Scanner 3D - La tecnologia
Scansione Ottica 3D. La tecnologia PLS a luce strutturata
La nostra tecnologia di scansione ottica 3D appartiene alla classe delle tecniche di triangolazione a proiezione di luce strutturata. La proiezione di luce strutturata o PLS è l'evoluzione a campo intero delle tecniche basate su laser: la PLS acquisisce infatti in parallelo anche milioni di punti quando i laser compongono la nuvola di punti attraverso l'acquisizione di punti singoli o profili. I tempi di misura sono molto contenuti: da 1 a 5-6 secondi a seconda della risoluzione dello scanner. Nella sua versione più semplice la rilevazione dei punti è ottenuta per intersezione fra le direzioni di proiezione generate con un proiettore e quelle di acquisizione entranti nella telecamera. Il risultato di scansione è una immagine di profondità o "range image" che contiene le coordinate dei punti ed eventualmente anche il loro colore
 |
 |
 |
| Modello fisico di partenza |
Range image |
Insieme di range image |
Il procedimento di scansione prevede l'acquisizione di diverse range image come fossero n istantanee dell'oggetto, fino a coprire l'intera sua superficie. L'oggetto o lo scanner sono spostati liberamente ed il sistema di riferimento coerente è recuperato tramite tecniche avanzate di elaborazione 3D di tipo automatico o basate sulla forma dell'oggetto
Generazione di mesh triangolari
Al termine dell'allineamento il software da noi sviluppato è in grado di trasformare le range image acquisite in una mesh a triangoli. La mesh è un formato già utilizzabile per produrre delle copie dell'oggetto di partenza per fresatura diretta o prototipazione rapida. Può essere l'input anche di un analisi agli elementi finiti. Il software consente anche di editare la mesh applicando tecniche di lisciatura, chiusura di buchi, estrazione di sezioni e miglioramento di contorni
Generazione di superfici, modellazione CAD e verifica dimensionale
Il passaggio verso la progettazione CAD e la verifica dimensionale è aperto a numerosi applicativi specializzati come Rapidform XOR, XOS e XOV
Design e Codesign
La scansione ottica 3D è utilizzata con successo per la creazione dei modelli CAD di numerosi prodotti di design che presentano superfici non realizzabili con facilità mediante la sola progettazione diretta a CAD
Per arrivare ad ottenere il progetto e l'industrializzazione del prodotto si parte da un modello fisico che riproduce ildesign del prodotto in fase di realizzazione. Ancora oggi è infatti più facile apportare sul modello fisico le modifiche necessarie a incontrare il gusto del mercato
Per realizzare il progetto CAD che consente di approntare gli stampi per la produzione in serie viene effettuata la scansione ottica 3d che realizza un modello digitale avente tutte le caratteristiche e dimensioni dell'oggetto di partenza
La scansione è la base per la successiva ingegnerizzazione con un modellatore CAD
Settore automobilistico
Cerchione automobilistico
Paraurti
Particolare motociclistico
La scansione ottica trova largo impiego per la produzione di stampi di nuovi prodotti. E' altrettanto vero che alla fine della vita di uno stampo il più delle volte non esiste alcun modello matematico che ne consenta un suo rifacimento. Anche in queste situazioni la scansione ottica consente in tempi rapidi di produrre un modello CAD fedele all'impronta stampante dello stampo esausto, con l'eliminazione dei difetti di invecchiamento eventualmente presenti
Particolare per elettrodomestico
Prototipazione Rapida
La scansione ottica 3D consente di produrre molto rapidamente modelli STL per la prototipazione rapida prodotti ancora prima della loro produzione in serie
Applicazioni Beni Culturali
Nell'estate del 2001 uno scanner Optical RevENG è stato impiegato dallo staff del Laboratorio di Optoelettronica della facoltà di Ingegneria di Brescia per operare dei rilievi 3D sulla statua Vittoria Alata custodita nel Museo di Santa Giulia della stessa città. Un risultato del lavoro svolto è mostrato nella figura mostrata qui sopra
