Mikä on 3D -laserskannaus?

Kolmiulotteinen (3D) laserskannaus on tekniikka, jota käytetään tarkan digitaalisen tiedon tallentamiseen todellisista kohteista ja maastosta. Prosessi käyttää lasersädettä tai -linjaa havaitsemaan kohteen pinnan ja sitten – joko kolmiomittauksen tai mittaamalla laservalon heijastumiseen kuluvan ajan – laskemaan sen etäisyyden laserista pisteiden tuottamiseksi 3D -tilassa . Nämä pisteet yhdistetään sitten yhteen erityisellä ohjelmistolla, jotta voidaan luoda virtuaalinen malli reaalimaailman objektista. Toisin kuin jotkut muut 3D -skannausmenetelmät, 3D -laserskannaus ei vaikuta tai koske esineeseen millään tavalla, joten se on arvokas hauraiden tai suurten kiinnitettyjen kohteiden, kuten historiallisten esineiden ja sijaintien, skannaamiseen. 3D -laserskannauksen mekanismista riippuen varsinainen skanneri voi olla pieni kämmenlaite, suurempi kiinteä yksikkö, jossa on osasto esineille, tai se voidaan jopa suunnitella järjestelmäksi, joka voidaan asentaa liikkuvalle ajoneuvolle, kuten lentokone.

3D -laserskannauksessa käytetään kahta ensisijaista menetelmää. Ensimmäinen tunnetaan kolmiomittauksena ja siihen kuuluu laserin käyttö, joka on asennettu skannauslaitteeseen ja yksi tai useampi kamera on sijoitettu kiinteään asentoon suhteessa laseriin. Kun kohdetta skannataan, kamerat havaitsevat laserin valon kohteen pinnalla. Käyttämällä kameroiden ja laserin kulmaa toisiinsa nähden sekä niiden välistä etäisyyttä voidaan laskea kolmio, joka määrittää laserin etäisyyden skannerista ja antaa 3D -pisteen sijainnin virtuaalitilassa.

Toinen menetelmä, jota käytetään 3D -laserskannauksessa, lähettää myös lasersäteen kohteen pinnalle, mutta laser -etäisyyden optisen määrittämisen sijaan mitataan aika, joka kuluu laserin heijastumiseen takaisin anturiin . Mitä vähemmän aikaa kuluu, sitä lähempänä avaruuden piste on. Tällä menetelmällä voidaan käyttää suuritehoisia lasereita ja se voi skannata hyvän matkan päässä olevia esineitä, toisin kuin kolmiomittauksen rajallinen alue.

Molemmilla 3D -laserskannausmenetelmillä on sovelluksia valmistuksessa, jossa rakennetut esineet voidaan skannata ongelmien tai tuotantovirheiden varalta. Skannerit voidaan käyttää myös viihteessä, jossa fyysiset mallit tai ihmisten kasvot voidaan digitoida tarkasti, jotta niitä voidaan käsitellä 3D -animaatioissa. Yksi suosittu käyttö 3D -laserskannauksessa on 3D -tietojen tallentaminen taideteoksista, arkeologisista esineistä ja kohteista sekä kokonaiset topografiat analysointia, vertailua ja historiallista säilyttämistä varten.