Что такое фотограмметрия
Фотограмметрия – это высокотехнологичный метод сканирования объектов, который использует фотокамеры или их комбинации для точного измерения формы, размера и положения объектов в пространстве. Этот процесс позволяет создавать 3D модели объектов, используя обычные фотографии, что делает его доступным и удобным способом для получения точных цифровых данных о физических объектах. С помощью фотограмметрии можно реконструировать объекты, даже если они имеют сложную форму или находятся в труднодоступных местах, что делает этот метод востребованным в различных областях, от археологии до промышленности.
Зачем фотограмметрия используется в 3D-сканировании?
3Д-сканирование — это процесс, который использует современные технологии оптики, механики, электроники и программного обеспечения для создания высокоточных цифровых 3D-моделей реальных объектов. В ходе 3D-сканирования объекты преобразуются в облака точек, которые затем обрабатываются с помощью компьютеров для создания детализированных моделей. Однако при сканировании крупных объектов, например, строительных конструкций или автомобилей, часто возникают погрешности, особенно если объект очень большой — от нескольких метров до десятков метров в размере.
Для того чтобы минимизировать ошибки, которые могут накапливаться при сканировании таких объектов, используется фотограмметрия. Эта технология позволяет точнее измерить геометрию объекта с помощью фотоснимков, на которых размещены специальные маркеры и шкалы. Это дает возможность значительно улучшить точность трехмерных моделей и сохранить контроль за глобальной точностью измерений, особенно при работе с крупными объектами.
Как работает традиционная фотограмметрия?
При использовании традиционных методов фотограмметрии процесс начинается с размещения меток и кодированных маркеров(далее - маркер) на поверхности объекта. Эти маркеры могут быть выполнены в виде специальных знаков, которые камеры с высоким разрешением фиксируют с различных углов. Затем сделанные фотографии обрабатываются в специальном программном обеспечении, которое с высокой точностью вычисляет пространственное положение каждого маркера и определяет геометрию объекта. В результате получается набор данных, который затем используется для построения точной 3D-модели.
Недостатки традиционной фотограмметрии
Много углов и фотографий: Для того чтобы получить точные данные, нужно сделать множество фотографий объекта с разных точек. Это может быть неудобно, особенно при сканировании крупных объектов, таких как строительные конструкции или автомобили.
Нужны опытные операторы: Чтобы все данные были точными, требуется опытный оператор, который будет правильно размещать камеры и выполнять другие настройки оборудования.
Сложная настройка маркеров: Установка маркеров или кодированных точек — это длительный и трудоемкий процесс, который может занять много времени, особенно если объект очень большой и имеет особенности рельефа.
Запатентованная фотограмметрия SHINING 3D
SHINING 3D предложила инновационную систему фотограмметрии, которая значительно упрощает процесс 3D-сканирования и повышает его точность. В отличие от традиционных методов, которые требуют использования кодированных маркеров, фотограмметрия SHINING 3D позволяет обойтись без них. Это сокращает время подготовки, снижает вероятность ошибок и упрощает процесс. Технология также позволяет сохранить высокую точность 3D-сканирования, даже при работе с большими объектами.
Модели, такие как FreeScan UE Pro, FreeScan UE Pro 2, FreeScan Trio и FreeScan Trak Pro2, оснащены встроенной фотограмметрией, что позволяет использовать эти устройства для сканирования объектов без необходимости вручную размещать специальные маркеры. В отличие от традиционных систем, такие 3D-сканеры интегрируют фотограмметрические шкалы, что делает процесс сканирования гораздо более быстрым и удобным.
Как использовать фотограмметрию?
Для того чтобы получить точные данные о реальных объектах, достаточно сделать несколько снимков шкал, которые размещаются вокруг объекта. Эти снимки затем обрабатываются программным обеспечением, которое автоматически корректирует результаты и обеспечивает точность скана. Например, 3Д-сканер FreeScan UE Pro2 оснащена встроенной фотограмметрией, что позволяет получать результаты без использования кодированных маркеров (нанести отражающие метки на объект всё же придется). Точность измерений достигает 0,02 мм + 0,015 мм на каждый метр, что делает ее идеальной для работы с высокоточными объектами.
Преимущества встроенной фотограмметрии
Контроль точности: Оборудование со встроенной фотограмметрией помогает точно контролировать измерения и адаптировать систему под различные формы и размеры объектов. Это особенно важно, когда нужно сканировать сложные или нестандартные объекты, где требуется высокая точность измерений. Встроенная фотограмметрия позволяет автоматически учитывать погрешности и корректировать их в реальном времени, что значительно повышает точность и надежность сканирования.
Простота использования: Использование встроенной фотограмметрии значительно упрощает процесс сканирования. Не требуется заранее устанавливать кодированные маркеры, что ускоряет подготовку к сканированию. Даже начинающие пользователи могут легко настроить оборудование и получить результаты. Это особенно полезно в условиях массового производства или при быстром прототипировании, где требуется экономия времени.
Данные в реальном времени: Результаты сканирования показываются сразу, что позволяет быстро проверять точность полученных данных. Если какие-то углы или области не были должным образом зафиксированы, система через изображение на экране позволяет оперативно скорректировать снимки и дополнить недостающие части. Встроенная фотограмметрия помогает избежать ошибок и ускоряет процесс работы.
Удобство работы с большими объектами: Встроенная фотограмметрия позволяет работать с крупными и тяжелыми объектами без необходимости их перемещения в специально подготовленные пространства. Это особенно важно в промышленности, где 3Д-сканирование крупных объектов часто происходит прямо в производственных помещениях или на месте. Оборудование адаптируется к различным условиям и обеспечивает отличную точность, несмотря на размеры объекта.
Снижение времени на подготовку: Благодаря встроенной фотограмметрии можно избежать сложных процессов по установке маркеров и настроек оборудования, что значительно экономит время. Это важно, если проект требует быстрого выполнения или в случае, когда объекты меняются на каждом этапе работы, например, в автомобильной или аэрокосмической промышленности.
Заключение
Технология 3D-сканирования SHINING 3D с встроенной фотограмметрией — это эффективный способ измерений, который активно используется в различных отраслях промышленности. Модели, такие как FreeScan UE Pro, FreeScan UE Pro 2, FreeScan Trio и FreeScan Trak Pro2, позволяют быстро и точно сканировать объекты любой формы и размера. Эти устройства значительно ускоряют процесс разработки, повышают производственную эффективность и улучшают качество продукции. Встроенная фотограмметрия делает 3D-сканирование более удобным и доступным, позволяя сократить время на подготовку и избежать множества технических сложностей, связанных с традиционными методами.