات ساده (دوربین معمولی کافی است)
-
کاربرد گسترده در فضای باز
-
امکان اسکن اجسام بزرگ و محیط‌های وسیع
معایب:
-
دقت کمتر نسبت به دو روش دیگر
-
نیاز به پردازش طولانی‌تر و توان محاسباتی بالا
-
حساسیت به شرایط نوری و کیفیت عکس‌ها
مقایسه کلی
| ویژگی | اسکن لیزری | نور ساخت‌یافته | فوتوگرامتری |
|---|---|---|---|
| دقت | بسیار بالا | بالا | متوسط |
| سرعت | سریع | بسیار سریع | کند |
| هزینه تجهیزات | بالا | متوسط | پایین |
| حساسیت به نور محیط | کم | بالا | بسیار بالا |
| قابلیت اسکن سطوح مختلف | عالی | خوب | محدود |
نتیجه‌گیری
انتخاب تکنولوژی مناسب اسکن سه‌بعدی بستگی به نوع پروژه، بودجه، دقت مورد نیاز و محیط اسکن دارد. اگر دقت بالا و سرعت برای شما مهم است، اسکن لیزری گزینه مناسبی است. برای کاربردهای با هزینه متوسط و سرعت بالا، نور ساخت‌یافته پیشنهاد می‌شود. اگر بودجه محدود و فضای باز مدنظر است، فوتوگرامتری بهترین انتخاب خواهد بود.
