Kỹ thuật quét mẫu 3D là một công nghệ tiên tiến, cung cấp thông tin chi tiết và chính xác về các đối tượng vật thể trong thế giới thực. Việc sử dụng các phương pháp như quét laser, quét ánh sáng, hay chụp ảnh từ nhiều góc độ giúp tái tạo một phiên bản kỹ thuật số ba chiều của đối tượng.

Quét mẫu 3D là gì?

Quét mẫu 3D là quá trình sử dụng công nghệ để tạo ra một phiên bản kỹ thuật số ba chiều của một đối tượng vật thể trong thế giới thực. Qua việc sử dụng các phương pháp quét, như quét laser, quét ánh sáng, hoặc chụp ảnh từ nhiều góc độ, thông tin về hình dạng, kích thước, và chi tiết của đối tượng được thu thập và chuyển đổi thành một mô hình 3D số hóa.

Quá trình quét mẫu 3D có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như xây dựng, sản xuất công nghiệp, y học, nghệ thuật, và nhiều lĩnh vực sáng tạo khác. Mục tiêu chính của quá trình này là tạo ra một biểu diễn số hóa chính xác của đối tượng vật thể để có thể sử dụng trong thiết kế, phân tích, sản xuất, hoặc các ứng dụng khác mà yêu cầu thông tin chi tiết về hình dạng và cấu trúc của đối tượng.

Các loại công nghệ scan 3D

Dưới đây là 4 loại công nghệ trong việc quét 3D, trong đó 2 công nghệ đầu tiên được sử dụng phổ biến, trong khi 2 kỹ thuật còn lại thường được áp dụng tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể.

Phương pháp Chụp ảnh

Công nghệ này liên quan đến việc tổ hợp các bức ảnh của một đối tượng được chụp từ các góc độ khác nhau, thông qua máy ảnh hoặc thậm chí điện thoại thông minh. Sử dụng phần mềm đặc biệt để kết hợp các bức ảnh, từ đó xác định các pixel tương đồng với cùng một điểm vật lý.

Người sử dụng phương pháp photogrammetry có thể tin cậy vào độ chính xác và tốc độ thu thập dữ liệu của nó. Tuy nhiên, kỹ thuật này yêu cầu thời gian để xử lý dữ liệu hình ảnh qua phần mềm. Hơn nữa, để có kết quả cuối cùng sắc nét, cần phải sở hữu thiết bị chụp ảnh tốt với độ phân giải cao và DPI.

Quét dựa trên ánh sáng

Kỹ thuật quét 3D này sử dụng ánh sáng chiếu vào đối tượng trong thế giới thực, lấy các số liệu đo để tạo ra mô hình số hóa của đối tượng. Phương pháp quét 3D dựa trên ánh sáng có thể chia thành hai loại:

• Phương pháp thứ nhất: Các mẫu chiếu lên đối tượng có bề mặt khác nhau để tạo biến dạng mô hình trên nó. Máy quét sẽ đo lường, ghi lại các biến dạng này và tạo ra mô hình 3D tương ứng.
• Phương pháp thứ hai: Tia laser chiếu lên đối tượng và bị lệch theo các góc khác nhau dựa trên bề mặt của đối tượng. Máy quét ánh sáng sẽ đo lường các góc lệch này và chuyển đổi chúng thành tọa độ của mô hình 3D dạng lưới của đối tượng.

Trong hai kỹ thuật quét 3D dựa trên ánh sáng, công nghệ quét laser thường được sử dụng phổ biến hơn. Ngày nay, bạn có thể dễ dàng áp dụng công nghệ quét 3D này thông qua việc gắn máy quét trên iPad hoặc điện thoại thông minh để quét bất kỳ đối tượng nào.

Phương pháp Quét tiếp xúc

Trong kỹ thuật này, đối tượng cần quét được giữ ổn định tại một vị trí cố định. Đầu dò cảm ứng sau đó di chuyển trên bề mặt của đối tượng để thu thập thông tin 3 chiều cần thiết để tạo thành một tệp kỹ thuật số.

Với sự hỗ trợ của điều khiển cánh tay, đầu dò có thể tiếp xúc và ghi lại nhiều góc độ của đối tượng, tạo ra một mô hình vô cùng chính xác, dù đối tượng có bề mặt trong suốt và phản xạ ánh sáng. Điều này là ưu điểm vượt trội của kỹ thuật quét 3D này so với các công nghệ quét khác. Tuy nhiên, để thu thập thông tin 3D hoàn chỉnh của một đối tượng, đầu dò cảm ứng cần di chuyển chậm, dẫn đến tốn nhiều thời gian.

Quét bằng xung Laser

Công nghệ này sử dụng tia laser chiếu vào bề mặt của đối tượng và đo thời gian giữa việc phát và thu tín hiệu phản xạ. Phương pháp quét 3D laser rất hữu ích để tạo ra hình ảnh 3 chiều nhanh chóng và chính xác cho các đối tượng lớn hoặc ở vị trí khó tiếp cận. Tuy nhiên, quá trình quét diễn ra khá chậm do hàng triệu chùm tia laser cần phải đi qua hàng triệu điểm trên bề mặt của vật thể.