Nuya dispositivos ya ampliamente utilizados ir nge ya industrias ar entretenimiento pa películas wa ya videojuegos. Ya imágenes digitales 3D ar objetos escaneados 'nehe ar utilizan pa diseño industrial, diseño prótesis, ingeniería inversa, control hño (repositorio 'bede) wa documentación objetos 'na'ño ya 'mu̲i.

Ya escáneres hinda contacto ar xi subdividir jar yoho nt'ot'e ndu'mi, escáneres activos ne pasivos. Nu'u̲ xkagentho ho̲e ko xingu ya subcategorías ir nge ár ndui tecnológico.

Escáner Lidar ar tsa̲ da utilizar pa escanear edificios, formaciones geológicas, etc. pa producir modelos tridimensionales. Ár thuhu ar orientable dige 'nar horizonte xi nthegi xi hño. : jamädi ar rotación horizontal ár yá ñä, 'nar espejo dá dirige verticalmente. Rayo láser ar gi japu̲'be̲fi pa medir ar mbi ndezu̲ ar ndu̲i nt'ot'e da tseki ar haz.

Escáner 3D Lidar ge 'nar dispositivo activo nä'ä gi japu̲'be̲fi 'nar rayo láser pa sondear ar sujeto. Jar mpoji nuna ar klase ar escáner o 'nar telémetro láser pa calcular ar mbi ndezu̲ ar superficie ar nt'ot'e estudiado contando ar pa requerido pa ar viaje ar ida ne vuelta ar pulso ar rayo láser reflejado.

Dado ke mi pädi ar velocidad ar tsibi, C, pa retorno permite jäts'i mbi recorrida ir nge ar tsibi, nä'ä ge ar doble ar mbi ja ar escáner ne ar superficie. Obviamente, ar precisión escáner pa di nsa̲ni bi jagu̲ju̲ precisión ar t'e̲ni ar pa retorno — T —, sabiendo da 3,3 ar picosegundos xí aproximadamente ar pa da tarda ar tsibi jar viajar 'nar milímetro.

Telémetro láser detecta ho̲ntho 'nar punto tso̲kwa la xähmä jar 'mui dá nä'ä gi hñuts'i. Pa nä'ä di 'bui, dispositivo escanea nga̲tho jár hwähi visión punto 'bu̲ punto ne da mpa̲ti jár 'mui visión ko ya t'e̲ni. Ar tsa̲ da mpa̲ti girando propio dispositivo wa utilizando 'nar ko espejos giratorios. Ngäts'i nuna nt'ot'e ar usa nä'ä comúnmente ngetho ya espejos ya mäs ligeros ne xi mpa̲ti ar 'mui mäs rápido ko ar dätä ar precisión.

Ya escáneres 3D ya pa di nsa̲ni xi medir mbi 10.000 ma 100.000 puntos ya mfe̲tsi.

Gi tecnología utilizada ir nge ya escáneres láser pa medir distancias ge ar t'e̲ni ya cambio fase. Ar escáner emite 'nar rayo láser da, contacto ko ar nt'ot'e, bí refleja ar nuevo jar escáner ar láser. Longitud onda emisión ar láser varía nä'ä mä ar proveedor. Ar espejo ar escáner devuelve rayo láser verticalmente jar xkagentho ar nt'ot'e. Ar ángulo ar vertical ar codifica da xkagentho ar pa da t'e̲ni mbi.

Escáner láser gira 360° sobre sí mismo horizontalmente. Ar ángulo ar horizontal ar calcula simultáneamente ko ya t'e̲ni mbi. Ar mbi, nja'bu Komo ar ángulo vertical ne horizontal gi 'nar coordenada polar (δ, α, β) nä'ä bí bi pa̲ti jar coordenada cartesiana (x, ne, z). 'Ra ya escáneres láser utilizan tecnología t'e̲ni ya cambio fase pa medir ar mbi ndezu̲ 'nar superficie. Ar dispositivo proyecta 'nar rayo láser infrarrojo da pengi escáner reflexión. Calcula mbi ja ar milímetro analizando ar cambio fase entre ar thuhu ar emitido ne ar thuhu ar recibido.
Rayo láser 'nar onda sinusoidal conocida ar dispersado ja 'nar fuente láser.

Nuna gehna "tsibi emitida". 'Nar xe̲ni ar rayo láser ar refleja ndezu̲ ar objetivo asta ar fuente. 'Me̲hna hu "tsibi retorno". Ar fase nuna "tsibi retorno" ar gi hye̲ki ko ar ar tsibi emitida conocida pa ar tsa da jäts'i jar hmä "'bede mahä'mu̲ tsibi emitida". Diferencia ja yoho ya picos ar hu'ä ar "cambio ar fase". Ar cambio ar fase obtenido corresponde a 2π x el tiempo de vuelo x la frecuencia de modulación. Ya escáneres cambio fase ya nu'bu̲ da nthe̲hu̲ 'ra mäs rápidos ne precisos ya escáneres láser 3D ya pa di nsa̲ni, pe pe̲ts'i 'nar rango mäs pequeño.

Escáner láser triangulación ge 'nar escáner activo da 'nehe gi japu̲'be̲fi tsibi láser da sondear ár entorno. Gi hñuts'i jar ar sujeto ko 'nar haz nu'u̲ pa nä'ä xi pa di nsa̲ni ne gi japu̲'be̲fi 'nar cámara pa localizar ar punto.
Dependiendo de ar mbi ma 'nar superficie, ar punto neki ja 'nar ja yá 'mui diferente jar hwähi visión ar dispositivo. Nuna ar técnica ar hu'ä triangulación ngetho punto láser, ar cámara ne ar emisor láser o̲t'e 'nar triángulo. Ar pädi ar longitud 'Nangu̲di jar triángulo, mbi ja ar cámara ne ar emisor láser. 'Nehe ar pädi ar ángulo ngehnu̲ emisor ar láser.

Ar ángulo ar ngehnu̲ ar cámara ar tsa̲ da jäts'i observando ar ja yá 'mui ar punto láser jar hwähi visión ar cámara. Nuya hñu datos determinan ar nt'ot'e ne ya dimensiones jar triángulo ne gi ja punto láser.
Mäs xingu ya casos, 'na jar tira láser, en lugar de 'nar punto escanea ar nt'ot'e da acelerar ar proceso adquisición.

Ja 'nar ko ya conoscópico, 'nar rayo láser ar proyecta dige 'nar superficie, xu̲ki reflexión a través de xkagentho ar haz ja 'nar xito birrefringente a través de ne da envía 'nar sensor CDD.

Frecuencia ya patrones difracción ar tsa̲ da analizar ne permite jäts'i ar mbi ndezu̲ nuna ar superficie. Ar principal ventaja ar holografía conoscópica ge ar colinealidad, es decir, ne ar mahyoni 'nar Honto haz (ida ne vuelta) pa ga OT'UJE ar t'e̲ni nä'ä mi permite medir, ya ejemplo, ár profundidad ja 'nar oki finamente perforado ne ar imposible ya triangulación.

Ya escáneres láser manuales crean imágenes 3D a partir de ndui triangulación : 'nar punto wa 'ñu láser ar proyecta dige ar nt'ot'e utilizando 'nar dispositivo manual ne 'nar sensor (nu'bu̲ da nthe̲hu̲ 'ra 'nar sensor CDD wa 'nar dispositivo sensible jar ar nt'o̲t'e) mide ar mbi ndezu̲ ar superficie.


Ya posiciones bí registran yá Ts'ut'ubi dige yá 'nar ko ya coordenadas interno ne ar propio escáner, estando yá 'ñäni, ár 'be̲ts'i da medir ar.
Ar nt'o̲t'e to da determinada ya escáner utilizando puntos ar referencia característicos jar superficie mi 'bu̲i escaneando (típicamente tiras reflectantes adhesivas) wa ir nge njapu'befi 'nar nt'ot'e seguimiento externo.
Ar dispositivo responsable nuna ar seguimiento ar jar dets'e 'nar máquina t'e̲ni ya coordenadas equipada ko 'nar cámara 'mui (pa definir ar orientación ar escáner) wa ar ar 'nar dispositivo ar fotogrametría nä'ä gi japu̲'be̲fi hñu wa mäs cámaras da permiten ya 'rato ya grado ar nthe̲gi ar escáner.


Ambas técnicas tienden ma utilizar LEDs infrarrojos incorporados escáner ya percibidos ir nge ar (s) cámara (s) a través de ya filtros pa ga ya a pesar de ar iluminación ambiental.
Ar ungumfädi ar recopilada ja 'nar computadora ne registrada komongu ya coordenadas ya puntos ubicados 'nar espacio tridimensional, utilizando ar procesamiento ya computadora nuya xi da convertidos ya triangulación ja 'nar lienzo ne gem'bu̲ 'nar modelo computadora, 'nar dätä xe̲ni ya 'nandi ja ar superficies NURBS.
Ya escáneres 'ye̲ láser xi combinar nuya datos receptores pasivos ar tsibi visible, da registran texturas ne njät'i, pa nda reconstruir (ga Ingeniería inversa) 'nar modelado 3D completo ar ar modelo.

Ya escáneres 3D ar tsibi estructurada proyectan ar tsi hmu ar tsibi dige ár sujeto ne observan ár deformación. Ar hmu to da unidimensional wa ya bidimensional.

Tomemos ejemplo 'nar 'ñu komongu 'nar hmu unidimensional. Ar proyecta dige ar tema utilizando 'nar proyector vídeo LCD wa ya láser. 'Nar cámara ligeramente desplazada ar proyector, registra ár tsa̲ deformación. Ar gi japu̲'be̲fi 'nar técnica similar ja ar triangulación da calcular ar mbi ne, ir ja ya puntos nä'ä dá udi. Hmu escanea hwähi visión pa grabar ungumfädi mbi 'nar cinta la tso̲kwa xähmä.

Nu'bya tomemos ar ejemplo ar tsi hmu jar cuadrícula wa ya tira. Ar gi japu̲'be̲fi 'nar cámara da registrar ya deformaciones ne 'nar complejo programa informático da calcular ya distancias ya puntos componen nuna hmu.
La complejidad se debe a la ambigüedad. Tomemos 'nar hmunts'i ya ko yá t'olo 'ñú verticales barriendo 'nar sujeto horizontalmente. Jar nt'ot'e mäs simple, ar análisis bí basa jar presunción ke ar secuencia bandas visibles izquierda derecha bi nthe jar ar ar tsita láser proyectada, ja modo da ar tsita ar 'me̲i mäs ja ar izquierda ge ar hecho ar primera ar proyección láser , ar Xtí ge ar segunda ne bí sucesivamente.

Ts'ut'ubi nu'bu ya 'befi no triviales ko ar agujeros, oclusiones, cambios rápidos de profundidad, ne nuna, ar teni ya hingi ar verifica necesariamente ngetho ya bandas a menudo gi 'bu̲hu̲ ocultas ne 'nehe xi aparecer jar un orden diferente, dando lugar a una ambigüedad de las bandas láser.

Nuna ar hñäki específico xi xi resuelto recientemente ja 'nar avance tecnológico llamado Triangulación Láser Multistripe (MLT). Ar escaneo 3D ar tsibi estructurada ar te̲ni komongu 'nar área activa nthoni da resulta jar numerosas ya publicaciones ya je̲ya.

Ar punto xí nze̲di ja ya escáneres 3D ar tsibi estructurada ge ár velocidad. En lugar de escanear 'nar punto ar 'nagi, escanean nga̲tho hwähi ar visión la tso̲kwa xähmä. 'Me̲hna limita wa elimina ya hñäki ya distorsión relacionados ko yá 'ñäni. Ya sistemas 'bui ya mar tsa̲ ndi escanear objetos ja yá 'ñäni jar pa real. Recientemente, Song Zhang ne Peisen Huang ar ar dätä nguu ar Stony Brook desarrollaron ne escáner dige ar marcha utilizando 'nar proyección 'bede flecos ne 'nar técnica fase modulada (ma'na nt'ot'e tsibi estructurada).
Nuna ko ar capaz capturar, reconstruir ne reproducir ya detalles objetos nä'ä mi deforman ko ar pa (komongu 'nar hmä facial) ma 'nar velocidad 40 fotogramas ya mfe̲tsi.

Ya escáneres 3D modulados ir nge ar tsibi iluminan ma sujeto ko 'nar tsibi ar cambiante. Ir 'me̲t'o general, ar fuente ar tsibi pe̲ts'i 'nar ciclo 'mu̲i amplitud pede tsi hmu sinusoidal. 'Nar cámara detecta tsibi reflejada, mide ár ntsoni ngatho ár variación ne determina mbi tsibi xi recorrido.
Ar tsibi modulada 'nehe permite ne ar escáner ignore ar fuente ar tsibi nä'ä hingi zot'i ar 'nar láser ja modo da hingi xi interferencias.

Ya escáneres hinda contacto : pasivos, nä'ä hingi emiten ningún ar klase ar radiación, ar basan jar detección radiación ambiental reflejada.

Mäs xingu ya escáneres nuna ar klase detectan tsibi visible ngetho xí disponible ar inmediato. 'Nehe ar xi utilizar ma 'ra xingu ya radiación, komongu ar infrarroja. Ya nt'ot'e pasivos xi da baratos, ya da jar mäs xingu ya casos hingi requieren 'nar dispositivo ar emisión específico.

Ya sistemas estereoscópicos nzäm'bu̲ utilizar yoho cámaras ar vídeo, ligeramente espaciadas, da apuntan xkagentho ar escena. Ma jar analizar ya ligeras ya hñäki ja ya imágenes yoho ya dispositivos, xähmä jäts'i ar mbi ndezu̲ nu'bu̲ punto ar tsita. Nuna ar nt'ot'e da basa jar ar visión estereoscópica humana5.

Nuna ar klase ar escáneres 3D utilizan contornos creados a partir de 'nar secuencia fotos nju mi 'be̲ni 'nar nt'ot'e tridimensional hä 'nar ts'o̲e contrastante. Gi siluetas separan ár ts'o̲e ne da ensamblan entre hä jar lugar eje rotación ar cámara da formar 'nar "cáscara visual" 'nar aproximación ar nt'ot'e. Ko nuna ar klase ar técnicas hingi ar detectan nga̲tho ar klase ar concavidad ar nt'ot'e, komongu ar interior 'nar cuenco.


Escáneres da solicitan ya asistencia ja ar usuario
'Bu̲i ya nt'ot'e, basados detección asistida ir nge ar usuario ne ar identificación características ne formas ja 'nar serie imágenes 'na'ño 'nar nt'ot'e da permiten gu̲ts'i 'nar aproximación ar xkagentho. Nuna ar klase ar técnicas ar útil pa gi rápidamente 'nar aproximación 'nar nt'ot'e xi t'o̲t'e formas simples komongu ar edificios. Varios programas comerciales ya mar tsa̲ ndi 'me̲hna, komongu ar iModeller, D — Sculptor wa RealViz — ImageModeler.

Nuya xingu ya escáneres 3D ar basan ja ya ndu'mi ar fotogrametría. Jar makwäni modo utilizan 'nar metodología similar ja ar fotografía panorámica, menu da en lugar de da imágenes ndezu̲ 'nar punto fijo da zi 'nar panorama, ts'i 'nar serie imágenes ya 'na'ño puntos 'nar nt'ot'e fijo pa ndi replicar.

Modelado ya datos recopilados ir nge ar escáner
Ya nubes ar puntos producidas ir nge ya escáneres 3D tso̲kwa menudo hingi ya utilizables ngu nä'ä ya. Mäs xingu ya aplicaciones ya usan Hmunts'i, ho̲ntho mi usan modelado ar 3D. 'Me̲hna implica, ngu, komongu 'nar xe̲ni ar 'nar modelado poligonal 3D, jäts'i ne conectar puntos adyacentes pa da t'ot'e 'nar superficie continua. Nar dätä hño 'nar 'bede ya algoritmos gi 'bu̲hu̲ da 'mui da nuna 'be̲fi (nt'udi, fotomodelador, modelo tsita).