การสแกน 3 มิติ

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา
การสร้างแบบจำลอง 3 มิติของหัวเข็มขัดไวกิ้งโดยใช้เครื่องสแกนเลเซอร์ VIUscan 3D แบบมือถือ

การสแกน 3 มิติเป็นกระบวนการของการวิเคราะห์วัตถุหรือสภาพแวดล้อมในโลกแห่งความเป็นจริง เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับรูปร่างและรูปลักษณ์ของมัน (เช่น สี) จากนั้น ข้อมูลที่รวบรวมไว้จะนำไปใช้สร้างโมเดล 3 มิติ ดิจิทัล ได้

สแกนเนอ ร์3 มิติสามารถใช้เทคโนโลยีต่างๆ ได้มากมาย โดยแต่ละเทคโนโลยีมีข้อจำกัด ข้อดี และต้นทุนของตัวเอง ยังคง มีข้อจำกัดมากมายเกี่ยวกับประเภทของวัตถุที่สามารถ แปลงเป็น ดิจิทัลได้ ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีด้านการมองเห็นอาจประสบปัญหาหลายอย่างกับวัตถุที่มืด มันวาว สะท้อนแสงหรือโปร่งใส ตัวอย่างเช่นการสแกนด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์เชิงอุตสาหกรรม สแกน เนอ ร์3 มิติแบบแสงที่มีโครงสร้าง สแกนเนอร์ LiDAR และ Time Of Flight 3D สามารถใช้สร้างแบบจำลอง 3 มิติ ดิจิทัล โดยไม่ต้องทำการทดสอบแบบทำลายล้าง

ข้อมูล 3D ที่รวบรวมนั้นมีประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย อุปกรณ์เหล่านี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมบันเทิงในการผลิตภาพยนตร์และวิดีโอเกม รวมถึง ความเป็น จริงเสมือน การใช้งานทั่วไปอื่น ๆ ของเทคโนโลยีนี้รวมถึงความเป็นจริงยิ่ง , [1] การจับการเคลื่อนไหว , [2] [3] การจดจำท่าทาง , [4] การทำแผนที่หุ่นยนต์ , [5] การออกแบบอุตสาหกรรม , กายอุปกรณ์และเทียม , [6] วิศวกรรมย้อนกลับและ การ สร้างต้นแบบ , คุณภาพ ควบคุม /ตรวจสอบและแปลงเป็นดิจิทัลของสิ่งประดิษฐ์ทางวัฒนธรรม [7]

ฟังก์ชั่น

การสแกน 3 มิติของ โครงกระดูก ปลาวาฬครีบในพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งสโลวีเนีย (สิงหาคม 2013)

วัตถุประสงค์ของเครื่องสแกน 3D มักจะเพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติ โมเดล 3 มิตินี้ประกอบด้วยตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมหรือจุดเมฆของตัวอย่างเรขาคณิตบนพื้นผิวของวัตถุ จากนั้นสามารถใช้จุดเหล่านี้เพื่อคาดการณ์รูปร่างของตัวแบบได้ (กระบวนการที่เรียกว่าการสร้างใหม่ ) หากมีการรวบรวมข้อมูลสีในแต่ละจุด ก็จะสามารถกำหนดสีหรือพื้นผิวบนพื้นผิวของตัวแบบได้

เครื่องสแกน 3D มีคุณสมบัติหลายอย่างร่วมกับกล้อง เช่นเดียวกับกล้องส่วนใหญ่ พวกมันมี มุมรับภาพเหมือนกรวยและเช่นเดียวกับกล้อง พวกเขาสามารถรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับพื้นผิวที่ไม่บดบังเท่านั้น ในขณะที่กล้องรวบรวมข้อมูลสีเกี่ยวกับพื้นผิวภายในขอบเขตการมองเห็นสแกนเนอร์ 3 มิติจะรวบรวมข้อมูลระยะทางเกี่ยวกับพื้นผิวภายในขอบเขตการมองเห็น "ภาพ" ที่สร้างโดยเครื่องสแกน 3D อธิบายระยะห่างจากพื้นผิวในแต่ละจุดของภาพ ซึ่งช่วยให้ระบุตำแหน่งสามมิติของแต่ละจุดในภาพได้

ในบางสถานการณ์ การสแกนเพียงครั้งเดียวจะไม่สร้างแบบจำลองที่สมบูรณ์ของวัตถุ การสแกนหลายครั้งจากทิศทางต่างๆ มักจะเป็นประโยชน์ในการรับข้อมูลเกี่ยวกับทุกด้านของวัตถุ การสแกนเหล่านี้จะต้องถูกนำเข้ามาในระบบอ้างอิง ทั่วไป ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการจัดตำแหน่งหรือการลงทะเบียนจากนั้นจึงรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่สมบูรณ์ กระบวนการทั้งหมดนี้ เปลี่ยนจากแมปช่วงเดียวไปยังทั้งโมเดล มักเรียกว่าไปป์ไลน์การสแกน 3 มิติ [8] [9] [10] [11] [12]

เทคโนโลยี

มีเทคโนโลยีมากมายสำหรับการรับรูปร่างของวัตถุ 3 มิติทางดิจิทัล เทคนิคนี้ทำงานร่วมกับเซนเซอร์ส่วนใหญ่หรือทั้งหมด รวมทั้งออปติคัล อะคูสติก การสแกนด้วยเลเซอร์[13]เรดาร์ ความร้อน[14]และแผ่นดินไหว [15] [16]การจำแนกประเภทที่จัดตั้งขึ้นอย่างดี[17]แบ่งออกเป็นสองประเภท: การติดต่อและไม่ติดต่อ โซลูชันแบบไม่สัมผัสสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก แบบแอ็คทีฟและแบบพาสซีฟ มีเทคโนโลยีหลากหลายประเภทที่จัดอยู่ในแต่ละหมวดหมู่เหล่านี้

ติดต่อ

เครื่องวัดพิกัดที่มีแขนตั้งฉากแบบแข็ง

เครื่องสแกน 3 มิติแบบสัมผัสจะตรวจสอบวัตถุผ่านการสัมผัสจริง ในขณะที่วัตถุสัมผัสหรือวางอยู่บนแผ่นพื้นผิวเรียบที่มีความแม่นยำ กราวด์ และขัดให้มีความหยาบสูงสุดของพื้นผิว ในกรณีที่วัตถุที่จะสแกนไม่ราบเรียบหรือไม่สามารถวางนิ่งบนพื้นผิวเรียบได้มั่นคง ก็จะได้รับการรองรับและยึดไว้อย่างแน่นหนาด้วยฟิกซ์เจอร์

กลไกเครื่องสแกนอาจมีรูปแบบที่แตกต่างกันสามแบบ:

  • ระบบรถม้าที่มีแขนที่แข็งแรงยึดแน่นในแนวตั้งฉากและแต่ละแกนเลื่อนไปตามราง ระบบดังกล่าวทำงานได้ดีที่สุดกับรูปทรงแบนหรือพื้นผิวโค้งนูนธรรมดา
  • แขนกลที่มีกระดูกแข็งและเซ็นเซอร์เชิงมุมที่มีความแม่นยำสูง ตำแหน่งของปลายแขนเกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนในการคำนวณมุมการหมุนของข้อมือและมุมบานพับของแต่ละข้อต่อ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบรอยแยกและช่องว่างภายในที่มีช่องเปิดขนาดเล็ก
  • อาจใช้ทั้งสองวิธีร่วมกัน เช่น แขนข้อต่อที่ห้อยลงมาจากรถขนส่ง เพื่อทำแผนที่วัตถุขนาดใหญ่ที่มีโพรงภายในหรือพื้นผิวที่ทับซ้อนกัน

CMM ( เครื่องวัดพิกัด ) เป็นตัวอย่างของสแกนเนอร์ 3 มิติแบบสัมผัส ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตและสามารถแม่นยำมาก ข้อเสียของ CMM คือต้องสัมผัสกับวัตถุที่กำลังสแกน ดังนั้นการสแกนวัตถุอาจทำให้วัตถุเสียหายหรือเสียหายได้ ข้อเท็จจริงนี้มีความสำคัญมากเมื่อทำการสแกนวัตถุที่ละเอียดอ่อนหรือมีค่า เช่น สิ่งประดิษฐ์ทางประวัติศาสตร์ ข้อเสียอื่นๆ ของ CMM คือค่อนข้างช้าเมื่อเทียบกับวิธีการสแกนอื่นๆ การเคลื่อนย้ายแขนที่ติดตั้งโพรบอาจช้ามาก และ CMM ที่เร็วที่สุดสามารถทำงานได้เพียงไม่กี่ร้อยเฮิรตซ์เท่านั้น ในทางตรงกันข้าม ระบบออปติคัลเช่นเครื่องสแกนเลเซอร์สามารถทำงานได้ตั้งแต่ 10 ถึง 500 kHz [18]

ตัวอย่างอื่นๆ ได้แก่ หัววัดแบบสัมผัสที่ขับเคลื่อนด้วยมือซึ่งใช้ในการแปลงโมเดลดินเหนียวให้เป็นดิจิทัลในอุตสาหกรรมแอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์

ไม่ติดต่อที่ใช้งาน

เครื่องสแกนแบบแอคทีฟจะปล่อยรังสีหรือแสงบางชนิดและตรวจจับการสะท้อนหรือการแผ่รังสีที่ผ่านวัตถุเพื่อสำรวจวัตถุหรือสิ่งแวดล้อม ประเภทของการปล่อยมลพิษที่ใช้ได้ ได้แก่ แสง อัลตร้าซาวด์หรือเอ็กซ์เรย์

เวลาบิน

เครื่องสแกน Lidarนี้อาจใช้ในการสแกนอาคาร การก่อตัวของหิน ฯลฯ เพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ไลดาร์สามารถเล็งลำแสงเลเซอร์ได้ในระยะกว้าง: หัวของมันหมุนในแนวนอน กระจกจะพลิกในแนวตั้ง ลำแสงเลเซอร์ใช้ในการวัดระยะทางไปยังวัตถุชิ้นแรกบนเส้นทางของมัน

เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติแสดงเวลาของเที่ยวบินเป็นเครื่องสแกนแบบแอคทีฟที่ใช้แสงเลเซอร์เพื่อตรวจสอบวัตถุ หัวใจสำคัญของเครื่องสแกนประเภทนี้คือเครื่องค้นหาระยะด้วยเลเซอร์แบบบอกเวลา เครื่องค้นหาระยะด้วยเลเซอร์จะค้นหาระยะห่างของพื้นผิวโดยการกำหนดเวลาเวลาไปกลับของพัลส์ของแสง เลเซอร์ใช้เพื่อปล่อยพัลส์ของแสงและระยะเวลาก่อนที่เครื่องตรวจจับจะมองเห็นแสงสะท้อนสะท้อน เนื่องจากความเร็วแสง เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเวลาไปกลับเป็นตัวกำหนดระยะการเดินทางของแสง ซึ่งมากกว่าระยะห่างระหว่างสแกนเนอร์กับพื้นผิวสองเท่า ถ้าคือเวลาไปกลับ ระยะทางเท่ากับ. ความแม่นยำของเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติสำหรับเที่ยวบินขึ้นอยู่กับว่าเราสามารถวัดค่าได้อย่างแม่นยำเพียงใดเวลา: 3.3 picoseconds (โดยประมาณ) คือเวลาที่แสงเดินทาง 1 มิลลิเมตร

ตัวค้นหาระยะด้วยเลเซอร์จะตรวจจับระยะห่างจากจุดหนึ่งในทิศทางของการมองเห็นเท่านั้น ดังนั้น เครื่องสแกนจะสแกนขอบเขตการมองเห็นทั้งหมดทีละจุดโดยเปลี่ยนทิศทางการมองของตัวค้นหาระยะเพื่อสแกนจุดต่างๆ ทิศทางการมองของตัวค้นหาระยะด้วยเลเซอร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการหมุนตัวค้นหาระยะเอง หรือโดยการใช้ระบบกระจกหมุน วิธีหลังมักใช้เนื่องจากกระจกมีน้ำหนักเบากว่ามากและสามารถหมุนได้เร็วกว่ามากและแม่นยำกว่า เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติแสดงเวลาโดยทั่วไปสามารถวัดระยะทางได้ 10,000 ~ 100,000 จุดทุกวินาที

อุปกรณ์แสดงเวลาบินยังมีอยู่ในการกำหนดค่า 2 มิติ นี่เรียกว่ากล้องแสดงเวลาของเที่ยวบิน (19)

สามเหลี่ยม

หลักการของเลเซอร์เซนเซอร์สามเหลี่ยม แสดงตำแหน่งวัตถุสองตำแหน่ง

สามเหลี่ยมเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติแบบพื้นฐานยังเป็นเครื่องสแกนแบบแอคทีฟที่ใช้แสงเลเซอร์เพื่อตรวจสอบสภาพแวดล้อม ในส่วนที่เกี่ยวกับเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติเวลาบิน เลเซอร์สามเหลี่ยมจะส่องเลเซอร์ไปที่วัตถุและใช้ประโยชน์จากกล้องเพื่อค้นหาตำแหน่งของจุดเลเซอร์ ขึ้นอยู่กับระยะที่เลเซอร์กระทบพื้นผิว จุดเลเซอร์จะปรากฏที่ตำแหน่งต่างๆ ในขอบเขตการมองเห็นของกล้อง เทคนิคนี้เรียกว่าสามเหลี่ยมเนื่องจากจุดเลเซอร์ กล้อง และตัวปล่อยเลเซอร์สร้างรูปสามเหลี่ยม ทราบความยาวของด้านหนึ่งของสามเหลี่ยม ระยะห่างระหว่างกล้องกับตัวปล่อยเลเซอร์ มุมของมุมของตัวปล่อยเลเซอร์เป็นที่รู้จักกันเช่นกัน มุมของมุมกล้องสามารถกำหนดได้โดยดูที่ตำแหน่งของจุดเลเซอร์ในขอบเขตการมองเห็นของกล้อง[20]ในกรณีส่วนใหญ่ แถบเลเซอร์ แทนที่จะใช้จุดเลเซอร์เพียงจุดเดียว จะถูกกวาดไปทั่ววัตถุเพื่อเพิ่มความเร็วในกระบวนการได้มา สภาวิจัยแห่งชาติของแคนาดาเป็นหนึ่งในสถาบันแรกๆ ที่พัฒนาเทคโนโลยีการสแกนด้วยเลเซอร์แบบสามเหลี่ยมในปี 1978 [21]

จุดแข็งและจุดอ่อน

เครื่องมือค้นหาเวลาบินและระยะสามเหลี่ยมแต่ละตัวมีจุดแข็งและจุดอ่อนที่ทำให้เหมาะสมกับสถานการณ์ที่แตกต่างกัน ข้อได้เปรียบของตัวค้นหาช่วงเวลาของเที่ยวบินคือสามารถปฏิบัติการในระยะทางไกลมาก ๆ ตามลำดับกิโลเมตร เครื่องสแกนเหล่านี้จึงเหมาะสำหรับการสแกนโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น อาคารหรือลักษณะทางภูมิศาสตร์ ข้อเสียของตัวค้นหาช่วงเวลาของเที่ยวบินคือความแม่นยำ เนื่องจากแสงความเร็วสูง การกำหนดเวลาเดินทางไปกลับจึงยาก และความแม่นยำในการวัดระยะทางค่อนข้างต่ำ โดยเรียงตามมิลลิเมตร

ตัวค้นหาช่วงสามเหลี่ยมนั้นตรงกันข้ามทุกประการ พวกมันมีระยะจำกัดบางเมตร แต่ความแม่นยำค่อนข้างสูง ความแม่นยำของตัวค้นหาช่วงสามเหลี่ยมนั้นอยู่ที่หลายสิบ ไมโครเมตร

ความแม่นยำของเครื่องสแกนเวลาบินอาจสูญหายได้เมื่อเลเซอร์ชนกับขอบของวัตถุ เนื่องจากข้อมูลที่ส่งกลับไปยังเครื่องสแกนนั้นมาจากสถานที่สองแห่งที่แตกต่างกันสำหรับพัลส์เลเซอร์หนึ่งอัน พิกัดที่สัมพันธ์กับตำแหน่งของสแกนเนอร์สำหรับจุดที่กระทบกับขอบของวัตถุจะคำนวณจากค่าเฉลี่ย และทำให้จุดนั้นอยู่ผิดที่ เมื่อใช้การสแกนความละเอียดสูงบนวัตถุ โอกาสที่ลำแสงจะกระทบกับขอบจะเพิ่มขึ้น และข้อมูลที่ได้จะแสดงสัญญาณรบกวนที่ด้านหลังขอบของวัตถุ เครื่องสแกนที่มีความกว้างของลำแสงที่เล็กกว่าจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ แต่จะถูกจำกัดตามระยะ เนื่องจากความกว้างของลำแสงจะเพิ่มขึ้นตามระยะทาง ซอฟต์แวร์สามารถช่วยได้ด้วยการพิจารณาว่าวัตถุชิ้นแรกที่จะโดนลำแสงเลเซอร์ควรหักล้างวัตถุชิ้นที่สองออกไป

ที่อัตรา 10,000 จุดตัวอย่างต่อวินาที การสแกนความละเอียดต่ำอาจใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาที แต่การสแกนที่มีความละเอียดสูง ซึ่งต้องใช้ตัวอย่างหลายล้านตัวอย่าง อาจใช้เวลาเป็นนาทีสำหรับเครื่องสแกนบางช่วงเวลา ปัญหาที่เกิดขึ้นคือการบิดเบือนจากการเคลื่อนไหว เนื่องจากแต่ละจุดจะถูกสุ่มตัวอย่างในเวลาที่ต่างกัน การเคลื่อนไหวใดๆ ในเรื่องหรือเครื่องสแกนจะบิดเบือนข้อมูลที่เก็บรวบรวม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องติดตั้งทั้งวัตถุและสแกนเนอร์บนแท่นที่มั่นคง และลดการสั่นสะเทือนให้น้อยที่สุด การใช้เครื่องสแกนเหล่านี้เพื่อสแกนวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่เป็นเรื่องยากมาก

เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการวิจัยเกี่ยวกับการชดเชยความผิดเพี้ยนจากการสั่นสะเทือนเล็กน้อย[22]และการบิดเบือนเนื่องจากการเคลื่อนไหวและ/หรือการหมุน [23]

เครื่องสแกนเลเซอร์ระยะสั้นมักจะไม่สามารถครอบคลุมระยะชัดลึกเกิน 1 เมตร [24]เมื่อสแกนในตำแหน่งเดียวเป็นระยะเวลาหนึ่ง ๆ การเคลื่อนไหวเล็กน้อยอาจเกิดขึ้นในตำแหน่งสแกนเนอร์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ หากเครื่องสแกนเนอร์ติดตั้งบนขาตั้งและมีแสงแดดจัดที่ด้านหนึ่งของสแกนเนอร์ ด้านของขาตั้งกล้องนั้นจะขยายออกและค่อยๆ บิดเบือนข้อมูลการสแกนจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง เครื่องสแกนเลเซอร์บางเครื่องมีตัวชดเชยระดับในตัวเพื่อต่อต้านการเคลื่อนไหวของเครื่องสแกนระหว่างกระบวนการสแกน

ภาพสามมิติ Conoscopic

ใน ระบบ Conoscopicลำแสงเลเซอร์จะฉายลงบนพื้นผิว จากนั้นแสงสะท้อนทันทีตามเส้นทางรังสีเดียวกันจะถูกส่งผ่านผลึกแก้วส่องกล้องและฉายลงบน CCD ผลที่ได้คือรูปแบบการเลี้ยวเบนซึ่งสามารถวิเคราะห์ความถี่เพื่อกำหนดระยะห่างจากพื้นผิวที่วัดได้ ข้อได้เปรียบหลักของการถ่ายภาพสามมิติแบบส่องกล้องคือต้องใช้ทางรังสีเพียงเส้นเดียวในการวัด จึงให้โอกาสในการวัดเช่น ความลึกของรูที่เจาะอย่างประณีต [25]

เครื่องสแกนเลเซอร์แบบมือถือ

เครื่องสแกนเลเซอร์แบบมือถือสร้างภาพ 3 มิติผ่านกลไกการสร้างสามเหลี่ยมที่อธิบายข้างต้น: จุดเลเซอร์หรือเส้นถูกฉายบนวัตถุจากอุปกรณ์มือถือและเซ็นเซอร์ (โดยทั่วไปคืออุปกรณ์ชาร์จคู่หรือ อุปกรณ์ ที่ไวต่อตำแหน่ง ) วัดระยะทาง ไปที่พื้นผิว ข้อมูลจะถูกรวบรวมโดยสัมพันธ์กับระบบพิกัดภายใน ดังนั้นเพื่อรวบรวมข้อมูลที่เครื่องสแกนเคลื่อนที่ จึงต้องกำหนดตำแหน่งของเครื่องสแกน สแกนเนอร์สามารถกำหนดตำแหน่งได้โดยใช้คุณสมบัติอ้างอิงบนพื้นผิวที่กำลังสแกน (โดยทั่วไปคือแถบสะท้อนแสงที่มีกาว แต่ยังมีการใช้คุณสมบัติตามธรรมชาติในงานวิจัยด้วย) [26] [27]หรือโดยใช้วิธีการติดตามภายนอก การติดตามภายนอกมักจะอยู่ในรูปของ aตัวติดตามเลเซอร์ (เพื่อระบุตำแหน่งเซ็นเซอร์) พร้อมกล้องในตัว (เพื่อกำหนดทิศทางของสแกนเนอร์) หรือโซลูชันโฟ โตแกรมเมทริกโดยใช้กล้อง 3 ตัวขึ้นไปเพื่อให้ สแกนเนอร์มีอิสระอย่างเต็มที่หกองศา เทคนิคทั้งสองมีแนวโน้มที่จะใช้ไดโอดเปล่งแสงอินฟราเรดที่ ติดอยู่กับสแกนเนอร์ ซึ่งกล้องจะมองเห็นได้ผ่านฟิลเตอร์ซึ่งให้ความยืดหยุ่นต่อแสงโดยรอบ (28)

ข้อมูลถูกรวบรวมโดยคอมพิวเตอร์และบันทึกเป็นจุดข้อมูลภายในพื้นที่สามมิติโดยการประมวลผลนี้สามารถแปลงเป็นตาข่ายสามเหลี่ยม จากนั้นจึงสร้าง แบบจำลอง การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วยซึ่งมักจะเป็นพื้นผิวB-spline ที่ไม่สม่ำเสมอ เครื่องสแกนเลเซอร์แบบมือถือสามารถรวมข้อมูลนี้กับเซ็นเซอร์ตรวจจับแสงที่มองเห็นได้แบบพาสซีฟ ซึ่งจับพื้นผิวและสีเพื่อสร้าง (หรือ " วิศวกรรมย้อนกลับ ") แบบจำลอง 3 มิติเต็มรูปแบบ

แสงที่มีโครงสร้าง

สแกนเนอร์ 3 มิติแบบแสงที่มีโครงสร้างจะฉายรูปแบบของแสงที่วัตถุ และดูการเสียรูปของลวดลายบนตัวแบบ รูปแบบถูกฉายลงบนวัตถุโดยใช้โปรเจคเตอร์ LCDหรือแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ ที่มีเสถียรภาพ กล้องที่ออฟเซ็ตเล็กน้อยจากโปรเจ็กเตอร์รูปแบบ จะดูรูปร่างของลวดลายและคำนวณระยะทางของทุกจุดในขอบเขตการมองเห็น

การสแกนด้วยแสงแบบมีโครงสร้างยังคงเป็นงานวิจัยที่มีการใช้งานมาก โดยมีเอกสารงานวิจัยจำนวนมากที่ตีพิมพ์ในแต่ละปี แผนที่ที่สมบูรณ์แบบยังได้รับการพิสูจน์ว่ามีประโยชน์ในรูปแบบแสงที่มีโครงสร้างซึ่งแก้ปัญหาการโต้ตอบและช่วยให้สามารถตรวจจับข้อผิดพลาดและแก้ไขข้อผิดพลาดได้ [ดูMorano, R. , et al. "แสงที่มีโครงสร้างโดยใช้รหัสหลอก" ธุรกรรมของ IEEE ในการวิเคราะห์รูปแบบและข่าวกรองของ เครื่อง

ข้อดีของเครื่องสแกน 3D แบบมีโครงสร้างคือความเร็วและความแม่นยำ แทนที่จะสแกนทีละจุด เครื่องสแกนแสงแบบมีโครงสร้างจะสแกนหลายจุดหรือขอบเขตการมองเห็นทั้งหมดพร้อมกัน การสแกนช่องรับภาพทั้งหมดภายในเสี้ยววินาทีช่วยลดหรือขจัดปัญหาการบิดเบือนจากการเคลื่อนไหว ระบบที่มีอยู่บางระบบสามารถสแกนวัตถุที่เคลื่อนไหวได้แบบเรียลไทม์

สแกนเนอร์แบบเรียลไทม์โดยใช้การฉายภาพแบบดิจิทัลและเทคนิคการเปลี่ยนเฟส (วิธีการจัดแสงแบบมีโครงสร้างบางประเภท) ได้รับการพัฒนา เพื่อจับภาพ สร้างใหม่ และแสดงรายละเอียดที่มีความหนาแน่นสูงของวัตถุที่เปลี่ยนรูปแบบไดนามิก (เช่น การแสดงออกทางสีหน้า) ที่ 40 เฟรมต่อ ที่สอง. [29]เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการพัฒนาเครื่องสแกนอีกเครื่องหนึ่ง รูปแบบต่างๆ สามารถใช้กับระบบนี้ได้ และอัตราเฟรมสำหรับการจับภาพและการประมวลผลข้อมูลจะบรรลุถึง 120 เฟรมต่อวินาที นอกจากนี้ยังสามารถสแกนพื้นผิวที่แยกได้ เช่น มือสองข้างที่กำลังเคลื่อนที่ [30]โดยใช้เทคนิคการพร่ามัวแบบไบนารี ทำให้เกิดการพัฒนาด้านความเร็วที่สามารถเข้าถึงหลายร้อย[31]ถึงหลายพันเฟรมต่อวินาที (32)

โมดูเลตไฟ

เครื่องสแกน 3D แบบปรับแสงแบบมอดูเลตจะส่องแสงที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องที่ตัวแบบ โดยปกติแหล่งกำเนิดแสงจะวนรอบแอมพลิจูดในรูปแบบไซน์ กล้องตรวจจับแสงสะท้อนและปริมาณที่รูปแบบเปลี่ยนไปโดยกำหนดระยะทางที่แสงเดินทาง แสงแบบมอดูเลตยังช่วยให้สแกนเนอร์เพิกเฉยแสงจากแหล่งกำเนิดอื่นที่ไม่ใช่เลเซอร์ ดังนั้นจึงไม่มีการรบกวน

เทคนิคปริมาตร

การแพทย์

การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) เป็นวิธีการสร้างภาพทางการแพทย์ที่สร้างภาพสามมิติภายในวัตถุจากชุดภาพเอ็กซ์เรย์สองมิติขนาดใหญ่ ในทำนองเดียวกันการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กเป็นเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์อีกวิธีหนึ่งที่ให้ความคมชัดมากขึ้น ระหว่างเนื้อเยื่ออ่อนต่างๆ ของร่างกายที่แตกต่างจากการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) ทำให้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการถ่ายภาพทางระบบประสาท (สมอง) กล้ามเนื้อและกระดูก หลอดเลือดหัวใจ และมะเร็ง (มะเร็ง) เทคนิคเหล่านี้สร้างการแสดงแทนปริมาตร 3 มิติแบบไม่ต่อเนื่องที่สามารถมองเห็น โดยตรง จัดการ หรือแปลงเป็นพื้นผิว 3 มิติแบบดั้งเดิมโดยใช้อัลกอริธึมการแยก ไอโซเซอร์เฟ ซ

อุตสาหกรรม

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วในทางการแพทย์การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์เชิงอุตสาหกรรม ไมโครโทโมกรา ฟี และ MRI ก็ถูกนำมาใช้ในด้านอื่น ๆ เพื่อให้ได้มาซึ่งการนำเสนอแบบดิจิทัลของวัตถุและการตกแต่งภายใน เช่น การทดสอบวัสดุที่ไม่ทำลายล้างวิศวกรรมย้อนกลับหรือการศึกษาตัวอย่างทางชีววิทยาและซากดึกดำบรรพ์

ไม่ติดต่อแบบพาสซีฟ

โซลูชันการถ่ายภาพ 3 มิติแบบพาสซีฟไม่ปล่อยรังสีใดๆ ออกมาด้วยตัวเอง แต่อาศัยการตรวจจับรังสีรอบข้างที่สะท้อนกลับ วิธีแก้ปัญหาประเภทนี้ส่วนใหญ่จะตรวจจับแสงที่มองเห็นได้เนื่องจากเป็นรังสีรอบข้างที่หาได้ง่าย นอกจากนี้ยังสามารถใช้รังสีประเภทอื่นเช่นอินฟาเรดได้ วิธีการแบบพาสซีฟอาจมีราคาถูกมาก เนื่องจากโดยส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะแต่ต้องใช้กล้องดิจิตอลทั่วไป

  • ระบบ Stereoscopicมักใช้กล้องวิดีโอสองตัวโดยแยกจากกันเล็กน้อยโดยมองที่ฉากเดียวกัน ด้วยการวิเคราะห์ความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างภาพที่มองเห็นโดยกล้องแต่ละตัว จึงสามารถกำหนดระยะห่างในแต่ละจุดในภาพได้ วิธีนี้ใช้หลักการเดียวกันกับการขับเคลื่อนการมองเห็นสามมิติ ของมนุษย์ [1 ]
  • ระบบ โฟโตเมตริกมักใช้กล้องตัวเดียว แต่ถ่ายภาพหลายภาพภายใต้สภาพแสงที่แตกต่างกัน เทคนิคเหล่านี้พยายามที่จะกลับรูปแบบการสร้างภาพเพื่อกู้คืนการวางแนวพื้นผิวที่แต่ละพิกเซล
  • เทคนิค Silhouetteใช้โครงร่างที่สร้างขึ้นจากลำดับของภาพถ่ายรอบๆ วัตถุสามมิติโดยตัดกับพื้นหลังที่ตัดกันอย่างดี ซิล ลู เอท เหล่านี้ถูกรีดและตัดกันเพื่อสร้างการ ประมาณ ตัวถังที่มองเห็นได้ของวัตถุ ด้วยวิธีการเหล่านี้ จะไม่สามารถตรวจจับเว้าของวัตถุ (เช่น ด้านในของชาม) ได้

Photogrammetric non-Contact passive method

ภาพที่ถ่ายจากมุมมองที่หลากหลาย เช่น อาร์เรย์ของกล้องคงที่ สามารถถ่ายวัตถุสำหรับไปป์ไลน์การสร้างใหม่ด้วยโฟโตแกรมเมตริกเพื่อสร้างตาข่าย 3 มิติหรือคลาวด์แบบจุด

Photogrammetryให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับรูปร่าง 3 มิติของวัตถุทางกายภาพตามการวิเคราะห์ภาพถ่าย ข้อมูล 3D ที่เป็นผลลัพธ์มักจะถูกจัดเตรียมเป็น 3D point cloud, 3D mesh หรือ 3D points [33]แอปพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ photogrammetry สมัยใหม่จะวิเคราะห์ภาพดิจิทัลจำนวนมากโดยอัตโนมัติสำหรับการสร้าง 3D อย่างไรก็ตามอาจจำเป็นต้องมีการโต้ตอบด้วยตนเองหากซอฟต์แวร์ไม่สามารถระบุตำแหน่ง 3D ของกล้องในภาพโดยอัตโนมัติซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในไปป์ไลน์การสร้างใหม่ มีแพ็คเกจซอฟต์แวร์หลากหลายให้เลือก เช่นPhotoModeler , Geodetic Systems , Autodesk ReCap , RealityCaptureและAgisoft Metashape (ดูเปรียบเทียบ ซอฟต์แวร์ photogrammetry ).

  • การวัด ภาพถ่ายระยะใกล้มักใช้กล้องมือถือ เช่นกล้อง DSLRที่มีเลนส์ทางยาวโฟกัสคงที่เพื่อจับภาพวัตถุเพื่อสร้าง 3D ขึ้นใหม่ [34]วิชารวมถึงวัตถุขนาดเล็กเช่นส่วนหน้าอาคารยานพาหนะ ประติมากรรม หิน และรองเท้า
  • Camera Arraysสามารถใช้เพื่อสร้าง 3D point clouds หรือตาข่ายของวัตถุที่มีชีวิต เช่น คนหรือสัตว์เลี้ยง โดยการซิงโครไนซ์กล้องหลายตัวเพื่อถ่ายภาพวัตถุจากหลายมุมมองพร้อมกันสำหรับการสร้างวัตถุ 3 มิติขึ้นใหม่ [35]
  • สามารถใช้โฟโตแกรมเมทรี มุมกว้างเพื่อจับภาพภายในอาคารหรือพื้นที่ปิดโดยใช้ กล้อง เลนส์มุมกว้างเช่นกล้อง360
  • ภาพถ่ายทางอากาศใช้ภาพถ่ายทางอากาศที่ได้รับจากดาวเทียม เครื่องบินพาณิชย์ หรือ โดรน UAVเพื่อรวบรวมภาพอาคาร โครงสร้าง และภูมิประเทศสำหรับการสร้าง 3D ขึ้นใหม่เป็นคลาวด์จุดหรือตาข่าย

ได้มาจากข้อมูลเซ็นเซอร์ที่ได้มา

การดึงข้อมูลอาคารกึ่งอัตโนมัติจาก ข้อมูล ไลดาร์และรูปภาพความละเอียดสูงก็เป็นไปได้เช่นกัน อีกครั้ง วิธีนี้ช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองได้โดยไม่ต้องเคลื่อนไปยังตำแหน่งหรือวัตถุทางกายภาพ (36)จากข้อมูลไลดาร์ในอากาศ สามารถสร้างแบบจำลองพื้นผิวดิจิทัล (DSM) ได้ จากนั้นวัตถุที่สูงกว่าพื้นดินจะถูกตรวจจับจาก DSM โดยอัตโนมัติ ตามความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับอาคาร ลักษณะทางเรขาคณิต เช่น ขนาด ความสูง และรูปร่าง จะใช้ข้อมูลเพื่อแยกอาคารออกจากวัตถุอื่นๆ โครงร่างสิ่งปลูกสร้างที่แยกออกมาจะถูกทำให้ง่ายขึ้นโดยใช้อัลกอริธึมมุมฉากเพื่อให้ได้คุณภาพการทำแผนที่ที่ดีขึ้น การวิเคราะห์ลุ่มน้ำสามารถดำเนินการเพื่อแยกแนวสันเขาของหลังคาอาคารได้ เส้นแนวสันเขาและข้อมูลลาดใช้เพื่อจำแนกอาคารตามประเภท จากนั้น อาคารจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยใช้แบบจำลองอาคารแบบพาราเมตริกสามแบบ (แบบเรียบ หน้าจั่ว แบบสะโพก) [37]

การเข้าซื้อกิจการจากเซ็นเซอร์ในสถานที่

Lidar และเทคโนโลยีการสแกนด้วยเลเซอร์ภาคพื้นดินอื่นๆ[38]นำเสนอวิธีที่รวดเร็วและอัตโนมัติในการรวบรวมข้อมูลความสูงหรือระยะทาง lidar หรือเลเซอร์สำหรับการวัดความสูงของอาคารมีแนวโน้มสูง [39]การใช้งานเชิงพาณิชย์ของเทคโนโลยีการสแกนด้วยเลเซอร์ไลดาร์ในอากาศและภาคพื้นดินได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการสกัดความสูงของอาคารที่รวดเร็วและแม่นยำ งานสกัดอาคารเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อกำหนดตำแหน่งอาคาร ระดับความสูงพื้นดิน ทิศทาง ขนาดอาคาร ความสูงของหลังคา ฯลฯ อาคารส่วนใหญ่ได้รับการอธิบายรายละเอียดที่เพียงพอในแง่ของรูปทรงหลายเหลี่ยมทั่วไป กล่าวคือ ขอบเขตของสิ่งปลูกสร้างสามารถแสดงด้วยชุดของพื้นผิวระนาบ และเส้นตรง การประมวลผลเพิ่มเติม เช่น การแสดงรอยเท้าอาคารเป็นรูปหลายเหลี่ยมใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลในฐานข้อมูล GIS

การใช้การสแกนด้วยเลเซอร์และภาพที่ถ่ายจากระดับพื้นดินและมุมมองของมุมสูง Fruh และ Zakhor นำเสนอแนวทางในการสร้างแบบจำลองเมือง 3 มิติแบบมีพื้นผิวโดยอัตโนมัติ แนวทางนี้เกี่ยวข้องกับการลงทะเบียนและผสานแบบจำลองส่วนหน้าที่มีรายละเอียดเข้ากับแบบจำลองทางอากาศเสริม กระบวนการสร้างแบบจำลองทางอากาศสร้างแบบจำลองความละเอียดครึ่งเมตรพร้อมมุมมองมุมสูงของพื้นที่ทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วยโปรไฟล์ภูมิประเทศและยอดอาคาร กระบวนการสร้างแบบจำลองบนพื้นดินส่งผลให้เกิดแบบจำลองโดยละเอียดของส่วนหน้าอาคาร ด้วยการใช้ DSM ที่ได้รับจากการสแกนด้วยเลเซอร์ในอากาศ พวกมันจะกำหนดตำแหน่งยานพาหนะที่ได้มาและลงทะเบียนด้านหน้าอาคารบนพื้นดินกับแบบจำลองในอากาศโดยใช้การแปลเป็นภาษาท้องถิ่นของ Monte Carlo (MCL) ในที่สุด ทั้งสองโมเดลจะถูกรวมเข้ากับความละเอียดที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้โมเดล 3 มิติ

การใช้เครื่องวัดระยะสูงแบบเลเซอร์ในอากาศ Haala, Brenner และ Anders ได้รวมข้อมูลความสูงเข้ากับแผนผังภาคพื้นดินที่มีอยู่ของอาคารต่างๆ แบบแปลนภาคพื้นดินของอาคารได้รับมาแล้วทั้งในรูปแบบแอนะล็อกโดยแผนที่และแบบแปลนหรือแบบดิจิทัลใน 2D GIS โปรเจ็กต์นี้ทำขึ้นเพื่อเปิดใช้งานการดักจับข้อมูลอัตโนมัติโดยการรวมข้อมูลประเภทต่างๆ เหล่านี้ หลังจากนั้นโมเดลเมืองเสมือนจริงจะถูกสร้างขึ้นในโครงการโดยการประมวลผลพื้นผิว เช่น โดยการทำแผนที่ของภาพภาคพื้นดิน โครงการนี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการเข้าซื้อกิจการ 3D Urban GIS อย่างรวดเร็ว แผนภาคพื้นดินได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นแหล่งข้อมูลที่สำคัญอีกแหล่งหนึ่งสำหรับการสร้างอาคาร 3 มิติใหม่ เมื่อเทียบกับผลลัพธ์ของขั้นตอนอัตโนมัติ แผนภาคพื้นดินเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์ว่ามีความน่าเชื่อถือมากขึ้นเนื่องจากมีข้อมูลที่รวบรวมไว้อย่างชัดเจนโดยการตีความของมนุษย์ ด้วยเหตุนี้ แผนผังภาคพื้นดินจึงสามารถลดต้นทุนในโครงการฟื้นฟูได้อย่างมาก ตัวอย่างของข้อมูลแบบแปลนภาคพื้นดินที่มีอยู่ซึ่งใช้ในการสร้างอาคารใหม่ได้คือแผนที่ Digital Cadastralซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายทรัพย์สินรวมถึงขอบเขตของพื้นที่เกษตรกรรมทั้งหมดและแผนผังภาคพื้นดินของอาคารที่มีอยู่ นอกจากนี้ ยังมีข้อมูลอื่นๆ เช่น ชื่อถนนและการใช้อาคาร (เช่น โรงจอดรถ อาคารที่พักอาศัย อาคารสำนักงาน อาคารอุตสาหกรรม โบสถ์) ในรูปแบบสัญลักษณ์ข้อความ ในขณะนี้ แผนที่ Digital Cadastral ถูกสร้างขึ้นเป็นฐานข้อมูลที่ครอบคลุมพื้นที่ โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยการทำแผนที่หรือแผนที่มีอยู่ก่อนให้เป็นดิจิทัล

ค่าใช้จ่าย

  • อุปกรณ์สแกนด้วยเลเซอร์ภาคพื้นดิน (อุปกรณ์พัลส์หรือเฟส) + ซอฟต์แวร์ประมวลผลโดยทั่วไปเริ่มต้นที่ราคา 150,000 ยูโร อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำน้อยกว่า (เช่น Trimble VX) มีราคาประมาณ 75,000 ยูโร
  • ระบบ Lidar ภาคพื้นดินมีราคาประมาณ 300,000 ยูโร
  • ระบบที่ใช้กล้องถ่ายภาพนิ่งปกติที่ติดตั้งบนเฮลิคอปเตอร์ RC ( Photogrammetry ) ก็สามารถทำได้เช่นกัน โดยมีราคาประมาณ 25,000 ยูโร ระบบที่ใช้กล้องถ่ายภาพนิ่งพร้อมลูกโป่งนั้นถูกกว่าด้วยซ้ำ (ประมาณ 2,500 ยูโร) แต่ต้องดำเนินการด้วยตนเองเพิ่มเติม เนื่องจากการประมวลผลด้วยมือใช้เวลาประมาณ 1 เดือนในการถ่ายภาพทุกวัน นี่จึงเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีราคาแพงในระยะยาว
  • การรับภาพถ่ายดาวเทียมก็เป็นความพยายามที่มีราคาแพงเช่นกัน ภาพสเตอริโอความละเอียดสูง (ความละเอียด 0.5 ม.) ราคาประมาณ 11,000 ยูโร ดาวเทียมภาพ ได้แก่ Quikbird, Ikonos ภาพโมโนสโคปความละเอียดสูงมีราคาประมาณ 5,500 ยูโร ภาพที่มีความละเอียดต่ำกว่า (เช่น จากดาวเทียม CORONA ที่มีความละเอียด 2 ม.) ราคาประมาณ 1,000 ยูโรต่อ 2 ภาพ โปรดทราบว่ารูปภาพ Google Earth มีความละเอียดต่ำเกินไปที่จะสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่แม่นยำ [40]

การสร้างใหม่

จากจุดเมฆ

เมฆจุด ที่ ผลิตโดยเครื่องสแกน 3 มิติและการสร้างภาพ 3 มิติสามารถใช้โดยตรงสำหรับการวัดและการสร้างภาพในโลกสถาปัตยกรรมและการก่อสร้าง

จากรุ่น

อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันส่วนใหญ่ใช้โมเดล 3 มิติโพลิกอน, โมเดลพื้นผิว NURBSหรือโมเดล CAD ที่อิงตามฟีเจอร์ที่แก้ไขได้ (หรือ ที่เรียกว่า โมเดลทึบ ) แทน

  • โมเดล ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม : ในการแสดงรูปทรงหลายเหลี่ยม พื้นผิวโค้งจะถูกจำลองเป็นพื้นผิวเรียบที่มีเหลี่ยมเพชรพลอยเล็กๆ จำนวนมาก (ให้นึกถึงทรงกลมที่สร้างแบบจำลองเป็นลูกบอลดิสโก้) โมเดลรูปหลายเหลี่ยม—เรียกอีกอย่างว่าโมเดล Mesh มีประโยชน์สำหรับการแสดงภาพ สำหรับCAM บางตัว (เช่น การตัดเฉือน) แต่โดยทั่วไปแล้วจะ "หนัก" (เช่น ชุดข้อมูลขนาดใหญ่มาก) และไม่สามารถแก้ไขได้ในแบบฟอร์มนี้ การสร้างใหม่เป็นแบบจำลองหลายเหลี่ยมเกี่ยวข้องกับการค้นหาและเชื่อมต่อจุดที่อยู่ติดกันกับเส้นตรงเพื่อสร้างพื้นผิวที่ต่อเนื่อง แอปพลิเคชั่นจำนวนมากทั้งแบบฟรีและไม่ฟรีมีให้เพื่อจุดประสงค์นี้ (เช่นGigaMesh , MeshLab , PointCab, kubit PointCloud สำหรับ AutoCAD, Reconstructor , imagemodel, PolyWorks, Rapidform, Geomagic, Imageware, Rhino 3Dเป็นต้น)
  • โมเดลพื้นผิว : ระดับต่อไปของความซับซ้อนในการสร้างแบบจำลองเกี่ยวข้องกับการใช้แผ่นปะพื้นผิวโค้ง มนเพื่อสร้างแบบจำลองรูปร่าง สิ่งเหล่านี้อาจเป็น NURBS, TSplines หรือการแทนค่าแบบโค้งอื่นๆ ของโทโพโลยีโค้ง เมื่อใช้ NURBS รูปร่างทรงกลมจะกลายเป็นทรงกลมทางคณิตศาสตร์ที่แท้จริง แอปพลิเคชั่นบางตัวเสนอเลย์เอาต์ของแพตช์ด้วยมือ แต่สิ่งที่ดีที่สุดในคลาสมีทั้งเลย์เอาต์แพตช์อัตโนมัติและเลย์เอาต์แบบแมนนวล แพทช์เหล่านี้มีข้อดีตรงที่เบากว่าและสามารถจัดการได้มากขึ้นเมื่อส่งออกไปยัง CAD โมเดลพื้นผิวค่อนข้างจะสามารถแก้ไขได้ แต่เฉพาะในความรู้สึกทางประติมากรรมของการผลักและดึงเพื่อทำให้พื้นผิวเสียรูป การนำเสนอนี้เหมาะกับการสร้างแบบจำลองรูปทรงอินทรีย์และศิลปะ ผู้ให้บริการสร้างแบบจำลองพื้นผิว ได้แก่ Rapidform, Geomagic , Rhino 3D, Maya, T Splines เป็นต้น
  • โมเดล CAD ที่เป็นของแข็ง : จากมุมมองทางวิศวกรรม/การผลิต การนำเสนอรูปร่างดิจิทัลที่ดีที่สุดคือโมเดล CAD แบบพาราเมตริกที่แก้ไขได้ ใน CAD ทรงกลมอธิบายโดยคุณลักษณะแบบพาราเมตริก ซึ่งแก้ไขได้ง่ายโดยการเปลี่ยนค่า (เช่น จุดศูนย์กลางและรัศมี)

โมเดล CAD เหล่านี้ไม่ได้อธิบายเพียงแค่ซองจดหมายหรือรูปร่างของวัตถุ แต่โมเดล CAD ยังรวมเอา "ความตั้งใจในการออกแบบ" ไว้ด้วย (กล่าวคือ คุณลักษณะที่สำคัญและความสัมพันธ์กับคุณลักษณะอื่นๆ) ตัวอย่างการออกแบบที่ไม่ปรากฏชัดในรูปทรงเพียงอย่างเดียวอาจเป็นน๊อตดึงของดรัมเบรก ซึ่งต้องมีศูนย์กลางอยู่ที่รูตรงกลางดรัมเบรก ความรู้นี้จะขับเคลื่อนลำดับและวิธีการสร้างแบบจำลอง CAD นักออกแบบที่มีความตระหนักในความสัมพันธ์นี้จะไม่ออกแบบสลักยึดที่อ้างอิงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก แต่จะออกแบบให้ตรงกลาง ผู้สร้างแบบจำลองที่สร้างแบบจำลอง CAD จะต้องการรวมทั้งรูปร่างและความตั้งใจในการออกแบบไว้ในแบบจำลอง CAD ที่สมบูรณ์

ผู้จำหน่ายเสนอแนวทางต่างๆ เพื่อเข้าถึงโมเดล Parametric CAD บางคนส่งออกพื้นผิว NURBS และปล่อยให้ผู้ออกแบบ CAD ทำโมเดลให้สมบูรณ์ใน CAD (เช่นGeomagic , Imageware, Rhino 3D ) ผู้อื่นใช้ข้อมูลการสแกนเพื่อสร้างโมเดลตามคุณสมบัติที่แก้ไขและตรวจสอบได้ ซึ่งนำเข้ามาใน CAD โดยที่แผนผังคุณสมบัติครบถ้วนสมบูรณ์ ทำให้ได้โมเดล CAD ดั้งเดิมที่สมบูรณ์ โดยจับทั้งรูปร่างและความตั้งใจในการออกแบบ (เช่นGeomagic , Rapidform) ตัวอย่างเช่น ตลาดเสนอปลั๊กอินต่างๆ สำหรับโปรแกรม CAD ที่เป็นที่ยอมรับ เช่น SolidWorks Xtract3D, DezignWorks และ Geomagic สำหรับ SolidWorks ช่วยให้จัดการการสแกน 3D ได้โดยตรงภายในSolidWorks. แอปพลิเคชัน CAD อื่นๆ ยังคงแข็งแกร่งพอที่จะจัดการกับจุดจำกัดหรือแบบจำลองหลายเหลี่ยมภายในสภาพแวดล้อม CAD (เช่นCATIA , AutoCAD , Revit )

จากชุดสไลซ์ 2 มิติ

การสร้าง 3 มิติของสมองและดวงตาจากภาพ DICOM ที่สแกนด้วย CT ในภาพนี้ พื้นที่ที่มีความหนาแน่นของกระดูกหรืออากาศจะโปร่งใส และชิ้นที่เรียงซ้อนกันในการจัดตำแหน่งว่างโดยประมาณโดยประมาณ วงแหวนรอบนอกของวัสดุรอบๆ สมองคือเนื้อเยื่ออ่อนของผิวหนังและกล้ามเนื้อที่อยู่ด้านนอกของกะโหลกศีรษะ กล่องดำล้อมรอบชิ้นเพื่อให้พื้นหลังสีดำ เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงภาพ 2 มิติที่ซ้อนกัน เมื่อดูบนขอบ สไลซ์จะหายไปเนื่องจากไม่มีความหนาอย่างมีประสิทธิภาพ การสแกน DICOM แต่ละครั้งจะแสดงวัสดุประมาณ 5 มม. โดยเฉลี่ยเป็นชิ้นบาง ๆ

CT , CT อุตสาหกรรม , MRIหรือ เครื่องสแกน micro-CTไม่ได้สร้าง point clouds แต่ชุดของชิ้นส่วน 2D (แต่ละอันเรียกว่า "โทโมแกรม") ซึ่งจะ 'ซ้อนกัน' เพื่อสร้างการแสดง 3 มิติ มีหลายวิธีในการทำเช่นนี้ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่ต้องการ:

  • การแสดงปริมาณ : ส่วนต่างๆ ของอ็อบเจ็กต์มักจะมีค่าขีดจำกัดหรือความหนาแน่นของสีเทาต่างกัน จากนี้ไปสามารถสร้างและแสดงผลแบบจำลองสามมิติบนหน้าจอได้ สามารถสร้างแบบจำลองได้หลายแบบจากธรณีประตูต่างๆ ซึ่งช่วยให้สีต่างๆ แสดงถึงองค์ประกอบแต่ละส่วนของวัตถุได้ การแสดงปริมาณมักจะใช้สำหรับการแสดงภาพของวัตถุที่สแกนเท่านั้น
  • การแบ่งส่วนรูปภาพ : ในกรณีที่โครงสร้างที่แตกต่างกันมีค่าธรณีประตู/ระดับสีเทาคล้ายกัน การแยกค่าเหล่านี้ออกจากกันโดยการปรับพารามิเตอร์การแสดงผลระดับเสียงจะไม่สามารถแยกออกได้ โซลูชันนี้เรียกว่าการแบ่งส่วน ซึ่งเป็นขั้นตอนแบบแมนนวลหรือแบบอัตโนมัติที่สามารถลบโครงสร้างที่ไม่ต้องการออกจากรูปภาพได้ ซอฟต์แวร์การแบ่งส่วนรูปภาพมักจะอนุญาตให้ส่งออกโครงสร้างที่แบ่งส่วนในรูปแบบ CAD หรือ STL เพื่อการจัดการเพิ่มเติม
  • Image-based meshing : เมื่อใช้ข้อมูลภาพ 3D สำหรับการวิเคราะห์เชิงคำนวณ (เช่น CFD และ FEA) การแบ่งกลุ่มข้อมูลและการรวมเข้าด้วยกันจาก CAD อาจใช้เวลานาน และอาจเป็นเรื่องยากสำหรับโทโพโลยีที่ซับซ้อนตามแบบฉบับของข้อมูลภาพ โซลูชันนี้เรียกว่าการเมชแบบอิงตามภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการอัตโนมัติในการสร้างคำอธิบายเชิงเรขาคณิตที่แม่นยำและสมจริงของข้อมูลการสแกน

จากการสแกนด้วยเลเซอร์

การสแกนด้วยเลเซอร์อธิบายวิธีการทั่วไปในการสุ่มตัวอย่างหรือสแกนพื้นผิวโดยใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ การใช้งานมีหลายพื้นที่ซึ่งส่วนใหญ่แตกต่างกันในพลังของเลเซอร์ที่ใช้และในผลลัพธ์ของกระบวนการสแกน พลังงานเลเซอร์ต่ำจะใช้เมื่อไม่จำเป็นต้องส่งผลกระทบกับพื้นผิวที่สแกน เช่น เมื่อจำเป็นต้องแปลงเป็นดิจิทัลเท่านั้น การสแกนด้วยเลเซอร์ Confocalหรือ 3D เป็นวิธีการรับข้อมูลเกี่ยวกับพื้นผิวที่สแกน แอปพลิเคชั่นที่ใช้พลังงานต่ำอีกตัวหนึ่งใช้ระบบฉายแสงที่มีโครงสร้างสำหรับมาตรวิทยาความเรียบของเซลล์แสงอาทิตย์ [41]ช่วยให้สามารถคำนวณความเครียดได้ตลอด 2,000 เวเฟอร์ต่อชั่วโมง [42]

กำลังเลเซอร์ที่ใช้สำหรับอุปกรณ์สแกนด้วยเลเซอร์ในงานอุตสาหกรรมโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 1W ระดับพลังงานมักจะอยู่ที่ 200 mW หรือน้อยกว่า แต่บางครั้งก็มากกว่า

จากภาพถ่าย

การรับข้อมูล 3 มิติและการสร้างวัตถุขึ้นใหม่สามารถทำได้โดยใช้คู่ภาพสเตอริโอ photogrammetry สเตอริโอหรือ photogrammetry ที่ยึดตามบล็อกของภาพที่ทับซ้อนกันเป็นแนวทางหลักสำหรับการทำแผนที่ 3 มิติและการสร้างวัตถุใหม่โดยใช้ภาพ 2 มิติ การวัดภาพถ่ายระยะใกล้ยังพัฒนาจนถึงระดับที่กล้องหรือกล้องดิจิตอลสามารถใช้ในการถ่ายภาพวัตถุในระยะใกล้ เช่น อาคาร และสร้างใหม่โดยใช้ทฤษฎีเดียวกันกับการวัดภาพถ่ายทางอากาศ ตัวอย่างของซอฟต์แวร์ที่สามารถทำได้คือVexcel FotoG 5. [43] [44]ซอฟต์แวร์นี้ได้ถูกแทนที่ด้วย Vexcel GeoSynthแล้ว [45]โปรแกรมซอฟต์แวร์อื่นที่คล้ายคลึงกันคือMicrosoft Photosynth[46] [47]

Sisi Zlatanovaเป็นวิธีการกึ่งอัตโนมัติในการรับข้อมูลที่มีโครงสร้างทอพอโลยี 3 มิติจากภาพสเตอริโอทางอากาศ 2 มิติ [48] ​​กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแปลงดิจิทัลด้วยตนเองของจุดจำนวนหนึ่งที่จำเป็นสำหรับการสร้างวัตถุ 3 มิติขึ้นใหม่โดยอัตโนมัติ วัตถุที่สร้างขึ้นใหม่แต่ละชิ้นได้รับการตรวจสอบโดยการวางซ้อนของกราฟิกโครงลวดในแบบจำลองสเตอริโอ ข้อมูล 3D ที่มีโครงสร้างเชิงทอพอโลยีถูกจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูลและยังใช้สำหรับการแสดงภาพวัตถุด้วย ซอฟต์แวร์เด่นที่ใช้สำหรับการเก็บข้อมูล 3D โดยใช้ภาพ 2D ได้แก่Agisoft Metashape , [49] RealityCapture , [50]และ ENSAIS Engineering College TIPHON (Traitement d'Image et PHOtogrammétrie Numérique)[51]

Franz Rottensteiner ได้พัฒนาวิธีการสกัดอาคารกึ่งอัตโนมัติร่วมกับแนวคิดในการจัดเก็บแบบจำลองอาคารควบคู่ไปกับภูมิประเทศและข้อมูลภูมิประเทศอื่นๆ ในระบบข้อมูลภูมิประเทศ วิธีการของเขาอยู่บนพื้นฐานของการรวมการประมาณค่าพารามิเตอร์ของอาคารเข้ากับกระบวนการโฟโตแกรมเมทรีโดยใช้รูปแบบการสร้างแบบจำลองไฮบริด สิ่งปลูกสร้างต่างๆ จะถูกย่อยสลายเป็นชุดของวัตถุพื้นฐานอย่างง่ายที่สร้างใหม่ทีละรายการ จากนั้นจึงรวมเข้าด้วยกันโดยตัวดำเนินการบูลีน โครงสร้างข้อมูลภายในของทั้งแบบพื้นฐานและแบบการสร้างแบบผสมนั้นใช้วิธีการแทนขอบเขต[52] [53]

มีการใช้ภาพหลายภาพในแนวทางของ Zeng ในการสร้างพื้นผิวขึ้นใหม่จากหลายภาพ แนวคิดหลักคือการสำรวจการรวมข้อมูลสเตอริโอ 3 มิติและภาพที่ปรับเทียบ 2 มิติ แนวทางนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากข้อเท็จจริงที่ว่าเฉพาะจุดที่มีความแข็งแกร่งและแม่นยำเท่านั้นที่รอดจากการพิจารณาเรขาคณิตของรูปภาพหลายภาพเท่านั้นที่ถูกสร้างขึ้นใหม่ในอวกาศ ความหนาแน่นไม่เพียงพอและหลุมที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในข้อมูลสเตอริโอควรเติมโดยใช้ข้อมูลจากหลายภาพ แนวคิดนี้จึงควรสร้างพื้นผิวเล็กๆ ขึ้นมาจากจุดสเตอริโอก่อน จากนั้นจึงค่อยเผยแพร่เฉพาะแพทช์ที่เชื่อถือได้ในละแวกบ้านเท่านั้น จากภาพไปยังพื้นผิวทั้งหมดโดยใช้กลยุทธ์ที่ดีที่สุดอันดับแรก ปัญหาจึงลดน้อยลงในการค้นหาแผ่นปะพื้นผิวในพื้นที่ที่เหมาะสมที่สุดผ่านชุดของจุดสเตอริโอจากภาพ

ภาพหลายสเปกตรัมยังใช้สำหรับการตรวจจับสิ่งปลูกสร้าง 3 มิติ ข้อมูลพัลส์แรกและสุดท้ายและดัชนีความแตกต่างของพืชพันธุ์ที่ถูกทำให้เป็นมาตรฐานถูกนำมาใช้ในกระบวนการ [54]

เทคนิคการวัดแบบใหม่ยังถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้การวัดและระหว่างวัตถุจากภาพเดียวโดยใช้การฉายภาพหรือเงาตลอดจนการผสมผสาน เทคโนโลยีนี้กำลังได้รับความสนใจเนื่องจากใช้เวลาในการประมวลผลที่รวดเร็ว และมีราคาที่ต่ำกว่าการวัดแบบสเตอริโอมาก [ ต้องการการอ้างอิง ]

แอปพลิเคชัน

การทดลองอวกาศ

เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติถูกนำมาใช้ในการสแกนหินอวกาศสำหรับ องค์การ อวกาศยุโรป [55] [56]

อุตสาหกรรมก่อสร้างและวิศวกรรมโยธา

  • การควบคุมด้วยหุ่นยนต์ : เช่น เครื่องสแกนเลเซอร์อาจทำหน้าที่เป็น "ตา" ของหุ่นยนต์ [57] [58]
  • ภาพวาดขณะสร้างสะพาน โรงงานอุตสาหกรรม และอนุสาวรีย์
  • เอกสารโบราณสถาน[59]
  • การสร้างแบบจำลองไซต์และการจัดวางนอกบ้าน
  • ควบคุมคุณภาพ
  • แบบสำรวจปริมาณ
  • การตรวจสอบน้ำหนักบรรทุก[60]
  • การออกแบบทางด่วนใหม่
  • กำหนดเกณฑ์มาตรฐานของรูปร่าง/สถานะที่มีอยู่แล้ว เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างอันเป็นผลมาจากการรับน้ำหนักที่รุนแรง เช่น แผ่นดินไหว การชนกับเรือ/รถบรรทุก หรือไฟไหม้
  • สร้างแผนที่ GIS ( ระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ ) [61]และภูมิสารสนเทศ
  • การสแกนด้วยเลเซอร์ใต้ผิวดินในเหมืองและช่องว่างkarst [62]
  • เอกสารทางนิติเวช[63]

ขั้นตอนการออกแบบ

  • เพิ่มความแม่นยำในการทำงานกับชิ้นส่วนและรูปร่างที่ซับซ้อน
  • ประสานงานการออกแบบผลิตภัณฑ์โดยใช้ชิ้นส่วนจากหลายแหล่ง
  • อัปเดตการสแกนซีดีเก่าด้วยการสแกนจากเทคโนโลยีที่ทันสมัยกว่า
  • เปลี่ยนอะไหล่ที่ขาดหายหรือเก่า
  • การสร้างการประหยัดต้นทุนโดยให้บริการออกแบบที่สร้างขึ้น เช่น ในโรงงานผลิตยานยนต์
  • "นำโรงงานไปหาวิศวกร" ด้วยการสแกนเว็บที่ใช้ร่วมกันและ
  • ประหยัดค่าเดินทาง.

ความบันเทิง

อุตสาหกรรมบันเทิงใช้เครื่องสแกน 3 มิติเพื่อสร้างโมเดล 3 มิติดิจิทัลสำหรับภาพยนตร์วิดีโอเกม และเพื่อ การพักผ่อน [64]พวกมันถูกใช้อย่างมากในภาพยนตร์เสมือนจริง ในกรณีที่มีแบบจำลองในโลกแห่งความเป็นจริง การสแกนวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงทำได้เร็วกว่าการสร้างแบบจำลองด้วยตนเองโดยใช้ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง 3 มิติ บ่อยครั้งที่ศิลปินปั้นแบบจำลองทางกายภาพของสิ่งที่พวกเขาต้องการและสแกนเป็นรูปแบบดิจิทัลแทนที่จะสร้างแบบจำลองดิจิทัลบนคอมพิวเตอร์โดยตรง

การถ่ายภาพ 3 มิติ

เซลฟี่ 3 มิติในสเกล 1:20 พิมพ์โดยShapewaysโดยใช้การพิมพ์แบบยิปซั่ม สร้างขึ้นโดยMadurodam miniature park จากภาพ 2 มิติที่ถ่ายที่บูธภาพถ่าย Fantasitron
บูธภาพถ่าย Fantasitron 3D ที่Madurodam

เครื่องสแกน 3 มิติกำลังพัฒนาเพื่อใช้กล้องเพื่อเป็นตัวแทนของวัตถุ 3 มิติในลักษณะที่แม่นยำ [65]บริษัทต่างๆ กำลังเกิดขึ้นตั้งแต่ปี 2010 ที่สร้างภาพบุคคล 3 มิติ (หุ่น 3 มิติหรือเซลฟี่ 3 มิติ)

เมนูความเป็นจริงเสริมสำหรับเครือร้านอาหารมาดริด 80 องศา[66]

การบังคับใช้กฎหมาย

หน่วยงานบังคับใช้กฎหมายทั่วโลกใช้การสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติ โมเดล 3 มิติใช้สำหรับเอกสารในสถานที่ของ: [67]

  • ที่เกิดเหตุ
  • วิถีกระสุน
  • การวิเคราะห์รูปแบบคราบเลือด
  • การฟื้นฟูอุบัติเหตุ
  • ระเบิด
  • เครื่องบินตกและอื่น ๆ

วิศวกรรมย้อนกลับ

วิศวกรรมย้อนกลับของส่วนประกอบทางกลต้องใช้แบบจำลองดิจิทัลที่แม่นยำของวัตถุที่จะทำซ้ำ แทนที่จะเป็นชุดของจุด แบบจำลองดิจิทัลที่แม่นยำสามารถแสดงด้วยตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมชุดของ พื้นผิว NURBS ที่แบนหรือโค้ง หรือแบบจำลอง CAD ที่เป็นของแข็งสำหรับส่วนประกอบทางกล สแกนเนอร์ 3 มิติสามารถใช้เพื่อทำให้ส่วนประกอบที่มีรูปทรงอิสระหรือค่อยๆ เปลี่ยนแปลงไปเป็นดิจิทัล เช่นเดียวกับเรขาคณิตปริซึม ในขณะที่เครื่องวัดพิกัดมักจะใช้เพื่อกำหนดขนาดอย่างง่ายของแบบจำลองปริซึมสูงเท่านั้น จากนั้นจุดข้อมูลเหล่านี้จะถูกประมวลผลเพื่อสร้างแบบจำลองดิจิทัลที่ใช้งานได้ โดยปกติแล้วจะใช้ซอฟต์แวร์วิศวกรรมย้อนกลับเฉพาะทาง

อสังหาริมทรัพย์

สามารถสแกนที่ดินหรืออาคารเป็นแบบจำลอง 3 มิติ ซึ่งช่วยให้ผู้ซื้อสามารถเยี่ยมชมและตรวจสอบทรัพย์สินจากระยะไกลได้ทุกที่ โดยไม่ต้องอยู่ที่ทรัพย์สิน [68]มีบริษัทอย่างน้อยหนึ่งแห่งที่ให้บริการทัวร์อสังหาริมทรัพย์เสมือนจริงแบบสแกน 3 มิติ [69]ทัวร์เสมือนจริง ทั่วไป ที่ เก็บถาวร 2017-04-27 ที่Wayback Machineจะประกอบด้วยวิวบ้านตุ๊กตา[70]มุมมองภายใน เช่นเดียวกับแผนผังชั้น

การท่องเที่ยวเสมือนจริง/ระยะไกล

สภาพแวดล้อมในสถานที่น่าสนใจสามารถบันทึกและแปลงเป็นแบบจำลอง 3 มิติได้ โมเดลนี้สามารถสำรวจได้โดยสาธารณะ ไม่ว่าจะผ่านอินเทอร์เฟซ VR หรืออินเทอร์เฟซ "2D" แบบดั้งเดิม ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถสำรวจสถานที่ซึ่งไม่สะดวกต่อการเดินทาง [71]กลุ่มนักศึกษาประวัติศาสตร์ที่ Vancouver iTech Preparatory Middle School ได้สร้างพิพิธภัณฑ์เสมือนจริงด้วยการสแกนสามมิติด้วยวัตถุโบราณกว่า 100 ชิ้น [72]

มรดกทางวัฒนธรรม

มีโครงการวิจัยหลายโครงการที่ดำเนินการผ่านการสแกนโบราณสถานและสิ่งประดิษฐ์ทั้งเพื่อวัตถุประสงค์ในการจัดทำเอกสารและการวิเคราะห์ [73]

การใช้เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติและการพิมพ์ 3 มิติ ร่วมกัน ทำให้สามารถจำลองวัตถุจริงได้โดยไม่ต้องใช้ เทคนิคการ หล่อปูนปลาสเตอร์ แบบดั้งเดิม ซึ่งในหลายกรณีอาจรุกราน เกินไป สำหรับการดำเนินการกับสิ่งประดิษฐ์มรดกทางวัฒนธรรมอันล้ำค่าหรือละเอียดอ่อน [74]ในตัวอย่างสถานการณ์การใช้งานทั่วไป โมเดล กา ร์กอยล์ ได้มาทางดิจิทัลโดยใช้เครื่องสแกน 3D และข้อมูล 3D ที่ผลิตได้รับการประมวลผลโดยใช้MeshLab แบบจำลอง 3 มิติแบบดิจิทัลที่ได้นั้นถูกป้อนเข้าสู่ เครื่องสร้าง ต้นแบบอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างแบบจำลองเรซินจริงของวัตถุดั้งเดิม

การสร้างแบบจำลอง 3 มิติสำหรับพิพิธภัณฑ์และสิ่งประดิษฐ์ทางโบราณคดี[75] [76] [77]

ไมเคิลแองเจโล

ในปี 2542 กลุ่มวิจัยสองกลุ่มเริ่มสแกนรูปปั้นของมีเกลันเจโล มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกับกลุ่มที่นำโดยมา ร์ก เลวอย[78]ใช้เครื่องสแกนสามเหลี่ยมเลเซอร์แบบกำหนดเองที่สร้างโดยไซเบอร์แว ร์ เพื่อสแกนรูปปั้นของไมเคิลแองเจโลในฟลอเรนซ์ โดยเฉพาะรูปปั้นเดวิดพรีจิโอนี และรูปปั้นทั้งสี่ในโบสถ์เมดิชิ การสแกนสร้างความหนาแน่นของจุดข้อมูลหนึ่งตัวอย่างต่อ 0.25 มม. ซึ่งมีรายละเอียดเพียงพอที่จะเห็นเครื่องหมายสิ่วของไมเคิลแองเจโล การสแกนแบบละเอียดเหล่านี้สร้างข้อมูลจำนวนมาก (สูงสุด 32 กิกะไบต์) และการประมวลผลข้อมูลจากการสแกนของเขาใช้เวลา 5 เดือน ในช่วงเวลาเดียวกันโดยประมาณ กลุ่มวิจัยจากIBMนำโดยH. Rushmeierและ F. Bernardini ได้สแกนPietà of Florenceได้รับทั้งรายละเอียดทางเรขาคณิตและสี โมเดลดิจิทัลซึ่งเป็นผลมาจากแคมเปญการสแกนของสแตนฟอร์ด ถูกนำมาใช้อย่างทั่วถึงในการบูรณะรูปปั้นในเวลาต่อมาในปี พ.ศ. 2547 [79]

มอนติเซลโล

ในปี 2545 David Luebke และคณะ สแกนมอนติเซลโลของโธมัส เจฟเฟอร์สัน [80]เวลาเชิงพาณิชย์ของเครื่องสแกนเลเซอร์สำหรับเที่ยวบินคือ DeltaSphere 3000 ถูกนำมาใช้ ต่อมา ข้อมูลเครื่องสแกนถูกรวมเข้ากับข้อมูลสีจากภาพถ่ายดิจิทัลเพื่อสร้าง Virtual Monticello และคณะรัฐมนตรีของเจฟเฟอร์สันจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ศิลปะนิวออร์ลีนส์ในปี 2546 การจัดแสดง Virtual Monticello ได้จำลองหน้าต่างที่มองเข้าไปในห้องสมุดของเจฟเฟอร์สัน การจัดแสดงประกอบด้วยการฉายภาพด้านหลังบนผนังและแว่นตาสเตอริโอสำหรับผู้ชม แว่นตาเมื่อรวมกับโปรเจ็กเตอร์โพลาไรซ์ทำให้เกิดเอฟเฟกต์ 3 มิติ ฮาร์ดแวร์ติดตามตำแหน่งบนแว่นทำให้จอแสดงผลสามารถปรับตัวได้เมื่อผู้ชมเคลื่อนที่ไปรอบๆ ทำให้เกิดภาพลวงตาว่าจอแสดงผลเป็นรูในผนังเมื่อมองเข้าไปในห้องสมุดของเจฟเฟอร์สัน เจฟเฟอร์สัน'

เม็ดคิวนิฟอร์ม

โมเดล 3 มิติของ แท็บเล็ตคิวนิ ฟอร์ม รุ่นแรก ถูกซื้อกิจการในเยอรมนีในปี 2543 [81]ในปี 2546 ที่เรียกว่าโครงการDigital Hammurabiได้ซื้อแท็บเล็ตคิวนิฟอร์มด้วยเครื่องสแกนสามเหลี่ยมด้วยเลเซอร์โดยใช้รูปแบบกริดปกติที่มีความละเอียด 0.025 มม. (0.00098 นิ้ว) [82]ด้วยการใช้เครื่องสแกน 3D ความละเอียดสูงโดยมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์กสำหรับการซื้อแท็บเล็ตในปี 2552 การพัฒนาGigaMesh Software Frameworkเริ่มเห็นภาพและแยกอักขระรูปลิ่มออกจากแบบจำลอง 3 มิติ [83]มันถูกใช้ในการประมวลผลประมาณค. 2.000 แท็บเล็ต 3D-digitized ของHilprecht CollectionในJenaเพื่อสร้างชุดข้อมูลเกณฑ์มาตรฐาน Open Access [84]และคอลเลกชันที่มีคำอธิบายประกอบ[85]ของแท็บเล็ตรุ่น 3 มิติที่มีให้ใช้งานฟรีภายใต้ใบอนุญาตCC BY [86]

สุสานคาซูบิ

โครงการสแกน CyArk 3D ในปี 2009 ที่ สุสาน Kasubi อันเก่าแก่ของยูกันดา ซึ่งเป็นแหล่งมรดกโลกขององค์การยูเนสโกโดยใช้ Leica HDS 4500 ได้สร้างแบบจำลองทางสถาปัตยกรรมโดยละเอียดของ Muzibu Azaala Mpanga ซึ่งเป็นอาคารหลักในบริเวณที่ซับซ้อนและหลุมฝังศพของKabakas (กษัตริย์) ของยูกันดา ไฟไหม้เมื่อวันที่ 16 มีนาคม 2010 ได้เผาโครงสร้าง Muzibu Azaala Mpanga เกือบทั้งหมด และงานสร้างใหม่น่าจะอาศัยชุดข้อมูลที่ผลิตโดยภารกิจสแกน 3 มิติอย่างหนัก [87]

"พลาสติโก ดิ โรมา อันติกา"

ในปี 2548 Gabriele Guidi และคณะ สแกน "Plastico di Roma antica", [88]แบบจำลองของกรุงโรมที่สร้างขึ้นในศตวรรษที่ผ่านมา ทั้งวิธีสามเหลี่ยมและวิธีเวลาของการบินไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของโครงการนี้ เนื่องจากรายการที่จะสแกนมีทั้งขนาดใหญ่และมีรายละเอียดปลีกย่อย พวกเขาพบว่าเครื่องสแกนแสงแบบมอดูเลตสามารถให้ทั้งความสามารถในการสแกนวัตถุขนาดของแบบจำลองและความแม่นยำที่จำเป็น เครื่องสแกนแสงแบบมอดูเลตเสริมด้วยเครื่องสแกนสามเหลี่ยมซึ่งใช้ในการสแกนบางส่วนของแบบจำลอง

โครงการอื่นๆ

โครงการ 3D Encounters ที่พิพิธภัณฑ์ Petrie Museum of Egyptian Archeologyมีเป้าหมายที่จะใช้การสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติเพื่อสร้างคลังภาพ 3 มิติคุณภาพสูงของสิ่งประดิษฐ์และเปิดใช้งานนิทรรศการการเดินทางดิจิทัลของสิ่งประดิษฐ์อียิปต์ที่เปราะบางEnglish Heritageได้ตรวจสอบการใช้การสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติในวงกว้าง ช่วงของการใช้งานเพื่อรับข้อมูลทางโบราณคดีและสภาพ และศูนย์อนุรักษ์แห่งชาติในลิเวอร์พูลยังได้ผลิตการสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติ ซึ่งรวมถึงวัตถุแบบพกพาและการสแกนในแหล่งกำเนิดของแหล่งโบราณคดี [89]สถาบันสมิธโซเนียนมีโครงการที่เรียกว่าSmithsonian X 3Dโดดเด่นในเรื่องความกว้างของประเภทของวัตถุ 3 มิติที่พวกเขากำลังพยายามสแกน สิ่งเหล่านี้รวมถึงวัตถุขนาดเล็ก เช่น แมลงและดอกไม้ ไปจนถึงวัตถุขนาดเท่ามนุษย์ เช่น Flight Suit ของ Amelia Earhartไปจนถึงวัตถุขนาดห้อง เช่นGunboat Philadelphiaไปจนถึงโบราณสถาน เช่นLiang Buaในอินโดนีเซีย นอกจากนี้ โปรดทราบว่าข้อมูลจากการสแกนเหล่านี้เผยแพร่สู่สาธารณะฟรีและสามารถดาวน์โหลดได้ในรูปแบบข้อมูลต่างๆ

CAD/CAM ทางการแพทย์

เครื่องสแกน 3 มิติใช้เพื่อจับภาพรูปร่าง 3 มิติของผู้ป่วยในด้านกายอุปกรณ์และทันตกรรม มันค่อยๆ แทนที่การหล่อปูนปลาสเตอร์ที่น่าเบื่อ จากนั้นซอฟต์แวร์ CAD/CAM จะใช้เพื่อออกแบบและผลิต ออร์ โธซิสเทียมหรือรากฟันเทียม

ระบบ CAD/CAM ทันตกรรมข้างเก้าอี้จำนวนมากและระบบ CAD/CAM ห้องปฏิบัติการทันตกรรมใช้เทคโนโลยี 3D Scanner เพื่อจับภาพพื้นผิว 3 มิติของการเตรียมทางทันตกรรม (ทั้งในร่างกายหรือในหลอดทดลอง ) เพื่อผลิตการบูรณะแบบดิจิทัลโดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD และสร้าง การบูรณะขั้นสุดท้ายโดยใช้เทคโนโลยี CAM (เช่น เครื่องกัด CNC หรือเครื่องพิมพ์ 3D) ระบบข้างเก้าอี้ได้รับการออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการสแกน 3 มิติของการเตรียมการในร่างกายและสร้างการบูรณะ (เช่น Crown, Onlay, Inlay หรือ Veneer)

การสร้างแบบจำลอง 3 มิติสำหรับการศึกษากายวิภาคและชีววิทยา[90] [91]และแบบจำลองซากศพสำหรับการจำลองทางประสาทวิทยา เพื่อการศึกษา [92]

การประกันคุณภาพและมาตรวิทยาอุตสาหกรรม

การทำให้เป็นดิจิทัลของวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงมีความสำคัญอย่างยิ่งในโดเมนแอปพลิเคชันต่างๆ วิธีนี้ใช้อย่างยิ่งในการประกันคุณภาพอุตสาหกรรมเพื่อวัดความแม่นยำของมิติทางเรขาคณิต กระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การประกอบนั้นซับซ้อน เป็นอัตโนมัติอย่างมาก และโดยทั่วไปแล้วจะใช้ข้อมูล CAD (การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย) ปัญหาคือต้องใช้ระบบอัตโนมัติในระดับเดียวกันสำหรับการประกันคุณภาพ ตัวอย่างเช่น การประกอบรถยนต์สมัยใหม่เป็นงานที่ซับซ้อนมาก เนื่องจากประกอบด้วยชิ้นส่วนจำนวนมากที่ต้องประกอบเข้าด้วยกันที่ส่วนท้ายสุดของสายการผลิต ประสิทธิภาพสูงสุดของกระบวนการนี้รับประกันโดยระบบประกันคุณภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องตรวจสอบรูปทรงของชิ้นส่วนโลหะเพื่อให้แน่ใจว่ามีขนาดที่ถูกต้อง ประกอบเข้าด้วยกัน และสุดท้ายทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ

ภายในกระบวนการอัตโนมัติขั้นสูง การวัดผลทางเรขาคณิตที่ได้จะถูกโอนไปยังเครื่องจักรที่ผลิตวัตถุที่ต้องการ เนื่องจากความไม่แน่นอนทางกลและการเสียดสี ผลลัพธ์ที่ได้อาจแตกต่างจากค่าดิจิทัลเล็กน้อย เพื่อให้สามารถจับภาพและประเมินความเบี่ยงเบนเหล่านี้ได้โดยอัตโนมัติ ชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นจะต้องถูกแปลงเป็นดิจิทัลด้วย ด้วยเหตุนี้ เครื่องสแกน 3 มิติจึงถูกนำไปใช้เพื่อสร้างตัวอย่างจุดจากพื้นผิวของวัตถุ ซึ่งสุดท้ายแล้วจะถูกนำไปเปรียบเทียบกับข้อมูลที่ระบุ [93]

กระบวนการเปรียบเทียบข้อมูล 3D กับแบบจำลอง CAD เรียกว่า CAD-Compare และสามารถเป็นเทคนิคที่มีประโยชน์สำหรับการใช้งาน เช่น การกำหนดรูปแบบการสึกหรอของแม่พิมพ์และเครื่องมือ การกำหนดความถูกต้องของงานสร้างขั้นสุดท้าย การวิเคราะห์ช่องว่างและการชะล้าง หรือการวิเคราะห์อย่างสูง พื้นผิวแกะสลักที่ซับซ้อน ในปัจจุบัน เครื่องสแกนสามเหลี่ยมเลเซอร์ แสงที่มีโครงสร้าง และการสแกนหน้าสัมผัสเป็นเทคโนโลยีหลักที่ใช้สำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม โดยการสแกนหน้าสัมผัสยังคงเป็นตัวเลือกที่ช้าที่สุด แต่โดยรวมแล้วแม่นยำที่สุด อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติมีข้อดีที่แตกต่างเมื่อเทียบกับการวัดโพรบแบบสัมผัสแบบดั้งเดิม เครื่องสแกนแสงสีขาวหรือเลเซอร์ทำให้วัตถุรอบตัวเป็นดิจิทัลได้อย่างแม่นยำ จับภาพรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ และพื้นผิวอิสระโดยไม่ต้องมีจุดอ้างอิงหรือสเปรย์ พื้นผิวทั้งหมดถูกปกคลุมด้วยความเร็วบันทึกโดยไม่เสี่ยงต่อความเสียหายของชิ้นส่วน แผนภูมิเปรียบเทียบแบบกราฟิกแสดงการเบี่ยงเบนทางเรขาคณิตของระดับวัตถุทั้งหมด โดยให้ข้อมูลเชิงลึกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับสาเหตุที่เป็นไปได้[94] [95]

การหลีกเลี่ยงค่าขนส่งและภาษีนำเข้า/ส่งออกระหว่างประเทศ

การสแกน 3 มิติสามารถใช้ร่วมกับ เทคโนโลยี การพิมพ์ 3 มิติเพื่อเคลื่อนย้ายวัตถุบางอย่างในระยะไกลโดยไม่จำเป็นต้องขนส่ง และในบางกรณีอาจมีการเก็บภาษีนำเข้า/ส่งออก ตัวอย่างเช่น วัตถุพลาสติกสามารถสแกนแบบ 3 มิติได้ในสหรัฐอเมริกา ไฟล์ดังกล่าวสามารถส่งไปยังโรงพิมพ์ 3 มิติในเยอรมนีที่ซึ่งวัตถุนั้นถูกจำลองแบบ และสามารถเคลื่อนย้ายวัตถุไปทั่วโลกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในอนาคต เนื่องจากเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติและการพิมพ์ 3 มิติเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นเรื่อย ๆ รัฐบาลทั่วโลกจะต้องพิจารณาและเขียนข้อตกลงทางการค้าและกฎหมายระหว่างประเทศใหม่

การสร้างวัตถุขึ้นใหม่

หลังจากรวบรวมข้อมูลแล้ว ข้อมูลที่ได้รับ (และบางครั้งประมวลผลแล้ว) จากรูปภาพหรือเซ็นเซอร์จะต้องถูกสร้างขึ้นใหม่ ซึ่งอาจทำได้ในโปรแกรมเดียวกันหรือในบางกรณี ข้อมูล 3D จำเป็นต้องส่งออกและนำเข้าไปยังโปรแกรมอื่นเพื่อการปรับแต่งเพิ่มเติม และ/หรือเพื่อเพิ่มข้อมูลเพิ่มเติม ข้อมูลเพิ่มเติมดังกล่าวอาจเป็นข้อมูลตำแหน่ง gps ... นอกจากนี้ หลังจากการสร้างใหม่ ข้อมูลอาจถูกนำไปใช้โดยตรงในแผนที่ท้องถิ่น (GIS) [96] [97] หรือแผนที่ทั่ว โลก เช่นGoogle Earth

ซอฟต์แวร์

มีการใช้ชุดซอฟต์แวร์หลายชุดเพื่อนำเข้าข้อมูลที่ได้รับ (และบางครั้งประมวลผลแล้ว) จากภาพหรือเซ็นเซอร์ แพ็คเกจซอฟต์แวร์ที่โดดเด่นได้แก่: [98]

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

  1. ^ อิซาดี ชาห์รัม และคณะ KinectFusion : การสร้างและการโต้ตอบ 3D แบบเรียลไทม์โดยใช้กล้องความลึกที่เคลื่อนไหว " การประชุมวิชาการ ACM ประจำปีครั้งที่ 24 เกี่ยวกับซอฟต์แวร์และเทคโนโลยีส่วนต่อประสานผู้ใช้ เอซีเอ็ม, 2554.
  2. โมสลันด์, โธมัส บี. และเอริค กรานัม "การสำรวจการจับการเคลื่อนไหวของมนุษย์โดยใช้การมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ " คอมพิวเตอร์วิทัศน์และความเข้าใจภาพ 81.3 (2001): 231-268.
  3. ^ ไม้กายสิทธิ์ Michael et al. "การสร้างรูปร่างและการเคลื่อนไหวที่ไม่แข็งกระด้างขึ้นใหม่อย่างมีประสิทธิภาพจากข้อมูลเครื่องสแกน 3D แบบเรียลไทม์ " ACM ทรานส์ กราฟ. 28 (2009): 15:1-15:15.
  4. ↑ Biswas, Kanad K. และ Saurav Kumar Basu "การจดจำท่าทางโดยใช้ Microsoft kinect® " ระบบอัตโนมัติ วิทยาการหุ่นยนต์และแอปพลิเคชัน (ICARA), 2011 5th International Conference on. อีอีอี, 2011.
  5. ^ Kim, Pileun, Jingdao Chen และ Yong K. Cho "การทำแผนที่หุ่นยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วย SLAM และการลงทะเบียน 3D point clouds ." ระบบอัตโนมัติในการก่อสร้าง 89 (2018): 38-48
  6. ^ สก็อตต์ แคลร์ (2018-04-19) "การสแกน 3 มิติและการพิมพ์ 3 มิติ อนุญาตให้ผลิตอวัยวะเทียมบนใบหน้าที่เหมือนจริง" . 3DPrint.com .
  7. ↑ โอนีล, บริดเก็ต ( 2015-02-19 ) "CyArk 500 Challenge ได้รับแรงผลักดันในการรักษามรดกทางวัฒนธรรมด้วยเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติของ Artec " 3DPrint.com .
  8. เฟาสโต เบอร์นาร์ดินี, ฮอลลี่ อี. รัชไมเออร์ (2002). "ท่อส่งแบบจำลอง 3 มิติ" (PDF ) คอมพิวเตอร์กราฟิกฟอรั่ม . 21 (2): 149–172. ดอย : 10.1111/1467-8659.00574 . S2CID 15779281 .  
  9. ^ "สสารและรูปแบบ - ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์การสแกน 3 มิติ " เรื่องและรูปแบบ . net สืบค้นเมื่อ2020-04-01 .
  10. ^ OR3D. "การสแกน 3 มิติคืออะไร - พื้นฐานการสแกนและอุปกรณ์" . โออาร์3ดี สืบค้นเมื่อ2020-04-01 .
  11. ^ "เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติ - การสแกน 3 มิติคืออะไรและทำงานอย่างไร" . อนิวา. สืบค้นเมื่อ2020-04-01 .
  12. ^ "การสแกน 3 มิติคืออะไร" . เลเซอร์ดีไซน์ . คอม
  13. ^ Hammoudi, K. (2011). มีส่วนร่วมในการสร้างแบบจำลองเมือง 3 มิติ: การสร้างแบบจำลองอาคารหลายหน้าแบบ 3 มิติจากภาพถ่ายทางอากาศและการสร้างแบบจำลองอาคาร 3 มิติจากคลาวด์จุด 3 มิติบนบกและภาพ (วิทยานิพนธ์) มหาวิทยาลัยปารีส-Est. CiteSeerX 10.1.1.472.8586 . 
  14. ^ ปิงเกอรา พี.; เบรกคอน, TP; Bischof, H. (กันยายน 2555). "ในการจับคู่สเตอริโอข้ามสเปกตรัมโดยใช้คุณสมบัติการไล่ระดับสีหนาแน่น" (PDF ) Proc. การประชุมวิชันซิสเต็มของอังกฤษ หน้า 526.1–526.12. ดอย : 10.5244/C.26.103 . ISBN  978-1-901725-46-9. สืบค้นเมื่อ8 เมษายน 2556 .
  15. ^ "การรับข้อมูลแผ่นดินไหว 3 มิติ" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2016-03-03 . ดึงข้อมูลเมื่อ2021-01-24 .
  16. ^ "การตรวจจับระยะไกลด้วยแสงและเลเซอร์" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2009-09-03 . สืบค้นเมื่อ 2009-09-09 .
  17. ^ Brian Curless (พฤศจิกายน 2543) "จากการสแกนระยะไกลเป็นโมเดล 3 มิติ" ACM SIGGRAPH คอมพิวเตอร์กราฟิก 33 (4): 38–41. ดอย : 10.1145/345370.345399 . S2CID 442358 . 
  18. ^ Vermeulen, MMPA, Rosielle, PCJN, & Schellekens, PHJ (1998). การออกแบบเครื่องวัดพิกัด 3 มิติที่มีความแม่นยำสูง CIRP พงศาวดาร-เทคโนโลยีการผลิต, 47(1), 447-450.
  19. ^ Cui, Y. , Schuon, S. , Chan, D. , Thrun, S. , & Theobalt, C. (2010, มิถุนายน) การสแกนรูปร่าง 3 มิติด้วยกล้องแสดงเวลาของเที่ยวบิน ใน Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2010 IEEE Conference on (pp. 1173-1180) อีอีอี
  20. ^ Franca, JGD, Gazziro, MA, Ide, AN, & Saito, JH (2005, กันยายน) ระบบการสแกน 3 มิติที่อิงจากสามเหลี่ยมเลเซอร์และขอบเขตการมองเห็นที่เปลี่ยนแปลงได้ ในการประมวลผลภาพ, 2005. ICIP 2005. IEEE International Conference on (Vol. 1, pp. I-425). อีอีอี
  21. ^ รอย เมเยอร์ (1999). วิทยาศาสตร์แคนาดา: การประดิษฐ์และนวัตกรรมจากสภาวิจัยแห่งชาติของแคนาดา . แวนคูเวอร์: หนังสือ Raincoast ISBN 978-1-55192-266-9. โอซีแอ ลซี 41347212  .
  22. ฟรองซัว แบลส์; มิเชล ปิการ์ด; กาย โกดิน (6-9 กันยายน พ.ศ. 2547) "การรับ 3D ที่แม่นยำของวัตถุที่เคลื่อนไหวอย่างอิสระ" การประชุมวิชาการระดับนานาชาติครั้งที่ 2 เกี่ยวกับการประมวลผลข้อมูล การแสดงภาพ และการส่งผ่านข้อมูล 3 มิติ 3DPVT 2004 เมืองเทสซาโลนิกิ ประเทศกรีซ Los Alamitos, แคลิฟอร์เนีย: IEEE Computer Society น. 422–9. ISBN 0-7695-2223-8.
  23. สลิล โกเอล; ภารัต โลฮานี (2014). "เทคนิคการแก้ไขการเคลื่อนไหวสำหรับการสแกนด้วยเลเซอร์ของวัตถุที่เคลื่อนไหว". IEEE Geoscience และจดหมาย การสำรวจระยะไกล 11 (1): 225–228. Bibcode : 2014IGRSL..11..225G . ดอย : 10.1109/LGRS.2013.2253444 . S2CID 20531808 . 
  24. ^ "เทคโนโลยีการทำความเข้าใจ: เครื่องสแกน 3 มิติทำงานอย่างไร" . เทคโนโลยีเสมือน. สืบค้นเมื่อ8 พฤศจิกายน 2020 .
  25. ^ Sirat, G., & Psaltis, D. (1985). ภาพสามมิติ Conoscopic อักษรเลนส์ 10(1), 4-6.
  26. ^ KH Strobl; อี. แมร์; ต. โบเดนมุลเลอร์; เอส. คีลโฮเฟอร์; ว. เซปป์; ม.ศุภภา; ดี. เบอร์ชกา; จี. เฮิร์ซิงเงอร์ (2009). "ตัวสร้างแบบจำลอง DLR 3D ที่อ้างอิงตัวเอง" (PDF ) การดำเนินการของการประชุมนานาชาติ IEEE/RSJ เกี่ยวกับหุ่นยนต์และระบบอัจฉริยะ (IROS 2009), เซนต์หลุยส์ รัฐมิสซูรีสหรัฐอเมริกา น. 21–28.
  27. ^ KH Strobl; อี. แมร์; G. Hirzinger (2011). "การประมาณการท่าทางตามภาพสำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติในการเคลื่อนไหวที่รวดเร็วและถือด้วยมือ" (PDF ) การประชุม IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2011) เซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน น. 2593–2600.
  28. ^ ทรอสต์, ดี. (1999). สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 5,957,915 วอชิงตัน ดีซี: สำนักงานสิทธิบัตรและเครื่องหมายการค้าของสหรัฐอเมริกา
  29. ^ เพลงจาง; เป่ยเซิน หวาง (2006). "การวัดรูปร่างสามมิติแบบเรียลไทม์ความละเอียดสูง" . วิศวกรรมการมองเห็น : 123601.
  30. ^ ไก่หลิว; หยงฉางหวาง; แดเนียล แอล. เลา; ฉีห่าว; Laurence G. Hassebrook (2010). "โครงร่างรูปแบบความถี่คู่สำหรับการวัดรูปร่าง 3 มิติความเร็วสูง" (PDF ) ออปติก ส์เอ็กซ์เพรส 18 (5): 5229–5244. Bibcode : 2010OExpr..18.5229L . ดอย : 10.1364/OE.18.005229 . PMID 20389536 .  
  31. ^ เพลงจาง; แดเนียล ฟาน เดอร์ ไวด์; เจมส์ เอช. โอลิเวอร์ (2010). "วิธีการเปลี่ยนเฟสที่รวดเร็วเป็นพิเศษสำหรับการวัดรูปร่าง 3 มิติ " ออปติก ส์เอ็กซ์เพรส 18 (9): 9684–9689. Bibcode : 2010OExpr..18.9684Z . ดอย : 10.1364/OE.18.009684 . PMID 20588818 . 
  32. ^ ยาจุน หวาง; ซ่งจาง (2011). "เทคนิคการเปลี่ยนเฟสความถี่หลายความถี่ที่รวดเร็วเป็นพิเศษพร้อมการปรับความกว้างพัลส์ที่เหมาะสมที่สุด " ออปติก ส์เอ็กซ์เพรส 19 (6): 9684–9689. Bibcode : 2011OExpr..19.5149W . ดอย : 10.1364/OE.19.005149 . PMID 21445150 . 
  33. ^ "จีโอเดติก ซิสเต็มส์ อิงค์" . www.geodetic.com . สืบค้นเมื่อ2020-03-22 .
  34. ^ "กล้องอะไรที่คุณควรใช้สำหรับโฟโตแกรมเมทรี?" . 80.lv _ 2019-07-15 . สืบค้นเมื่อ2020-03-22 .
  35. ^ "การสแกนและออกแบบ 3 มิติ" . เจนเทิล ไจแอนท์ สตูดิโอ เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2020-03-22 . สืบค้นเมื่อ2020-03-22 .
  36. ^ การสกัดสิ่งปลูกสร้างกึ่งอัตโนมัติจากข้อมูล LIDAR และรูปภาพความละเอียดสูง
  37. ^ 1 การสกัดและสร้างใหม่โดยอัตโนมัติจากข้อมูล LIDAR (PDF) (รายงาน) หน้า 11 . สืบค้นเมื่อ9 กันยายน 2019 .
  38. ^ "การสแกนด้วยเลเซอร์ภาคพื้นดิน" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2009-05-11 สืบค้นเมื่อ 2009-09-09 .
  39. ^ ฮาลา นอร์เบิร์ต; เบรนเนอร์, คลอส; แอนเดอร์ส, คาร์ล-ไฮน์ริช (1998). "3D Urban GIS จากเครื่องวัดระยะสูงแบบเลเซอร์และข้อมูลแผนที่ 2 มิติ" (PDF ) สถาบันโฟ โตแกรมเมทรี(IFP)
  40. มหาวิทยาลัยเกนต์ ภาควิชาภูมิศาสตร์
  41. ^ "อภิธานศัพท์ของคำศัพท์เทคโนโลยี 3 มิติ" . 23 เมษายน 2561.
  42. ดับบลิวเจ วาเล็คกี; เอฟ ซงดี; เอ็มเอ็ม ฮิลาลี (2008) "มาตรวิทยาภูมิประเทศพื้นผิวแบบอินไลน์ที่รวดเร็วช่วยให้สามารถคำนวณความเครียดสำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ได้ ทำให้มีปริมาณงานมากกว่า 2,000 แผ่นต่อชั่วโมง" วัด. วิทย์. เทคโนล. 19 (2): 025302. ดอย : 10.1088/0957-0233/19/2/025302 .
  43. ^ Vexcel FotoG
  44. ^ "การรับข้อมูล 3 มิติ" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2006-10-18 . สืบค้นเมื่อ 2009-09-09 .
  45. ^ "เวกซ์เซล จีโอซินธ์" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2009-10-04 . สืบค้นเมื่อ2009-10-31 .
  46. ^ "การสังเคราะห์แสง" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2017-02-05 . ดึงข้อมูลเมื่อ2021-01-24 .
  47. ^ การเก็บข้อมูล 3 มิติและการสร้างวัตถุใหม่โดยใช้ภาพถ่าย
  48. ^ การสร้างวัตถุ 3 มิติจากภาพสเตอริโอทางอากาศ (PDF) (วิทยานิพนธ์) เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2011-07-24 . สืบค้นเมื่อ 2009-09-09 .
  49. ^ "Agisoft Metashape" . www.agisoft.com . สืบค้นเมื่อ2017-03-13 .
  50. ^ "เรียลลิตี้แคปเจอร์" . www.capturingreality.com/ . สืบค้นเมื่อ2017-03-13 .
  51. ^ "การรับและการสร้างแบบจำลองข้อมูล 3 มิติในระบบข้อมูลภูมิประเทศ" (PDF ) เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 2011-07-19 . สืบค้นเมื่อ 2009-09-09 .
  52. ^ "บทความของ Franz Rottensteiner" (PDF) . เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF) เมื่อ 2007-12-20 สืบค้นเมื่อ 2009-09-09 .
  53. ^ การสกัดอาคารแบบกึ่งอัตโนมัติโดยใช้การปรับแบบไฮบริดโดยใช้แบบจำลองพื้นผิว 3 มิติ และการจัดการข้อมูลอาคารใน มอก. โดย F. Rottensteiner
  54. ^ "ภาพหลายสเปกตรัมสำหรับการตรวจจับสิ่งปลูกสร้าง 3 มิติ" (PDF ) เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF) เมื่อ 2011-07-06 สืบค้นเมื่อ 2009-09-09 .
  55. ^ "วิทยาศาสตร์ของคอลเลคชันร็อคหุ่นยนต์เทเล" . องค์การอวกาศยุโรป. สืบค้นเมื่อ2020-01-03 .
  56. ^ Scanning rocks , สืบค้นเมื่อ 2021-12-08
  57. ลาร์สสัน, เซอเรน; เจลแลนเดอร์, เจเอพี (2006). "การควบคุมการเคลื่อนไหวและการเก็บข้อมูลสำหรับการสแกนด้วยเลเซอร์ด้วยหุ่นยนต์อุตสาหกรรม" วิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ. 54 (6): 453–460. ดอย : 10.1016/j.robot.2006.02.002 .
  58. ↑ การตรวจจับจุดสังเกตด้วยเครื่องสแกนเลเซอร์แบบโรตารี่สำหรับการนำทาง หุ่น ยนต์อัตโนมัติในท่อระบายน้ำ , Matthias Dorn et al., Proceedings of the ICMIT 2003, the second International Conference on Mechatronics and Information Technology, pp. 600- 604, Jecheon, Korea, Dec. พ.ศ. 2546
  59. เรมอนดิโน, ฟาบิโอ. "การบันทึกมรดกและการสร้างแบบจำลอง 3 มิติด้วยโฟโตแกรมเมทรีและการสแกน 3 มิติ " การตรวจจับระยะไกล 3.6 (2011): 1104-1138
  60. บิวลีย์ เอ.; และคณะ "การประมาณปริมาณตามเวลาจริงของ payload แบบลากเส้น" (PDF ) การประชุมนานาชาติ IEEE เกี่ยวกับวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ 2554 : 1571–1576.
  61. Management Association, Information Resources (30 กันยายน 2555). ระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์: แนวคิด วิธีการ เครื่องมือ และการประยุกต์ใช้งาน: แนวคิด วิธีการ เครื่องมือ และแอปพลิเคชัน ไอจีไอ โกลบอล. ISBN 978-1-4666-2039-1.
  62. เมอร์ฟี, เลียม. "กรณีศึกษา: การทำงานของเหมืองเก่า" . กรณีศึกษาการสแกนด้วยเลเซอร์ใต้ผิวดิน เลียม เมอร์ฟี่. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2012-04-18 . สืบค้นเมื่อ11 มกราคม 2555 .
  63. ^ "นิติเวชและความปลอดภัยสาธารณะ" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2013-05-22 . สืบค้นเมื่อ2012-01-11 .
  64. ^ "อนาคตของการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ" . โรงรถฟาร์ม . 2017-05-28 . สืบค้นเมื่อ2017-05-28 .
  65. ^ Curless, B. และ Seitz, S. (2000) การถ่ายภาพ 3 มิติ หมายเหตุหลักสูตรสำหรับ SIGGRAPH 2000
  66. ^ "Códigos QR y realidad aumentada: la evolución de las cartas en los restaurantes" . ลา แวนกา ร์เดีย (ภาษาสเปน) 2021-02-07 . สืบค้นเมื่อ2021-11-23 .
  67. ^ "เอกสารประกอบฉากอาชญากรรม" .
  68. ลามีน มาห์ดูบี; Cletus Moobela; Richard Laing (ธันวาคม 2013) "การให้บริการด้านอสังหาริมทรัพย์ผ่านการผสานการสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติและการสร้างแบบจำลองข้อมูลอาคาร" คอมพิวเตอร์ในอุตสาหกรรม . 64 (9): 1272. ดอย : 10.1016/j.compind.2013.09.003 .
  69. ^ "Matterport มีผู้เข้าชมมากกว่า 70 ล้านครั้งทั่วโลก และเฉลิมฉลองการเติบโตอย่างก้าวกระโดดของพื้นที่ 3 มิติและความเป็นจริงเสมือน " จับตาตลาด . จับตาตลาด. สืบค้นเมื่อ19 ธันวาคม 2559 .
  70. ^ "อภิธานศัพท์ VR" . สืบค้นเมื่อ26 เมษายน 2560 .
  71. แดเนียล เอ. กุทเทนแท็ก (ตุลาคม 2010) "ความจริงเสมือน: การประยุกต์ใช้และนัยสำหรับการท่องเที่ยว". การจัดการการท่องเที่ยว . 31 (5): 637–651. ดอย : 10.1016/j.tourman.2009.07.003 .
  72. ^ "ความจริงเสมือนแปลเป็นประวัติศาสตร์จริงสำหรับนักเรียน iTech Prep" . ชาวโคลัมเบียน. สืบค้นเมื่อ2021-12-09 .
  73. เปาโล ชิโญนี; โรแบร์โต สโคปิญโญ (มิถุนายน 2551) "แบบจำลอง 3 มิติตัวอย่างสำหรับแอปพลิเคชัน CH: สื่อที่ใช้งานได้และเปิดใช้งานใหม่หรือเพียงแค่การออกกำลังกายทางเทคโนโลยี" (PDF) . วารสาร ACM เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์และมรดกทางวัฒนธรรม . 1 (1): 1–23. ดอย : 10.1145/1367080.1367082 . S2CID 16510261 .  
  74. สโคปิญโญ, อาร์.; Cignoni, P.; Pietroni, N.; Callieri, ม.; Dellepiane, M. (พฤศจิกายน 2558). "เทคนิคการผลิตดิจิทัลสำหรับมรดกวัฒนธรรม: การสำรวจ" . คอมพิวเตอร์กราฟิกฟอรั่ม . 36 : 6–21. ดอย : 10.1111/cgf.12781 . S2CID 26690232 . 
  75. ^ "แอปโทรศัพท์ราคาไม่แพงสามารถเปรียบเทียบกับวิธีการอื่น ๆ ได้เมื่อต้องเปลี่ยนรูปแบบ 3D ของโมเดลเรือ - ProQuest " www.proquest.com . สืบค้นเมื่อ2021-11-23 .
  76. ^ "ส่งสิ่งประดิษฐ์ของคุณ" . www.imaginedmuseum.uk . สืบค้นเมื่อ2021-11-23 .
  77. ^ "ทุน 3D: การสแกนและการพิมพ์ 3 มิติที่ ASOR 2018 " นักดิจิทัลตะวันออก 2018-12-03 . สืบค้นเมื่อ2021-11-23 .
  78. มาร์ค เลอวอย; คารี พูลลี; ไบรอัน เคอร์เลส; ซีมอน รุซินเกียวิซ; เดวิด โคลเลอร์; ลูคัส เปเรร่า; แมตต์ กินซ์ตัน; ฌอน แอนเดอร์สัน; เจมส์ เดวิส; เจเรมี กินส์เบิร์ก; โจนาธาน เชด; ดวน ฟุลค์ (2000) "โครงการดิจิทัลมีเกลันเจโล: การสแกนรูปปั้นขนาดใหญ่ 3 มิติ" (PDF ) รายงานการประชุมประจำปี ครั้งที่ 27 เรื่อง คอมพิวเตอร์กราฟิกและเทคนิคการโต้ตอบ หน้า 131–144.
  79. โรแบร์โต สโคปิญโญ; ซูซานนา บรัคชี; Falletti, ฟรานกา; เมาโร มัตตินี่ (2004). สำรวจเดวิด การทดสอบวินิจฉัยและ สภาพการอนุรักษ์ Gruppo Editoriale Giunti. ISBN 978-88-09-03325-2.
  80. เดวิด ลือบเก้; คริสโตเฟอร์ ลุตซ์; รุยวัง; คลิฟฟ์ วูลลีย์ (2002). "การสแกนมองติเซลโล" .
  81. ^ "Tontafeln 3D, Hetitologie Portal, ไมนซ์, เยอรมนี" (ภาษาเยอรมัน) สืบค้นเมื่อ2019-06-23 .
  82. ^ กุมาร สุโพธ; สไนเดอร์, คณบดี; ดันแคน, โดนัลด์; โคเฮน, โจนาธาน; คูเปอร์, เจอร์รี (6-10 ตุลาคม 2546) "การเก็บรักษาแท็บเล็ตคิวนิฟอร์มโบราณแบบดิจิทัลโดยใช้การสแกน 3 มิติ" การประชุมนานาชาติครั้งที่ 4 เกี่ยวกับการสร้างภาพและการสร้างแบบจำลองดิจิทัล 3-D (3DIM), แบมฟ์, อัลเบอร์ตา,แคนาดา Los Alamitos แคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา: IEEE Computer Society น. 326–333. ดอย : 10.1109/IM.2003.1240266 .
  83. มารา ฮิวเบิร์ต; Krömker, ซูซาน; ยาคอบ, สเตฟาน; Breuckmann, Bernd (2010), "GigaMesh และ Gilgamesh — 3D Multiscale Integral Invariant Cuneiform Character Extraction" , Proceedings of VAST International Symposium on Virtual Reality, Archeology and Cultural Heritage , Palais du Louvre, Paris, France: Eurographics Association, pp. 131– 138 ดอย : 10.2312/VAST/VAST10/131-138 , ISBN 9783905674293, ISSN  1811-864X , เรียกค้นข้อมูล2019-06-23
  84. ^ Mara, Hubert (2019-06-07), HeiCuBeDa Hilprecht – Heidelberg Cuneiform Benchmark Dataset for the Hilprecht Collection , heiDATA – คลังข้อมูลสถาบันสำหรับข้อมูลการวิจัยของ Heidelberg University, doi : 10.11588/data/IE8CCN
  85. ^ Mara, Hubert (2019-06-07), HeiCu3Da Hilprecht – Heidelberg Cuneiform 3D Database - Hilprecht Collection , heidICON – Die Heidelberger Objekt- und Multimediadatenbank, doi : 10.11588/heidicon.hilprecht
  86. มารา ฮิวเบิร์ต; Bogacz, Bartosz (2019), "Breaking the Code on Broken Tablets: The Learning Challenge for Annotated Cuneiform Script in Normalized 2D and 3D Datasets", Proceedings of the 15th International Conference on Document Analysis and Recognition (ICDAR) , Sidney, Australia
  87. สกอตต์ ซีดาร์ลีฟ (2010). "สุสานหลวง Kasubi ถูกทำลายด้วยไฟ" . บล็อกCyArk เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2010-03-30 สืบค้นเมื่อ2010-04-22 .
  88. กาเบรียล กุยดี; ลอร่า มิโคลี; มิเคเล่ รุสโซ; เบอร์นาร์ด Frischer; โมนิก้า เดอ ซิโมเน่; อเลสซานโดร สปิเนตติ; ลูก้า คารอสโซ (13-16 มิถุนายน 2548) "การทำให้เป็นดิจิทัล 3 มิติของแบบจำลองขนาดใหญ่ของกรุงโรม" การประชุมนานาชาติครั้งที่ 5 เรื่องการสร้างภาพและสร้างแบบจำลองดิจิทัล 3 มิติ : 3DIM 2005 ออตตาวา ออนแทรีโอแคนาดา Los Alamitos, แคลิฟอร์เนีย: IEEE Computer Society หน้า 565–572 ISBN 0-7695-2327-7.
  89. เพย์น, เอ็มมา มารี (2012). “เทคนิคการถ่ายภาพในการอนุรักษ์” (PDF) . วารสารการอนุรักษ์และการศึกษาพิพิธภัณฑ์ . สื่อแพร่หลาย 10 (2): 17–29. ดอย : 10.5334/jcms.1021201 .
  90. ^ อิวานากะ โจ; เทราดา, ซาโตชิ; คิม, ฮีจิน; ทาบิระ, โยโกะ; อาราคาวะ, ทาคามิสึ; วาตานาเบะ, โคอิจิ; ดูมอนต์, แอรอน เอส.; Tubbs, อาร์. เชน (2021). "เทคโนโลยีการสแกนสามมิติอย่างง่ายสำหรับการศึกษากายวิภาคศาสตร์โดยใช้แอปมือถือฟรี " กายวิภาคศาสตร์คลินิก . 34 (6): 910–918. ดอย : 10.1002/ca.23753 . ISSN 1098-2353 . PMID 33984162 . S2CID 234497497 .   
  91. ^ ทาเคชิตะ ชุนจิ (2021-03-19) "生物の形態観察における3Dスキャンアプリの活用" . วารสารการศึกษาโรงเรียนฮิโรชิมา . 27 : 9–16. ดอย : 10.15027/50609 . ISSN 1341-111X . 
  92. กูร์เซส, มูฮัมหมัด เอเนส; กุนกอร์, อาบูเซอร์; ฮานาลิโอกลู, ซาฮิน; ยัลติริก, คัมฮูร์ คาน; Postuk, Hasan Cagri; เบิร์กเกอร์, มุสตาฟา; Türe, Uğur (2021). "Qlone®: วิธีง่ายๆ ในการสร้างแบบจำลอง 3 มิติจากโฟโตแกรมเมทรี 360 องศาของตัวอย่างซากศพ " ศัลยกรรมประสาท . 21 (6): E488–E493. ดอย : 10.1093/on/opab355 . PMID 34662905 . สืบค้นเมื่อ2021-10-18 . {{cite journal}}: CS1 maint: url-status ( ลิงค์ )
  93. ^ คริสเตียน ทูตช์ (2007). การวิเคราะห์ตามแบบจำลองและการประเมินชุดจุดจากเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติแบบออปติคัล (วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอก)
  94. ^ "เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติ" . สืบค้นเมื่อ 2016-09-15 .
  95. ^ เส้นเวลาของเครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติ
  96. ^ "การนำข้อมูลไปใช้กับแผนที่ GIS" (PDF ) เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF) เมื่อ 2003-05-06 สืบค้นเมื่อ 2009-09-09 .
  97. ^ การนำข้อมูล 3 มิติไปใช้กับแผนที่ GIS
  98. ^ ซอฟต์แวร์สร้างใหม่