3Dbeeldsystemen

3Dbeeldsystemen zijn systemen die drie-dimensionale informatie leveren of weergeven over objecten en scènes. Ze omvatten zowel sensoren en methoden voor het vastleggen van diepte als technologieën voor het tonen van driedimensionale beelden aan een kijker. In de praktijk worden acquisitie- en weergavemogelijkheden vaak gecombineerd in geïntegreerde oplossingen voor ontwerp, inspectie, geneeskunde en entertainment. Een belangrijk onderscheid is tussen systemen die diepte meten (acquisitie) en systemen die de resulterende scène aan een gebruiker tonen (weergave).

Acquisitie-technieken omvatten onder meer stereoscopische imaging, waarbij twee camera’s of beelden worden gebruikt om diepte te berekenen via disparity; structured light, dat een patroon op het object projecteert en diepte afleidt uit distorties van het patroon; en time-of-flight, dat de reistijd van een lichtpuls meet om een dieptekaart te genereren. Geavanceerdere oplossingen omvatten LiDAR en fotogrammetrie, die 3D-pointwolken of meshes opleveren met hoge nauwkeurigheid. Fotogrammetrie werkt vaak met meerdere foto's vanuit verschillende hoeken.

Weergave en verwerking van 3D-gegevens omvatten 3D-weergavetechnieken zoals stereoscopische displays (met of zonder bril), autostereoscopische schermen en andere systemen die parallax-diepte creëren. Modellen uit scanners of fotogrammetrie worden omgezet in polygonale meshes, point clouds of volumetrische representaties en gevisualiseerd via grafische pipelines. Veel systemen gebruiken bestandsformaten zoals STL, OBJ, PLY of GLTF.

Toepassingen van 3Dbeeldsystemen zijn breed en gevarieerd: in de gezondheidszorg voor beeldvorming en chirurgische planning; in de industrie voor inspectie en prototyping; in geografie en bouw voor cartografie en BIM; in robotica en transport voor navigatie en omgevingherkenning; en in entertainment, virtual en augmented reality.

Uitdagingen en trends omvatten nauwkeurigheid, ruis, occlusie en variërende belichting als bronnen van fout(en); standaardisatie en interoperabiliteit van data; realtime verwerking en streaming van 3D-data vereisen aanzienlijke rekencapaciteit; AI-ondersteunde reconstructie en sensorfusie vormen belangrijke groeisectoren.