La numérisation 3D aide à capturer les dimensions de l’objet pour l’utiliser davantage pour l’éditer et même le traiter via une imprimante 3D. On peut facilement créer des fichiers de modélisation 3D à l’aide d’un scanner 3D.
Même lorsque vous démarrez une impression à partir de zéro, les scanners 3D restent un outil important. Cependant, qu’est-ce que la numérisation 3D ? Et, comment cela aide-t-il à réaliser les fichiers numériques 3D pour l’imprimer à l’aide d’imprimantes 3D ? Toutes ces questions doivent être visitées pour comprendre la technologie en profondeur.
Qu’est-ce que la numérisation 3D ?
La numérisation 3D consiste à analyser des objets du monde réel afin de collecter des données pour reconstruire son apparence complète à l’aide d’une technologie additive ou d’autres méthodes.
Grâce à la numérisation 3D, l’objet peut être transformé en modèle 3D. Le fichier numérique peut être utilisé avec Logiciel de CAO et autres outils de modélisation. Vous pouvez même modifier ces fichiers pour apporter des modifications à la conception.
Comme impression en 3D, il existe différentes méthodes pour numériser des objets en 3D. De plus, basées sur des technologies variées, les machines de numérisation 3D varient également les unes des autres.
Si vous n’avez pas fait beaucoup de recherches, vous serez peut-être surpris de constater que la numérisation 3D peut être effectuée à l’aide de différentes méthodes. Pour avoir une brève image de ce à quoi ressemble la numérisation 3D ou de son fonctionnement, discutons de quelques-unes des méthodes importantes de numérisation 3D.
La numérisation 3D est compatible avec divers outils de modélisation et de conception. Par conséquent, ceux-ci peuvent être ajoutés pour une utilisation avec des imprimantes 3D. Les scanners 3D peuvent capturer non seulement la forme mais aussi la texture et la couleur des objets, ce qui simplifie l’impression 3D des objets tels qu’ils sont dans le monde réel.
Le processus est également connu sous le nom d’ingénierie inverse et est très utile dans de nombreuses tâches.
Quelles choses peuvent être numérisées en 3D ?
Tout ce qui existe dans le monde réel peut être scanné en 3D. Bien qu’il y ait peu de limitations à la technologie, cependant, à part la taille de l’objet, presque tous les facteurs ne sont pas très importants. La plupart des éléments peuvent être numérisés en 3D.
Objets: Tout, d’un verre à une lampe, peut être numérisé en 3D à l’aide d’un scanner 3D. Tout ce que vous avez à faire est de placer l’objet de manière stable et d’utiliser un scanner 3D pour numériser correctement les dimensions et les courbes afin de créer le fichier numérique de l’objet.
Êtres vivants: Les scanners 3D peuvent également être utilisés pour scanner des humains ou des animaux. Cette technologie peut aider à cartographier les dimensions du corps et peut être imprimée ultérieurement à l’aide d’une imprimante 3D.
Alentours: J’ai mentionné que le scanner 3D peut numériser presque tout. C’est tout à fait vrai pour l’environnement dans lequel vous restez. Par exemple, votre salon ou votre bureau. Vous pouvez les scanner pour créer un fichier numérique pour l’imprimer à l’aide d’une imprimante 3D.
Comment fonctionne un scanner 3D ?
Les différents scanners 3D fonctionnent de différentes manières. Selon les méthodes utilisées par le scanner 3D, les performances et les capacités diffèrent. On peut utiliser l’une des méthodes disponibles qui conviennent le mieux à l’application souhaitée. Recréer la forme est facile lorsque vous utilisez des scanners 3D.
La technologie dépend de certains principes. Chacun constituant une catégorie différente de numérisation 3D. Parmi les diverses méthodes, peu sont largement utilisées.
Pour n’en nommer que quelques-uns, ceux qui sont généralement utilisés dans différents secteurs verticaux sont la technologie de numérisation 3D par triangulation laser, la photogrammétrie, la technologie de numérisation 3D à lumière structurée, l’impulsion laser et la technologie de numérisation 3D par contact.
Quelles sont les technologies de numérisation 3D ?
Discutons en détail des principales technologies de numérisation 3D.
Technologie de numérisation 3D par triangulation laser
Les scanners 3D à triangulation laser utilisent soit un seul point laser, soit une ligne laser pour numériser l’objet dans toutes ses dimensions. Les scanners 3D projettent le faisceau de couche du point laser unique.
Dès que la lumière laser est réfléchie par l’objet à scanner en 3D, sa trajectoire initiale est révisée et notée par un capteur. La technologie utilise la triangulation trigonométrique ainsi que les données de révision de la trajectoire laser pour obtenir un angle de déviation spécifique.
Cet angle est alors lié à la distance entre l’objet et le scanner. Une fois que le scanner a collecté presque toutes les distances nécessaires pour cartographier la surface de l’objet, le scan 3D est terminé.
L’avantage de cette méthode est la haute résolution qui est très précise et aide à cartographier l’objet avec précision. Il y a cependant un problème lors de la numérisation avec la technologie de triangulation laser.
Le balayage est sensible aux propriétés de surface. Il peut avoir des problèmes pour numériser un objet transparent ou brillant.
Technologie de numérisation 3D par photogrammétrie
La photogrammétrie est également connue sous le nom de photographie. Cette technologie utilise des photographies pour mesurer les dimensions des objets.
Cela aide à réaliser les distances exactes des points de surface. La photogrammétrie prend en compte la puissance des algorithmes de géométrie computationnelle et la vision par ordinateur pour aboutir au fichier numérique final.
Pour ce faire, la méthode utilise l’analyse de diverses photographies d’un objet statique qui devait être numérisé. Ces photos doivent être prises sous des angles différents.
Cette méthode détecte automatiquement les pixels équivalents à un point physique similaire. Le principe impose à l’utilisateur de mentionner les paramètres de la caméra. Par exemple, la distance focale, la distorsion de l’objectif, etc.
Cette technologie est vraiment impressionnante. Cependant, il a ses limites. Le défi majeur survient lorsqu’il est nécessaire d’analyser de nombreuses photos et des centaines et des milliers de points de surface en tenant compte de la précision.
Outre le scanner 3D, il faut posséder un ordinateur haut de gamme pour exécuter des algorithmes de photogrammétrie. Les avantages incluent une haute précision et la vitesse d’acquisition. La technologie photogrammétrique peut même recréer des objets à différentes échelles.
La technologie a également un problème avec la sensibilité de la résolution, par conséquent, elle peut avoir des problèmes avec les photos à basse résolution.
Technologie de numérisation 3D à lumière structurée
Pour mieux répondre à ce qu’est la numérisation 3D, il est important de parler des différents principes. La technologie de numérisation 3D à lumière structurée est l’une de ces méthodes pour numériser des objets en 3D.
Ce principe est similaire aux méthodes de triangulation laser car il utilise la triangulation trigonométrique. Cependant, la méthode n’utilise pas de laser pour capturer les distances de surface. Cependant, il utilise une série de motifs linéaires. En considérant les extrémités de chaque ligne, la méthode se charge de calculer la distance de la surface au scanner 3D.
Il existe différents projecteurs qui peuvent être utilisés pour traiter des motifs linéaires ou une lumière structurée blanche ou bleue. L’un de ces projecteurs est le DLP, connu sous le nom de technologie de traitement de la lumière numérique.
Si vous souhaitez scanner le corps, vous pouvez utiliser ces méthodes sans aucun doute. La technologie est plus rapide et très précise en termes de capture des dimensions des sujets.
Les limites sont toujours là, en dehors de toutes les grandes choses qu’il offre. Il est sensible aux effets de lumière et peut avoir des problèmes lorsqu’il travaille avec une lumière vive dans l’espace.
Scanner 3D à impulsion laser
Les scanners 3D basés sur les impulsions laser peuvent également être cités comme scanner Lidar ou Time-of-Flight. Il fonctionne en mesurant le temps que prend le laser lorsqu’il est projeté sur un objet pour revenir.
La vitesse de la lumière est connue et le temps est calculé qui fournit finalement la distance parcourue par le laser. A l’aide de la formule de distance, vitesse et temps, on peut facilement conclure la distance entre l’objet et le scanner 3D.
Le scanner laser est capable de mesurer des millions de distances laser en une picoseconde.
Pour fonctionner correctement, le scanner 3D doit le laser à 360 degrés autour d’un point. Pour s’en assurer, les scanners 3D sont équipés de miroirs qui aident à changer l’orientation du laser.
Il existe un autre type de technologie de scanner 3D connue sous le nom de scanners 3D laser à décalage de phase. Ce sont la sous-catégorie d’une impulsion laser. La différence entre un laser à décalage d’impulsions et une impulsion laser est que le système de décalage de phase module la puissance du faisceau laser en dehors de l’impulsion du laser.
De plus, les lasers à déphasage fournissent des résultats meilleurs et précis par rapport aux scanners 3D à impulsions laser.
Les scanners 3D à impulsions laser, cependant, sont utiles lorsqu’il s’agit de numériser des objets plus gros tels qu’une pièce entière. Bien qu’ils soient lents, cet avantage par rapport aux autres scanners 3D fait de l’impulsion laser un scanner 3D populaire parmi de nombreux utilisateurs.
Scanner 3D par contact
Un autre nom pour la numérisation 3D basée sur les contacts est la numérisation. Comme son nom l’indique, la technologie utilise le contact ou le toucher physique pour collecter des données 3D sur le sujet.
La méthode accomplit lorsque le scanner 3D étudie le sujet par le toucher physique. Lors de la numérisation, pour une précision parfaite, l’objet doit être maintenu fermement en un seul endroit.
Le scanner 3D touche la surface de l’objet en divers points et enregistre les informations 3D. Le toucher est initié à l’aide d’un bras articulé. Ce bras est capable de collecter tous les angles et détails respectifs de l’objet pour fournir des spécifications précises.
Ce type de numérisation est généralement utile après la fabrication des pièces et pendant les étapes de contrôle qualité. Ceux-ci sont également utilisés pendant le processus de maintenance.
Les scanners 3D sont très précis et précis, ce qui fait de ces scanners 3D une aide précieuse pour de nombreuses applications. Même les surfaces transparentes peuvent être numérisées à l’aide du scanner 3D basé sur le contact.
Cependant, le scanner a certaines limites. Le principal étant la vitesse lente et l’imprécision pour numériser des objets de forme libre ou des pièces avec des surfaces géométriques complexes.
Applications du scanner 3D
Le scanner 3D peut être utilisé pour diverses applications. Voici quelques-uns des principaux domaines où la numérisation 3D est largement utilisée pour des résultats précis.
Design industriel: Avant que la numérisation 3D n’entre en scène, la mesure des pièces pour la conception de nouveaux produits prenait de nombreux jours de travail acharné. Cependant, il est très facile de terminer la tâche à l’aide de scanners 3D. Il existe de nombreux scanners 3D capables de mesurer les pièces les plus petites aux plus grandes avec une grande précision. Ces spécifications peuvent être exportées vers différents outils de CAO pour y apporter les modifications nécessaires. Ou, en le traitant par impression 3D ou d’autres méthodes de fabrication.
Ingénierie inverse : Si vous cherchez à recréer quoi que ce soit, vous pouvez commencer par numériser le sujet. Pour le prototypage, cette méthode est très avantageuse et rapide.
Services de santé: Savez-vous que la science médicale est allée trop loin dans la conception de prothèses artificielles. Grâce au scanner 3D qui a facilité la prise de mesures avec précision en fonction de l’anatomie spécifique de chaque patient. Il peut scanner avec précision les parties du corps et peut aider à créer des prothèses qui s’adaptent correctement sans aucune marge d’erreur.
Conception articulée : Il existe de nombreuses façons de créer des designs étonnants. Cependant, rien ne donne plus de liberté par rapport aux scanners 3D. Les scanners 3D peuvent être utilisés pour réaliser une variété de formes d’art de la manière la plus simple possible.
Industrie cinématographique: L’industrie cinématographique n’est pas en retard lorsqu’elle utilise des scanners 3D pour créer des effets visuels et des cascades époustouflants. Des films comme Terminator, World War Z et bien d’autres ont utilisé la technologie pour offrir à leurs téléspectateurs la meilleure expérience cinématographique. Beaucoup de choses pourraient être faites par la numérisation 3D, ce qui n’est pas du tout possible sans elle.
Industrie de l’éducation : Les scanners 3D sont utilisés par les établissements d’enseignement et de recherche pour en savoir plus sur les artefacts avec précision et avec une grande précision sans même causer de dommages. Les scanners 3D sont également utiles dans les musées où l’on peut consulter les copies numérisées des véritables artefacts sous tous les angles.
La conclusion
Les scanners 3D s’impliquent dans de nombreuses applications et avec le temps, les possibilités s’élargissent. Aujourd’hui, avec l’aide des scanners 3D, beaucoup de travail peut être accompli en un temps qui prenait des jours avant d’être achevé. Cela a ouvert la voie à un flux de travail simple et bien organisé.
De plus en plus de personnes cherchent une réponse à la question : qu’est-ce que la numérisation 3D. C’est à cause de ses immenses avantages qui ne se limitent pas à quelques applications, mais à un groupe d’utilisateurs répartis dans de nombreux créneaux. En utilisant des scanners 3D, on peut rendre beaucoup de choses possibles.
