Escanege tridimensional

El escanege tridimensional és el procés d'analisar un objecte o entorn del món real per a recopilar senyes tridimensionals de la seua forma i possiblement la seua apariència (per eixemple, color). Les senyes recopilades es poden utilisar per a construir models digitals en tres dimensions.

Un escàner tridimensional és un dispositiu que analisa un objecte o una escena per a reunir senyes de la seua forma i ocasionalment el seu color. L'informació obtinguda es pot usar per a construir models digitals tridimensionals que s'utilisen en una àmplia varietat d'aplicacions. Desenrollats inicialment en aplicacions industrials (metrologia, automòvil), han trobat un vast camp d'aplicació en activitats com l'arqueologia, arquitectura, ingenieria, i entreteniment (en la producció de películes i videojocs).

Funcionalitat

El propòsit de l'escanege tridimensional és, generalment, el de crear un núvol de punts a partir de mostres geomètriques en la superfície de l'objecte. Estos punts es poden usar llavors per a extrapolar la forma de l'objecte (un procés cridat reconstrucció). Si l'informació de color s'inclou en cada u dels punts, llavors els colors en la superfície de l'objecte es poden determinar també.

Els escáneres 3D són distints a les cambres. De la mateixa manera que estes, tenen un camp de visió en forma de con, pero mentres una cambra reunix informació de color sobre les superfícies dins del seu camp de visió, els escáneres 3D reunixen informació sobre la seua geometria. El model obtingut per escanege tridimensional descriu la posició en l'espai de tres dimensions de cada punt analisat.

Si es definix un sistema esfèric de coordenades i es considera que l'orige és l'escàner, cada punt analisat s'associa en una coordenada φ i θ i en una distància, que correspon al component r. Estes coordenades esfèriques descriuen completament la posició tridimensional de cada punt en el model, en un sistema de coordenades local relatiu a l'escàner.

Per a la majoria de les situacions, un sol escanege no produirà un model complet de l'objecte. Generalment es requerixen múltiples prens, inclús centenars, des de moltes direccions diferents per a obtindre informació de tots els costats de l'objecte. Estos escaneos tenen que ser integrats en un sistema comú de referència per mig de, un procés que es diu generalment alliniació, i que transforma les coordenades locals de cada pren en coordenades generals del model. El procés complet que va de les prens individuals a un model complet unificat definix el fluix de captura de model 3D.

Esquema de funcionament

• Per mig d'un fes làser, l'escàner calcula la distància, des de l'emissor fins a un punt d'un objecte a l'alcanç de la seua trayectòria.
• Per mig d'un espill o varis espills giratoris, agranant en (x,i) o (φ,θ), l'escàner fa incidir dit fes làser, en una gran cantitat de punts dins d'una zona de l'espai, proporcionant aixina la distància a tots eixos punts.
• El núvol de punts aixina generada, conté també informació sobre la distància entre sí dels distints punts de l'objecte
• Depenent de la distància a l'objecte, la precisió desijada i l'objecte en qüestió, solen ser necessàries vàries prens.
• Per a produir un model 3D, s'ampren aplicacions software que permet orientar les distintes prens.

Vore també

• Gràfics 3D per computadora
• Lidar

Referències

• C. Teutsch, "Model-based Analysis and Evaluation of Point Sets from Optical 3D Laser Scanners", volume 1. Shaker Verlag, 2007. ISBN 978-3-8322-6775-9
• François Blais, Michel Picard, Guy Godin, "Accurate 3D acquisition of freely moving objects," Proceedings. 2nd International Symposium on 3D Data Processing, Visualization and Transmission, 2004, pp.422-429.
• Qian Chen, Toshikazu Wada, "A light Modulation/Demodulation Method for Real-Clave 3D Imaging," Fifth International Conference on 3-D Digital Imaging and Modeling, 2005, pp.15-21.

• Brian Curless, "From Range Scans to 3D Models," ACM SIGGRAPH Computer Graphics, Vol. 33, Issue 4, Nov 2000, pp.38-41.
• Joseph P. Lavelle, Stefan R. Schuet, Daniel J. Schuet, "High Speed 3D Scanner with Real-Clave 3D Processing," 2004 IEEE International Workshop on Imaging Systems and Techniques, 2004, pp.13-17.
• Katsushi Lkeuchi, "Modeling from Reality," Third International Conference on 3-D Digital Imaging and Modeling, 2001, pp.117-124.