3Dscantechnieken

3Dscantechnieken zijn methoden om objecten, scènes of ruimten digitaal vast te leggen in drie dimensies. Het resultaat kan bestaan uit puntenwolken, meshes of textures en vormt de basis voor analyse, reverse engineering, validatie en visualisatie in diverse sectoren.

Er bestaan verschillende benaderingen, onderverdeeld in contact- en non-contactmethoden. Contactmetingen maken gebruik van een tastprobe op een coördinatenmeetmachine (CMM) om exacte afstanden en hoeken te bepalen. Non-contacttechnieken verzamelen data zonder fysiek contact met het object en zijn vooral geschikt voor delicate of bewegende objecten.

Belangrijke non-contactmethoden zijn laserscanning, structured light en photogrammetrie. Laserscanning werkt via laserstralen die afstand meten tot het oppervlak, soms met triangulatie of time-of-flight technologie, en levert doorgaans grote nauwkeurigheid over korte tot middellange afstanden. Structured light projecteert een patroon op het object en reconstructie gebeurt via patroonvervorming vastgelegd door sensoren; dit is snel en nauwkeurig voor complexe vormen. Photogrammetrie gebruikt meerdere foto's vanuit verschillende hoeken en rekent 3D-informatie af uit stereogeometrie; dit is kostenefficiënt met moderne beeldverwerking.

Resultaten komen vaak als puntenwolken of meshes, mogelijk met textuurinformatie. Verwerking omvat registreren (aligneren van meerdere scans), ruisverwijdering, gaten opvullen en meshgeneratie. Bestandsformaten zijn onder meer PLY, OBJ, STL en E57.

Toepassingen variëren van kwaliteitscontrole en reverse engineering in de industrie, tot reconstructie van erfgoed, medische visualisatie en film- en spelproductie. Nauwkeurigheid en snelheid hangen af van de gebruikte technologie, oppervlakte-eigenschappen en omgevingslicht. Uitdagingen zijn reflecterende of donkergekleurde oppervlakken, occlusie en juiste kalibratie.