Skanery 3D – gdzie i do czego są wykorzystywane?
Skanery 3D to dokładne, szybkie i proste w użyciu urządzenia, które pozwalają odwzorować i zapisać otaczającą nas materię w trzech wymiarach. Choć zazwyczaj są wykorzystywane przy drukowaniu przestrzennym, potencjał tego rodzaju skanerów został dostrzeżony przez wiele różnorodnych środowisk niezwiązanych z drukiem 3D. Poniżej, przedstawiamy możliwości, jakie oferuje technologia skanowania przestrzennego i dziedziny, w których najczęściej znajduje zastosowanie.
Działanie skanerów 3D polega na pobieraniu danych, dotyczących fizycznych właściwości dowolnych obiektów i przekształcaniu ich w trójwymiarowe modele cyfrowe. Otrzymywane w ten sposób wirtualne obiekty można nie tylko przechowywać i drukować w 3D, ale również poddawać dalszej obróbce w specjalnych programach komputerowych. Te cechy sprawiają, że technologia skanowania przestrzennego rewolucjonizuje funkcjonowanie wielu branż – od przemysłu ciężkiego, poprzez medycynę i architekturę po branżę rozrywkową. Co więcej, być może już w nieodległej przyszłości skanery 3D pójdą w ślady drukarek 3D i staną się coraz częściej wykorzystywane również przez użytkowników domowych. Tymczasem, przyjrzyjmy się jednak bliżej wybranym obszarom, w których technologia skanowania trójwymiarowego już dziś znajduje szerokie zastosowanie.
Niezwykłe możliwości skanerów 3D
Dzięki ciągłemu postępowi, który zachodzi w technologiach wykorzystywanych przez skanery 3D obecnie możliwe jest już skanowanie obiektów znajdujących się zarówno wewnątrz pomieszczeń jak i na otwartej przestrzeni, bez względu na porę dnia. Znaczenia nie ma także stopień skomplikowania geometrii skanowanego obiektu czy też jego rozmiar. Skanery 3D pozwalają na precyzyjne odwzorowanie nawet niewielkich elementów, takich jak na przykład monety, eksponaty muzealne czy narzędzia medyczne. Dziś, dzięki wyspecjalizowanym firmom świadczącym usługi skanowania trójwymiarowego, bez problemu można też skanować tak duże obiekty jak samochody, samoloty czy nawet wielopiętrowe budynki. Co więcej, wykorzystując odpowiednie programy komputerowe można dowolnie zmieniać kształt, kolor czy właściwości chemiczne oraz fizyczne powstałych modeli cyfrowych.
Wirtualne przedsiębiorstwa
Współczesna tendencja do wirtualizacji znajduje odzwierciedlenie w przemyśle, gdzie dąży się do tworzenia digitalnych przedsiębiorstw. Pod tym pojęciem kryje się obszerny i zintegrowany zbiór cyfrowych modeli, metod i narzędzi (łącznie z wizualizacją 3D oraz wirtualną rzeczywistością i jej symulacjami ), które udoskonalają zarządzanie zarówno procesem produkcyjnym firmy, jak i jej zasobami. Przy wdrażaniu tego typu usprawnień dużą rolę odgrywają właśnie skanery 3D, które pozwalają przetworzyć wszelkie obiekty wykorzystywane przez firmę do postaci cyfrowej. Jednak ze względu na wysokie koszty zaawansowanego zarządzania przedsiębiorstwem, technologia skanowania przestrzennego i powstające dzięki niej modele cyfrowe, wykorzystywane są najczęściej jedynie w ograniczonym zakresie. W takich ,,wariantach oszczędnościowych” skanery 3D mogą być używane np. do tworzenia trójwymiarowych stanowisk pracy, dzięki czemu możliwe jest prowadzenie analiz ergonomiczności, które są pomocne przy planowaniu działań podnoszących efektywność produkcji.
Branża rozrywkowa
Z technologii skanowania trójwymiarowego coraz chętniej korzysta także branża rozrywkowa, w której skanery 3D są wykorzystywane m.in. przy produkcji filmów czy gier komputerowych. W przypadku tych ostatnich , zeskanowane obiekty są przenoszone do wirtualnego świata, co pozwala wyeliminować konieczność projektowania grafiki od podstaw. Z kolei ich zastosowanie w kinematografii, pozwala tworzyć scenografię filmową bez użycia materialnych przedmiotów, dekoracji czy nawet aktorów. Niewykluczone, że w przyszłości wiele produkcji filmowych zostanie w całości zrealizowanych w studiu projektowym przy wyłącznym wykorzystaniu możliwości komputera oraz skanera 3D.
Medycyna
Skanery 3D rewolucjonizują też medycynę oraz spokrewnione z nią dziedziny. W chirurgii plastycznej wykorzystuje się je przy projektowaniu i produkcji indywidualnie dopasowanych implantów (np. czaszki, nosa czy ucha) oraz do wizualizowania efektów operacji plastycznych. W dermatologii – do badania wszelkiego rodzaju defektów skórnych i monitorowania postępów zastosowanego leczenia. W ortopedii służą do badania wad postawy człowieka, zniekształceń kończyn, lejkowatości klatki piersiowej, projektowania stabilizatorów czy gorsetów ortopedycznych. Skanery 3D znajdują też zastosowanie w protetyce, gdzie wspomagają projektowanie i wytwarzanie protez oraz implantów idealnie dopasowanych do potrzeb pacjentów.
Inne zastosowania
Branż, w których skanery 3D wspomagają codzienne prace jest jednak znacznie więcej. Te niezwykłe urządzenia mogą być jeszcze wykorzystywane m.in. w:
pracach archeologicznych (na przykład do tworzenia trójwymiarowej dokumentacji wykopalisk),
architektonice (do precyzyjnego odwzorowania budynków, wnętrz pomieszczeń czy ogólnej struktury przestrzennej),
branży geodezyjnej (przy tworzeniu różnego rodzaju opracowań graficznych takich jak mapy czy profile topograficzne),
kryminalistyce (do budowania otoczenia i miejsc zbrodni),
przemyśle motoryzacyjnym (przy przeprowadzaniu testów i symulacji, skanowaniu prototypów pojazdów, kontroli pracy silnika, a także badaniu jakości poszczególnych elementów samochodu),
przemyśle lotniczym (do skanowania prototypów samolotów, śmigłowców i szybowców, badania pracy silników, pomiaru geometrii czy kontroli wykonania kabin).
Aby zrozumieć skąd biorą się tak liczne zastosowania skanerów 3D należy zagłębić się w specyfikę funkcjonowania wykorzystywanej przez nie technologii. Specyfiki działania skanerówtrójwymiarowych oraz ich roli wszędzie tam, gdzie pracuje się na modelach cyfrowych, dowiesz się wchodząc na stronę: domlab.pl/abc-druku-3d/tworzenie-modeli-3d/czym-sa-skanery-3d