Как сканировать темные, блестящие и прозрачные поверхности

Проблема

Блеск создает отражения и блики, искажающие данные о геометрии объекта.

Темные поверхности поглощают свет, создавая глубокие тени. Если объект освещен неравномерно, могут возникнуть проблемы с правильным захватом деталей.

Недостаточный контраст между темным или прозрачным объектом и его окружением затрудняет обнаружение границ и деталей геометрии при сканировании.

Отсутствие отраженного света. При сканировании прозрачных объектов свет проходит сквозь поверхность. Это затрудняет определение границ и формы объекта.

Преломление света. Свет, падающий на прозрачный объект, преломляется, отражаясь в произвольных направлениях, что приводит к искажениям формы при сканировании.

Проблемы с фоном. При сканировании прозрачных объектов фон может просвечивать через объект, что также создает сложности при анализе и обработке данных.

Решение

Возможности сканеров, на которые стоит обратить внимание

VCSEL — вертикально-излучающий лазер — встроенная в некоторые 3D-сканеры технология, которая позволяет регулировать интенсивность подсветки для качественной передачи данных о поверхности.

HDR-камеры без труда снимают детализированные изображения, обеспечивая естественное наложение цветов на данные сканирования даже в условиях экстремального освещения.

Мобильность устройства. Возможность сканирования с нескольких точек или под разными углами, чтобы захватить максимально возможное количество данных о геометрии объекта, позволяет компенсировать искажения, вызванные блеском и тенями.

Наличие в настройках сканера специализированных функций для сканирования темных и/или блестящих объектов.

Модели 3D-сканеров

Artec Eva

Этот ручной сканер использует технологию структурированного света. Автоматически настраиваются чувствительность и яркость, необходимые для сканирования черных и блестящих поверхностей.

Artec Leo

Сбор данных о цвете объекта осуществляется с помощью технологии VCSEL. Это позволяет Artec Leo работать с самыми сложными текстурами и не зависеть от качества внешнего освещения. Также Artec Leo способен качественно сканировать блестящие и темные поверхности благодаря технологии HDR.

Shining 3D

FreeScan UE Pro — высокоточный лазерный 3D-сканер метрологического класса, поддерживающий сканирование черных и блестящих поверхностей.

EinScan H2 — обладает инфракрасным лазером для работы с темными поверхностями и в условиях яркого освещения.

Scantech

Бренд Scantech предлагает цветной сканер iReal M3, сочетающий сразу две технологии: инфракрасные лазеры и инфракрасную проекцию. Устройство хорошо справляется с блестящими и темными поверхностями.

Creaform

Компания Creaform предлагает серию 3D-сканеров, таких как HandySCAN и MetraSCAN, которые могут работать с различными типами поверхностей, включая блестящие и темные материалы.

Матирующие спреи

Даже специализированные 3D-сканеры с правильно выставленными настройками не всегда идеально справляются со сложными поверхностями. Например, сканер может хорошо взять черное или блестящее, но точность и разрешение сканов при этом не будут лучшими. В этом случае рекомендуется нанести на объект матирующий спрей.

Существует два типа спреев для 3D-сканирования — самоисчезающий и требующий механического удаления. Оба представляют собой аэрозоль, который ложится на поверхность тонкой однородной пленкой.

Исчезающий спрей для 3D-сканирования хорош для деликатных поверхностей, которые невозможно очистить после завершения проекта. Он бесследно исчезает в воздухе, как правило, в течение нескольких часов после нанесения.

Спрей, который можно стереть тканью или губкой, идеально подходит для проектов, сканирование которых занимает от нескольких часов до нескольких дней. Это также более экономичный вариант по сравнению с исчезающим спреем.

Не стоит наносить спрей на объект с избытком, поскольку это может привести к искажению точности, что особенно важно, если вы сканируете для контроля качества или обратного проектирования.

Перед использованием спрея убедитесь, что он совместим с типом поверхности конкретного объекта.

Лайфхаки

• Отрегулируйте экспозицию, выставив разные значения;

• Попробуйте различные углы сканирования. Небольшие изменения в расположении сканера могут существенно повлиять на результаты;

• Используйте равномерное и яркое освещение для минимизации теней и создания контраста между объектом и его окружением, но избегайте сканирования при ярком солнечном свете — он сделает только хуже.

• Используйте на темных объектах контрастные маркеры;

• Поместите прозрачный объект на матовую подложку, чтобы сгладить отражения и блики;