Проблемы, преимущества и будущее технологии 3D-сканирования


Когда мы говорим о самых влиятельных технологиях современности, у которых очень светлое будущее, технология 3D-сканирования действительно заслуживает упоминания. Технология 3D-сканирования обеспечивает инновационный подход к цифровой регистрации формы физического объекта путем создания «облаков точек» данных с поверхности. Несмотря на то, что эта технология находится на начальной стадии, она способствует прогрессу в науке, образовании, медицине, образовании, производстве и многом другом. Фактически, она становится частью нашей жизни гораздо быстрее, чем ожидалось. Согласно некоторым последним отчетам о рыночных исследованиях, прогнозируется, что совокупный годовой темп роста 3D-сканирования составит 9,6% до 2025 года, а к 2026 году мировой рынок 3D-сканирования составит примерно 8,04 миллиардов долларов США.

Проблемы, преимущества и будущее технологии 3D-сканирования

Теперь важно понять, насколько именно эта эффективная технология 3D-сканирования оказывается полезной, каковы ее масштабы, ограничения, обычное использование и другие аспекты.

Преимущества технологии 3D-сканирования

Различные отрасли, включая автомобильную, аэрокосмическую, медицинскую и многие другие, оптимально используют технологию 3D-сканирования для проверки деталей, точных измерений и других целей. В зависимости от типа используемого сканера технология 3D-сканирования предлагает огромные преимущества с точки зрения экономии времени и ресурсов. Также ее можно использовать для воссоздания несуществующих конструкций и деталей. Другими словами, данную технологию можно использовать для обратного проектирования новой детали, которая больше не доступна на рынке. Помимо этого, точные запасные части могут быть созданы с использованием технологии 3D-сканирования. Дополнительным преимуществом этой революционной технологии является сфера здравоохранения.

Эта технология может помочь быстро получить все физические измерения любого физического объекта и гарантировать, что детали спроектированы настолько точно, что их можно будет соединить вместе с первого раза. Кроме того, это может помочь в обнаружении инженерных оптимизаций, присущих изготавливаемым деталям. Его также можно использовать для современного производства деталей, которые изначально были изготовлены до CAD, и можно проводить сравнение спроектированных моделей с заводским состоянием изготовленных деталей.

3D-сканер

Вызовы

Хотя технология 3D-сканирования может использоваться в различных областях, она сопряжена с определенными проблемами. Освещение, например, является одним из основных критериев 3D-сканирования. Если освещения недостаточно или слишком много, это может оказаться помехой. Еще одним фактором, который может оказаться сложным, является правильное знание и понимание того, как можно использовать технологии для достижения наилучших результатов. 3D-технологию можно использовать в различных областях, поэтому для оптимального использования этой технологии требуется соответствующая подготовка.

Чтобы больше узнать о 3D-оцифровке с помощью лазера, то есть о 3D-лазерных сканерах, их использовании, ограничениях, а также получить больше информации о технологии лазерного 3D-сканирования, мы встретились с Адрианом Шипором, экспертом по технологиям 3D-лазерного сканирования, и спросили его об этом. Вот что он сказал:

«Существуют различные аспекты технологии трехмерного лазерного сканирования. Лазерные сканеры способны захватывать миллионы точек и создавать трехмерную карту (черно-белую или цветную) всего за несколько минут. Разные лазерные сканеры имеют разную точность в зависимости от поставленной задачи. Вы можете использовать эти сканеры в помещении или на открытом воздухе. Однако, когда идет дождь, это становится немного сложнее. Диапазон лазерного сканирующего луча варьируется от инструмента к инструменту. Скажем, от 0м до 70м, от 0м до 130м и от 0м до 330м.

Лазерными 3D-сканерами может легко управлять один человек, они полностью автоматизированы. После того, как вы нажмете кнопку сканирования, все, что вам нужно сделать, это подождать пару минут, изменить положение/местоположение инструмента и продолжить работу. Технология лазерного 3D-сканирования может использоваться в архитектуре, реставрационных работах, консервации посредством 3D-картографии, для создания игровых сред, для создания точных 3D-карт и их индексации в Google Earth и других картографических приложениях, в строительной отрасли (для мониторинга различных этапов в процессе строительства) и т. д. Кроме того, полиция может использовать его для расследования автомобильных происшествий.

Моделирование и сценарии, основанные на повторяющемся сборе данных, например, мониторинг здания на разных этапах, можно легко создать с помощью лазерных 3D-сканеров. Кроме того, вы можете просто создавать сканы в масштабе 1:1, которые можно использовать для 3D-печати. Сканировать можно буквально все, кроме водных зеркал и отражающих объектов. Их можно использовать в стоматологии и во многих других областях. Будущее этой технологии несомненно безгранично, ее универсальность просто поражает. Используя лазерное сканирование, вы можете ускорить процессы. Размер инструмента, время сканирования и высокая цена — вот ограничения технологии 3D-лазерного сканирования. Но ситуация улучшается, пока мы говорим».

Что если к 3D-сканированию добавить искусственный интеллект?

Сочетание искусственного интеллекта с 3D-сканированием открывает больший потенциал в ситуациях, когда необходимо принимать субъективные решения. Суперкомпьютерная технология NVIDIA Jetson использует 3D-сканирование.

С помощью 3D-сканеров на базе искусственного интеллекта можно легко принимать субъективные решения с использованием заданных параметров. 3D-сканирование помогает авиационному сектору обнаруживать вмятины, если таковые имеются, а с использованием ИИ будет легко решить, нужно ли решать эту проблему в ближайшем будущем. Широкомасштабное внедрение и решения, являющиеся результатом 3D-сканирования и искусственного интеллекта, повышают точность и сокращают количество часов, которые в противном случае потребовались бы.

Где используется технология 3D-сканирования и кому она может быть полезна?

Технология 3D-сканирования становится все более популярной в отраслях по всему миру. От проектирования до использования на этапе прототипа, проектирования, производства, контроля качества, распространения. Технология 3D-сканирования может оказаться выгодной в различных секторах. Благодаря таким преимуществам, как точность, простота использования и универсальность, ее можно использовать в различных секторах, таких как здравоохранение, образование, производство и т. д. Такие компании, как Boeing, NASA, Navantia, General Electric, Nike, Hershey и многие другие, в настоящее время оптимально используют 3D-сканирование. Давайте посмотрим, какие отрасли/области получают наибольшую выгоду от этой технологии.

В секторе здравоохранения

Технологию 3D-сканирования можно использовать для проведения точных измерений у пациентов в тех случаях, когда необходимо создать протез конечности или в случае, если ребенок сломал руку, технология 3D-сканирования быстро проведет измерение, не заставляя ребенка сидеть в фиксированном положении в течение долгого промежутка времени. Имея возможность точно сканировать отсутствующую конечность, исследователи могут создавать точные копии, что может сэкономить время и деньги.

В Финиксе, штат Аризона, был найден аллигатор (по имени Мистер Стаббс) без хвоста. Исследователи из Университета Среднего Запада и Герпетологического общества Феникса совместно со Stax 3D использовали 3D-сканирование и 3D-печать и создали протез хвоста для аллигатора.

Воссозданный с помощью 3D-сканирования и 3D-печати протез хвоста для аллигатора

Взаимодействие с цифровыми моделями и изучение артефактов

Технологию 3D-сканирования можно использовать для проверки драгоценных исторических артефактов, к которым невозможно прикоснуться или легко вынуть их для осмотра и изучения. 3D-сканирование может помочь создать цифровую модель, которую можно потом изучать. Пример практического использования 3D-сканирования, когда 3D-сканирование использовалось, чтобы дать людям возможность виртуально взаимодействовать с объектами/артефактами. Эта технология помогла создать цифровую модель мумии Шерит в Египетском музее розенкрейцеров в Сан-Хосе, Калифорния. Еще один пример, когда технология 3D-сканирования оказывается полезной, — это сканирование уникального окаменелости или любого другого объекта без каких-либо суеты.

3D-модель мумии Шерит была создана с помощью 3D-сканера Artec Eva и визуализирована в программе Artec Studio 12 .

3D-сканирование мумии Шерит с помощью 3D-сканера Artec Eva

3D-модель мумии Шерит созданная с помощью 3D-сканера Artec Eva

В сфере образования

Технология 3D-сканирования используется студентами, чтобы лучше понять историю, дизайн и искусство. Студенты Средне-Тихоокеанского института на Гавайях использовали технологию 3D-сканирования для создания виртуального музея в рамках своей курсовой работы. Революционная технология предлагает студентам интерактивный и современный способ узнать об артефактах. Технология 3D-сканирования также оказывается полезной для сохранения драгоценных артефактов.

В сфере медицины

Технологию 3D-сканирования можно использовать для создания виртуальных трупов, которые студенты смогут изучать и использовать. В Медицинском университете Монпелье во Франции студенты-медики столкнулись с нехваткой трупов для изучения вскрытия. 3D-сканирование стало спасением, и профессора университета начали использовать эту технологию, чтобы точно фиксировать все стадии вскрытия и создавать 3D-фотореалистичные модели, тем самым создавая для студентов реалистичный виртуальный труп для проведения вскрытия.

Технология 3D-сканирования: ожидания

Рассматривая нынешнюю ситуацию, в которой 3D-сканирование оказывается полезным в различных секторах, мы можем быть уверены, что его ждет блестящее будущее, и почти каждый сектор, вероятно, выиграет от этой технологии в ближайшие годы.

Расширение возможностей обучения

3D-технологии могут помочь открыть двери музея. Как? Предоставляя музейным специалистам возможность легко анализировать внутреннюю структуру объектов, двери музеев могут открыть перед студентами и профессионалами возможности обучения для исследования. Кроме того, это позволит посетителям загружать и распечатывать экспонаты музея. Это определенно повысит осведомленность и поможет людям получить важную информацию для проектов и исследовательской работы.

Бум в производственном секторе

3D-сканирование  можно использовать на самых начальных этапах проектирования в виде файлов САПР. 3D-модели помогают повысить точность проектирования. Различные отрасли могут оптимально использовать 3D-сканирование, чтобы опробовать различные версии одного и того же дизайна на компьютере, прежде чем завершить проект. Это определенно снизит стоимость и объем доработок, которые в противном случае потребовались бы, если бы они выполнялись физически снова и снова для достижения наилучших результатов.

Сканеры могут точно фиксировать физические размеры объекта и помогают легко создавать файлы САПР. Кроме того, сравнение проектов становится проще. Это определенно приведет к буму в обрабатывающей промышленности.

Контроль качества

3D-сканирование играет жизненно важную роль в контроле качества, и число отраслей, адаптирующихся к этой технологии, вероятно, увеличится в будущем. Как мы уже говорили, искусственный интеллект с 3D-технологиями — это то, на что компании могут легко положиться, увеличивать инвестиции за счет интеграции искусственного интеллекта и принимать важные субъективные решения. В ближайшие дни искусственный интеллект с  3D-сканированием  будет использоваться для обучения компьютеров принимать решения на основе определенных критериев. Кроме того, эти две технологии могут помочь при проверке вмятин на самолетах, измерении отпечатков, тем самым помогая принимать решения, требуются ли немедленные действия или нет. Контроль качества — одна из основных областей, в которой 3D-сканирование может оказаться весьма успешным. Автоматизация контроля качества с помощью 3D-технологий привела к сокращению человеческих ошибок и трудозатрат, тем самым напрямую повлияв на затраты и повысив гибкость контроля качества.

Будущее 3D-сканирования

Прошло совсем немного времени с тех пор, как мы познакомились с технологией 3D-сканирования, и она развивается очень быстрыми темпами. С каждым днем ​​мы изучаем варианты использования 3D-сканирования. Получение глубоких знаний о преимуществах и ограничениях дает нам четкое представление о том, чего мы можем ожидать в ближайшие годы. Мы подробно говорили о том, как включение ИИ в эту технологию сделает этот процесс более интуитивным и удобным. Теперь мы можем сказать, что будущее 3D-сканирования гораздо ярче, чем мы можем себе представить. Искусственный интеллект станет вишенкой на торте и сделает 3D-сканирование таким же простым, как съемку видео на мобильный телефон. Использование  3D-сканирования  наверняка увеличится в несколько раз в ближайшие годы, и мы можем быть уверены, что эта технология действительно станет необходимостью в различных отраслях.

Использование 3D-сканирования для оптимизации процессов

При этом мы знаем, что развитие этой технологии поможет отраслям и различным секторам расширить границы и помочь им добиться прогресса в различных формах. Технология 3D-сканирования скоро станет важной частью нашей повседневной жизни.

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
24 просмотров

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *