Ove uređaje široko koriste industrije zabave za filmove ili videoigre. 3D digitalne slike skeniranih objekata koriste se i za industrijski dizajn, projektiranje proteza, obrnuti inženjering, kontrolu kvalitete (digitalni repozitorij) ili dokumentaciju kulturnih objekata.

Beskontaktni skeneri mogu se podijeliti u dvi

DVI

"Digitalno vizualno sučelje" (DVI) ili digitalno video sučelje izumila je Radna skupina za digitalni zaslon (DDWG). To je digitalna veza koja se koristi za povezivanje grafičke kartice sa zaslonom.
To je samo povoljno (u usporedbi s VGA) na zaslonima gdje su pikseli fizički odvojeni. DVI veza stoga značajno poboljšava kvalitetu zaslona u usporedbi s VGA vezom s :

je glavne kategorije, aktivne i pasivne skenere. Oni sami spadaju u mnoge potkategorije prema svom tehnološkom principu.

Lidar skener može se koristiti za skeniranje zgrada, geoloških formacija itd. za proizvodnju trodimenzionalnog modeliranja. Njegov radijus je orijentiran preko vrlo širokog horizonta : zahvaljujući horizontalnoj rotaciji glave, ogledalo ga usmjerava okomito. Laserska zraka se koristi za mjerenje udaljenosti od prvog objekta koji reže zraku.

Lidar 3D skener je aktivni uređaj koji koristi lasersku zraku za ispitivanje subjekta. U središtu ove vrste skenera je laserski rangefinder za izračunavanje udaljenosti od površine objekta koji se proučava brojanjem vremena potrebnog za povratno putovanje impulsa reflektirane laserske zrake.

Budući da je brzina svjetlosti - C - poznata, vrijeme povratka omogućuje određivanje udaljenosti koju putuje svjetlo, što je dvostruko više od udaljenosti između skenera i površine. Očito, točnost skenera vremena leta ovisi o točnosti mjerenja vremena povratka - T - , znajući da je 3,3 pikosekunde otprilike vrijeme potrebno svjetlu za putovanje milimetra.

Laserski rangefinder otkriva samo jednu po jednu točku u smjeru u kojem je usmjeren. Da biste to učinili, uređaj skenira cijelo vidno polje točku po točku i mora promijeniti smjer gledanja sa svakim mjerenjem. Može se mijenjati okretanjem samog uređaja ili korištenjem sustava rotirajućih zrca

RCA

RCA utičnica, također poznata kao fonograf ili cinch utičnica, vrlo je čest tip električnog priključka. Stvoren 1940. godine, i danas se nalazi u većini domova. Prenosi audio i video signale. Akronim RCA označava Radio Corporation of America. Izvorno, RCA utikač je dizajniran da zamijeni stare telefonske utikače ručnih telefonskih centrala.

la. Potonja metoda najčešće se koristi jer su ogledala lakša i mogu brže mijenjati smjer s većom točnošću.

3D skeneri s vremenom leta mogu mjeriti udaljenost od 10.000 do 100.000 bodova u sekundi.

Druga tehnologija koju laserski skeneri koriste za mjerenje udaljenosti je mjerenje faznog pomaka. Skener emitira lasersku zraku koja se, u dodiru s objektom, reflektira natrag na laserski skener. Valna duljina emisije lasera varira ovisno o dobavljaču. Zrca

RCA

RCA utičnica, također poznata kao fonograf ili cinch utičnica, vrlo je čest tip električnog priključka. Stvoren 1940. godine, i danas se nalazi u većini domova. Prenosi audio i video signale. Akronim RCA označava Radio Corporation of America. Izvorno, RCA utikač je dizajniran da zamijeni stare telefonske utikače ručnih telefonskih centrala.

lo skenera vraća lasersku zraku okomito na isti objekt. Okomiti kut kodiran je istodobno s mjerenjem udaljenosti.

Laserski skener okreće se 360° na sebi vodoravno. Vodoravni kut izračunava se istodobno s mjerenjem udaljenosti. Udaljenost kao i vertikalni i horizontalni kut daju polarnu koordinatu (δ, α, β) koja se pretvara u kartezijsku koordinatu (x, y, z). Neki laserski skeneri koriste tehnologiju mjerenja faznog pomaka za mjerenje udaljenosti od površine. Uređaj projicira infracrvenu lasersku zraku koja se vraća u skener za refleksiju. Izračunava udaljenost do milimetra analizom faznog pomaka između emitiranog radijusa i primljenog radijusa.
Laserska zraka poznatog sinusnog vala raspršena je laserskim izvorom.

Ovo je "svjetlo emitirano". Dio laserske zrake reflektira se od mete do izvora. To se naziva "povratno svjetlo". Faza tog "povratnog svjetla" uspoređuje se s onom emitiranog svjetla za koje se zna da određuje "povijest emitiranog svjetla". Razlika između dva vrha naziva se "fazni pomak". Dobiveni fazni pomak odgovara 2π x vremenu leta x frekvenciji modulacije. Skeneri faznog pomaka općenito su brži i točniji od 3D laserskih skenera s vremenom leta, ali imaju manji raspon.

Triangulacijski laserski skener je aktivni skener koji također koristi lasersko svjetlo za ispitivanje okoline. Ukazuje na subjekt s gredom kao i za onaj u vrijeme leta i koristi kameru za lociranje točke.
Ovisno o udaljenosti do površine, točka se pojavljuje na drugoj lokaciji u vidnom polju uređaja. Ova tehnika se naziva triangulacija jer laserska točka, kamera i laserski odašiljač tvore trokut. Poznata je duljina jedne strane trokuta, udaljenost između kamere i laserskog emitera. Poznat je i kut na strani laserskog emitera.

Kut na strani kamere može se odrediti gledanjem lokacije laserske točke u vidnom polju kamere. Ova tri podatka određuju oblik i dimenzije trokuta i daju položaj laserske točke.
U većini slučajeva, laserska traka, a ne točka, skenira objekt kako bi ubrzala proces stjecanja.

U konoskopskom sustavu laserska zraka se projicira na površinu, zatim refleksija kroz istu zraku prolazi kroz birefringentni kristal i šalje se CDD senzoru.

Učestalost difrakcijskih uzoraka može se analizirati i omogućiti određivanje udaljenosti od ove površine. Glavna prednost konoskopske holografije je kollinearnost, odnosno da je za izvođenje mjerenja potrebna jedna greda (povratno putovanje), što omogućuje mjerenje, na primjer, dubine fino izbušene rupe što je triangulacijom nemoguće.

Ručni laserski skeneri stvaraju 3D slike iz principa triangulacije : laserska točka ili linija projiciraju se na objekt pomoću ručnog uređaja, a senzor (obično CDD senzor ili uređaj osjetljiv na položaj) mjeri udaljenost od površine.


Pozicije se bilježe u odnosu na unutarnji koordinatni sustav i tada se mora izmjeriti sam skener koji je u pokretu.
Položaj može odrediti skener pomoću karakterističnih referentnih točaka na površini koja se skenira (obično ljepljive reflektirajuće trake) ili vanjskom metodom praćenja.
Uređaj odgovoran za ovo praćenje nalazi se u obliku koordinatnog mjernog stroja opremljenog ugrađenom kamerom (za definiranje orijentacije skenera) ili u fotogrametrijskom uređaju pomoću tri ili više kamera koje omogućuju šest stupnjeva slobode skenera.


Obje tehnike obično koriste infracrvene LED diode ugrađene u skener koje fotoaparati percipiraju kroz filtre kako bi ih vidjeli unatoč ambijentalnom osvjetljenju.
Informacije se prikupljaju računalom i bilježe kao koordinate točaka smještenih u trodimenzionalnom prostoru, koristeći računalnu obradu one se mogu triangulacijom pretvoriti u platno, a zatim u računalni model, najčešće u obliku NURBS površina.
Laserski ručni skeneri mogu kombinirati te podatke s pasivnim vidljivim svjetlosnim prijemnicima – koji bilježe teksture i boje – kako bi rekonstruirali (vidi Obrnuti inženjering) potpuno 3D modeliranje modela.

Strukturirani svjetlosni 3D skeneri projiciraju svjetlosni uzorak na subjekt i promatraju njegovu deformaciju. Uzorak može biti jednodimenzionalni ili dvodimenzionalni.

Uzmimo primjer linije kao jednodimenzionalnog uzorka. Projicira se na tu temu pomoću LCD ili laserskog video projektora. Kamera lagano pomaknuta od projektora, bilježi njezinu moguću deformaciju. Tehnika slična triangulaciji koristi se za izračunavanje udaljenosti, a time i položaja točaka koje ga predstavljaju. Uzorak skenira vidno polje kako bi snimio informacije o udaljenosti jednu po jednu traku.

Uzmimo sada primjer uzorka u obliku rešetke ili trake. Kamera se koristi za snimanje deformacija, a složeni računalni program koristi se za izračunavanje udaljenosti točaka koje čine ovaj uzorak.
Složenost je posljedica dvosmislenosti. Uzmimo grupu vertikalnih pruga koje horizontalno pomiču subjekt. U najjednostavnijem slučaju, analiza se temelji na pretpostavci da slijed traka vidljivih s lijeva na desno odgovara onom projicirane laserske slike, tako da je slika krajnje lijevog pojasa doista prva od laserske projekcije, sljedeća je druga i tako dalje.

U slučaju ne-trivijalnih ciljeva s rupama, okluzijama, brzim promjenama dubine, međutim, redoslijed više nije nužno potvrđen jer su trake često skrivene i mogu se čak pojaviti u drugom redoslijedu, što dovodi do dvosmislenosti laserskih traka.

Ovaj specifični problem nedavno je riješen tehnološkim napretkom pod nazivom Multistripe Laser Triangulation (MLT). Strukturirano svjetlo 3D skeniranje još uvijek je aktivno područje istraživanja koje svake godine rezultira brojnim publikacijama.

Jaka točka strukturiranih svjetlosnih 3D skenera je njegova brzina. Umjesto skeniranja jednu po jednu točku, skeniraju cijelo vidno polje odjednom. Time se ograničavaju ili uklanjaju problemi s poremećajima povezanima s kretanjem. Postojeći sustavi mogu skenirati pokretne objekte u stvarnom vremenu. Nedavno su Song Zhang i Peisen Huang sa Sveučilišta Stony Brook razvili skener u hodu pomoću digitalne projekcije resica i fazno modulirane tehnike (još jedna strukturirana svjetlosna metoda).
Ovaj sustav može uhvatiti, rekonstruirati i reproducirati detalje objekata koji se s vremenom deformiraju (kao što je izraz lica) brzinom od 40 sličica u sekundi.

Svjetlosno modulirani 3D skeneri osvjetljavaju subjekt pomoću promjenjivog svjetla. Obično izvor svjetlosti ima ciklus čija amplituda opisuje sinusoidni uzorak. Kamera detektira reflektirajuće svjetlo, mjeri opseg njegove varijacije i određuje udaljenost koju je svjetlost prešla.
Modulirano svjetlo također omogućuje skeneru da zanemari izvor svjetlosti koji nije izvor svjetlosti lasera, tako da nema smetnji.

Beskontaktni skeneri - pasivni, ne emitiraju nikakvu vrstu zračenja, temelje se na otkrivanju reflektiranog ambijentalnog zračenja.

Većina skenera ove vrste otkriva vidljivo svjetlo jer je odmah dostupno. Mogu se koristiti i druge vrste zračenja, kao što je infracrveno zračenje. Pasivne metode mogu biti jeftine, jer u većini slučajeva ne zahtijevaju određeni uređaj za emisiju.

Stereoskopski sustavi obično koriste dvi

DVI

"Digitalno vizualno sučelje" (DVI) ili digitalno video sučelje izumila je Radna skupina za digitalni zaslon (DDWG). To je digitalna veza koja se koristi za povezivanje grafičke kartice sa zaslonom.
To je samo povoljno (u usporedbi s VGA) na zaslonima gdje su pikseli fizički odvojeni. DVI veza stoga značajno poboljšava kvalitetu zaslona u usporedbi s VGA vezom s :

je videokamere, blago razmaknute, pokazujući na istu scenu. Analizirajući male razlike između slika dva uređaja, moguće je odrediti udaljenost od svake točke slike. Ova metoda temelji se na ljudskom stereoskopskom vidu5.

Ove vrste 3D skenera koriste konture stvorene iz niza fotografija snimljenih oko trodimenzionalnog objekta ispred kontrastne pozadine. Ove siluete su odvojene od svoje pozadine i međusobno sastavljene na mjestu osi rotacije kamere kako bi oblikovale "vizualnu ljusku" aproksimaciju objekta. S ovom vrstom tehnika nisu otkrivene sve vrste konkavnosti objekta - kao što je unutrašnjost zdjele.


Skeneri koji traže korisničku pomoć
Postoje i druge metode, temeljene na otkrivanju i identifikaciji karakteristika i oblika niza različitih slika objekta koje omogućuju njegovu izradu aproksimacije. Ova vrsta tehnika korisna je za brzo stvaranje aproksimacije objekta sastavljenog od jednostavnih oblika kao što su zgrade. Za to su sposobni različiti komercijalni softveri kao što su iModeller, D-Sculptor ili RealViz-ImageModeler.

Ove vrste 3D skenera temelje se na načelima fotogrametrije. Na neki način koriste metodologiju sličnu panoramskoj fotografiji, osim što se umjesto snimanja slika s fiksne točke za snimanje panorame, niz slika s različitih točaka uzima iz fiksnog objekta kako bi se replicirao.

Modeliranje podataka prikupljenih skenerom
Točkasti oblaci koje proizvode 3D skeneri često nisu upotrebljivi kao što jesu. Većina aplikacija ih ne koristi izravno, već koristi 3D modeliranje. To uključuje, na primjer, kao dio 3D poligonalnog modeliranja, određivanje i povezivanje susjednih točaka kako bi se stvorila kontinuirana površina. Za ovaj rad dostupan je velik broj algoritama (npr. fotomodeler, imagemodel).