LA SCANSIONE 3D

La scansione 3d è il processo mediante il quale si converte un oggetto fisico in un file digitale da usare su PC.

Esistono diversi sistemi per effettuare questo processo e possono essere “a contatto” e “ottico”. La differenza sostanziale tra i due sistemi è molto semplice: il primo sistema necessita di “una sonda” che vada a contatto con il particolare da esaminare mentre il secondo sistema non ne ha bisogno.

In questo caso non avviene nessun contatto con il modello, in quanto l’acquisizione della nuvola di punti è data dalla deformazione delle frange lineari emesse dal proiettore sul pezzo stesso. I punti di riferimento per l’orientamento del modello virtuale vengono ottenuti dall’utilizzo di marcatori adesivi, i quali garantiscono di poterci muovere intorno all’oggetto ed effettuare tutte le misurazioni necessarie ad ottenere un STL il più completo possibile.

Altri aspetti che entrano in gioco nell’effettuare le misurazioni sono: il materiale ed il colore del. Queste due caratteristiche possono incidere sulla qualità della scansione. Al fine di compensare eventuali problemi, in alcune situazioni sarà necessario utilizzare uno spray opacizzante che permetterà di ottenere una superficie più omogenea e non riflettente in modo da ridurre i tempi di misurazione e migliorare la qualità delle mesh.

Una volta eseguita la scansione, verranno eseguite le operazioni richieste ed esportate nei formati  digitali indicati.

Ed è per questo aspetto che, la scansione 3D ottica, sta riscuotendo sempre maggior successo in molti ambiti produttivi.

A COSA SERVE LA SCANSIONE 3D DI UN’OGGETTO?

I file 3d ottenuti da una scansione 3D, vengono utilizzati per svariati settori come ad esempio: automobilistico, aerospaziale, architettura, beni culturali, dentale, meccanica, medico, ortopedico, reverse engineering, stampa 3d, etc..

La possibilità di digitalizzare un oggetto e poterlo utilizzare su computer spalanca un universo di possibilità produttive senza precedenti.  La scansione 3D sta cambiando velocemente ogni processo produttivo esistente.  In settori come l’ortopedia ad esempio diventa possibile e economicamente più conveniente personalizzare le protesi o i tutori utilizzando la scansione delle parti anatomiche dei pazienti migliorando la qualità della loro riabilitazione.

Un altro esempio è la nascita di musei tridimensionali  nel settore artistico. Riprodurre un’opera d’arte virtuale o effettuare dei restauri con un livello di fedeltà elevatissimo ora è possibile grazie a queste tecnologie.

CHE COS'E' UNO SCANNER 3D?

Per scanner 3D si intende uno strumento, composto da hardware e software, con cui si esamina un oggetto acquisendone i dati tridimensionali della sua forma. Questo processo può avvenire in modo automatico, semiautomatico o manuale (ovvero con o senza l’intervento diretto dell’operatore). Al termine della fase di scansione, otterremo un modello tridimensionale digitale dell’oggetto in esame detto solitamente STL. Su questo file è possibile, con l’ausilio di software specifici, effettuare modifiche o correzioni a seconda dell’uso previsto.

TIPOLOGIE DI SCANNER

Esistono due categorie di scanner ottici predominanti:  a luce strutturata e  laser;

SCANNER 3D A LUCE STRUTTURATA

Lo scanner a luce strutturata proietta sull’oggetto una lama o un punto luce ed in base alla deformazione che subisce la luce stessa sulla superficie in esame si ottiene il modello tridimensionale. Come anticipato in precedenza, questo sistema offre notevoli vantaggi rispetto ai sistemi tradizionali di tastatura meccanica come ad esempio:

–  Nessun contatto. Lo scanner opera senza contatto con la superficie dell’oggetto quindi permette di analizzare senza difficoltà oggetti delicati, pesanti ed anche “morbidi”.

–  In fase di acquisizione, con una singola misura si ottengono migliaia di punti.

–  Ampia versatilità di impiego. Dall’industria all’art, lo scanner 3d si adatta alle diverse esigenze contribuendo ad aumentare precisione e possibilità.

–  Controllo dimensionale: Grazie alla sua precisione di acquisizione permette, con l’ausilio di software per il controllo dimensionale , di verificare deformazioni ed alterazioni  misurando gli scostamenti dal teorico sovrapponendo la scansione ad un file CAD.

SCANNER 3D A LUCE LASER

Questa tipologia si basa sull’uso della luce laser proiettata sull’oggetto rappresentata da una “linea” che si sposta evidenziando le diverse forme. Questo sistema risulta un po’ più laboriosa in quanto per ottenere una vista dettagliata dell’oggetto si deve attendere la mappatura completa da parte del laser infatti l’acquisizione dell’oggetto avviene mediante la triangolazione laser che aumenta la copertura dell’area scansionata, riflettendo  con dei sensori la posizione del raggio sull’oggetto.

Per entrambe le tecnologie è possibile eseguire la scansione 3D in diverse modalità:

–  Rotativa, indicata per scansioni  rapide di  particolari non troppo complessi.

–  Planare, realizzata per scansionare particolari più elaborati grazie al movimento sia del piano di lavoro che della testa dello scanner.

Recentemente sono arrivate sul mercato stazioni automatizzate per la scansione 3D che grazie all’uso di robot antropomorfi e specifici automatismi software permetto di velocizzare ulteriormente il processo.