Vifaa hivi hutumiwa sana na viwanda vya burudani kwa sinema au michezo ya video. Picha za dijiti za 3D za vitu vilivyochunguzwa pia hutumiwa kwa kubuni viwanda, muundo wa prosthesis, uhandisi wa reverse, udhibiti wa ubora (hazina ya dijiti) au nyaraka za vitu vya kitamaduni.

Skana zisizo na mawasiliano zinaweza kutolewa katika makundi mawili makuu, skana amilifu na baridi. Wao wenyewe huanguka katika subcategories nyingi kulingana na kanuni yao ya teknolojia.

Skana ya Lidar inaweza kutumika kuchanganua majengo, malezi ya kijiolojia, nk ili kuzalisha modeli ya pande tatu. Radius yake inaelekezwa juu ya upeo mpana sana : shukrani kwa mzunguko wa usawa wa kichwa chake, kioo kinaielekeza wima. Boriti laser hutumiwa kupima umbali kutoka kwa kitu cha kwanza kukata boriti.

Skana ya Lidar 3D ni kifaa amilifu ambacho hutumia boriti ya laser kuchunguza somo. Katika moyo wa aina hii ya scanner ni laser rangefinder mahesabu umbali kutoka uso wa kitu alisoma kwa kuhesabu muda required kwa ajili ya safari ya pande zote ya pulse ya boriti ya laser kutafakari.

Tangu kasi ya mwanga - C - inajulikana, wakati wa kurudi hufanya iwezekanavyo kuamua umbali uliosafiri na mwanga, ambayo ni mara mbili umbali kati ya scanner na uso. Ni wazi, usahihi wa skana ya wakati wa ndege inategemea usahihi wa kipimo cha wakati wa kurudi - T - kujua kwamba picoseconds 3.3 ni takriban wakati uliochukuliwa na mwanga kusafiri milimita.

Laser rangefinder hutambua hatua moja tu kwa wakati katika mwelekeo unaoelekezwa. Ili kufanya hivyo, kifaa kinachunguza uwanja wake wote wa mtazamo kwa uhakika na lazima ubadilishe mwelekeo wake wa mtazamo na kila kipimo. Inaweza kubadilishwa kwa kuzungusha kifaa chenyewe au kwa kutumia mfumo wa vioo vinavyozunguka. Njia ya mwisho hutumiwa sana kwa sababu vioo ni nyepesi na vinaweza kubadilisha mwelekeo haraka na usahihi mkubwa.

Skana za wakati wa ndege za 3D zinaweza kupima umbali kutoka pointi 10,000 hadi 100,000 kwa sekunde.

Teknolojia nyingine inayotumiwa na skana za laser kupima umbali ni kipimo cha mabadiliko ya awamu. Scanner hutoa boriti laser ambayo, katika kuwasiliana na kitu, ni kuonyeshwa nyuma ya scanner laser. Wimbi la uzalishaji wa laser hutofautiana kulingana na muuzaji. Kioo cha kitambazo kinarudi boriti ya laser wima kwenye kipengee kimoja. Angle wima imesimbwa kwa wakati mmoja kama kipimo cha umbali.

Kitambazo cha laser huzunguka 360° yenyewe kwa usawa. Angle ya usawa huhesabiwa wakati huo huo na kipimo cha umbali. Umbali pamoja na pembe ya wima na usawa hutoa kuratibu polar (δ, α, β) ambayo inabadilishwa kuwa kuratibu Cartesian (x, y, z). Baadhi ya skana laser kutumia awamu shift kipimo teknolojia ya kupima umbali kutoka uso. Kifaa kina miradi ya boriti ya laser infrared ambayo inarudi kwenye kitambazo cha kutafakari. Inahesabu umbali kwa millimeter kwa kuchambua mabadiliko ya awamu kati ya radius iliyotolewa na radius iliyopokelewa.
Boriti laser ya wimbi inayojulikana sine ni kutawanywa na chanzo laser.

Hii ni "nuru iliyotolewa". Sehemu ya boriti laser ni kutafakari kutoka lengo kwa chanzo. Hii inaitwa "nuru ya kurudi". Awamu ya "nuru ya kurudi" hii ikilinganishwa na ile ya mwanga uliotolewa unaojulikana kuamua "historia ya mwanga uliotolewa". Tofauti kati ya kilele mbili inaitwa "mabadiliko ya awamu". Mabadiliko ya awamu yaliyopatikana yanahusiana na 2π x wakati wa ndege x mzunguko wa msimu. Skana za mabadiliko ya awamu kwa ujumla ni haraka na sahihi zaidi kuliko skana za laser za wakati wa ndege za 3D, lakini zina anuwai ndogo.

Scanner ya laser ya triangulation ni scanner inayofanya kazi ambayo pia hutumia mwanga wa laser kuchunguza mazingira yake. Inaonyesha somo na boriti kama kwa moja wakati wa kukimbia na hutumia kamera kupata uhakika.
Kulingana na umbali wa uso, hatua inaonekana katika eneo tofauti katika uwanja wa mtazamo wa kifaa. Mbinu hii inaitwa triangulation kwa sababu laser hatua, kamera, na laser emitter fomu pembetatu. Urefu wa upande mmoja wa pembetatu, umbali kati ya kamera na emitter laser inajulikana. Angle upande wa emitter laser pia inajulikana.

Angle kwenye upande wa kamera inaweza kuamua kwa kuangalia eneo la hatua ya laser katika uwanja wa mtazamo wa kamera. Hizi tatu data kuamua sura na vipimo ya pembetatu na kutoa nafasi ya laser uhakika.
Katika hali nyingi, strip laser, badala ya dot, scans kitu kwa kasi juu ya mchakato wa upatikanaji.

Katika mfumo conoscopic boriti laser ni makadirio juu ya uso, kisha kutafakari kwa njia ya boriti hiyo hupita kwa njia ya kioo birefringent na ni kutumwa kwa sensor CDD.

Mzunguko wa mifumo ya diffraction unaweza kuchambuliwa na inafanya iwezekanavyo kuamua umbali kutoka kwa uso huu. Faida kuu ya holography conoscopic ni collinearity, ambayo ni kusema kwamba boriti moja (safari ya pande zote) ni muhimu kufanya kipimo, kuruhusu kupima kwa mfano kina cha shimo vizuri kuchimbwa ambayo haiwezekani kwa triangulation.

Scanners za laser za mwongozo huunda picha za 3D kutoka kwa kanuni ya triangulation : hatua ya laser au mstari unakadiriwa kwenye kitu kwa kutumia kifaa cha mwongozo na sensor (kawaida sensor ya CDD au kifaa nyeti cha msimamo) hupima umbali kutoka kwa uso.


Nafasi zimeandikwa kuhusiana na mfumo wa kuratibu ndani na skana yenyewe kuwa katika mwendo msimamo wake lazima kisha kupimwa.
Msimamo unaweza kuamua na skana kwa kutumia pointi za kumbukumbu za tabia juu ya uso unaochunguzwa (kawaida adhesive reflective strips) au kwa kutumia njia ya nje ya kufuatilia.
Kifaa kinachohusika na ufuatiliaji huu kiko katika mfumo wa mashine ya kupima kuratibu iliyo na kamera iliyoingia (kufafanua mwelekeo wa kitambazo) au katika kifaa cha photogrammetry kwa kutumia kamera tatu au zaidi zinazoruhusu digrii sita za uhuru wa skana.


Mbinu zote mbili huwa na kutumia LEDs infrared kuingizwa katika scanner kwamba ni alijua na kamera (s) kupitia filters kuwaona licha ya taa ambient.
Habari hiyo inakusanywa na kompyuta na kurekodiwa kama uratibu wa pointi ziko katika nafasi ya pande tatu, kwa kutumia usindikaji wa kompyuta hizi zinaweza kubadilishwa na triangulation katika turubai na kisha kuwa mfano wa kompyuta, mara nyingi kwa namna ya nyuso za NURBS.
Laser handheld scanners inaweza kuchanganya data hii na wapokeaji passive mwanga inayoonekana - ambayo rekodi textures na rangi - reconstruct (angalia Reverse engineering) kamili 3D modeling ya mfano.

Muundo wa skana za mwanga wa 3D mradi wa muundo mwepesi kwenye somo na uzingatie uharibifu wake. Muundo unaweza kuwa moja au mbili-dimensional.

Hebu tuchukue mfano wa mstari kama muundo wa pande moja. Inakadiriwa juu ya somo kwa kutumia LCD au laser video projector. Kamera kidogo offset kutoka projector, rekodi yake inawezekana deformation. Mbinu sawa na triangulation hutumiwa kuhesabu umbali, na kwa hiyo nafasi ya pointi zinazowakilisha. Muundo hukagua uwanja wa mtazamo kurekodi habari ya umbali mkanda mmoja kwa wakati mmoja.

Sasa hebu tuchukue mfano wa muundo kwa njia ya gridi au ukanda. Kamera hutumiwa kurekodi deformations na programu ngumu ya kompyuta hutumiwa kuhesabu umbali wa pointi zinazounda muundo huu.
Ugumu ni kutokana na utata. Hebu tuchukue kikundi cha milia wima inayofagia mada kwa usawa. Katika kesi rahisi, uchambuzi ni msingi wa dhana kwamba mlolongo wa bendi inayoonekana kutoka kushoto hadi kulia sambamba na ile ya picha ya laser iliyokadiriwa, ili picha ya bendi ya kushoto ni kweli ya kwanza ya makadirio ya laser, ijayo ni ya pili na kadhalika.

Katika kesi ya malengo yasiyo ya trivial na mashimo, occlusions, mabadiliko ya kina ya haraka, hata hivyo, utaratibu huo hauthibitishwi tena kwa sababu bendi mara nyingi zimefichwa na zinaweza hata kuonekana kwa utaratibu tofauti, na kusababisha utata wa bendi za laser.

Tatizo hili maalum hivi karibuni limetatuliwa na maendeleo ya kiteknolojia inayoitwa Multistripe Laser Triangulation (MLT). Skanning ya mwanga wa 3D bado ni eneo la kazi la utafiti unaosababisha machapisho mengi kila mwaka.

Hatua yenye nguvu ya skana za mwanga wa 3D ni kasi yake. Badala ya skanning hatua moja kwa wakati, wanachunguza uwanja mzima wa mtazamo mara moja. Hii inazuia au kuondoa masuala ya upotoshaji yanayohusiana na harakati. Mifumo iliyopo ina uwezo wa skanning vitu kusonga kwa wakati halisi. Hivi karibuni, Song Zhang na Peisen Huang wa Chuo Kikuu cha Stony Brook walitengeneza skana ya kuruka kwa kutumia makadirio ya fringe ya digital na mbinu ya awamu ya msimu (njia nyingine ya mwanga iliyopangwa).
Mfumo huu una uwezo wa kukamata, kurekebisha na kuzalisha maelezo ya vitu vinavyoharibika kwa muda (kama vile kujieleza usoni) kwa kiwango cha muafaka wa 40 kwa sekunde.

Skana za 3D zilizopangwa kwa mwanga huangaza mada kwa kutumia mwanga unaobadilika. Kwa kawaida, chanzo cha mwanga kina mzunguko ambao amplitude inaelezea mfano wa sinusoidal. Kamera hutambua mwanga ulioonyeshwa, hupima kiwango cha tofauti yake na huamua umbali ambao mwanga umesafiri.
Mwanga uliopangwa pia inaruhusu skana kupuuza chanzo cha mwanga zaidi ya ile ya laser, ili kwamba hakuna kuingiliwa.

Scanners zisizo za mawasiliano - passive, sio kuiga aina yoyote ya mionzi, zinategemea kugundua mionzi iliyoonyeshwa.

Kitambazo nyingi za aina hii hutambua mwanga unaoonekana kwa sababu unapatikana mara moja. Aina nyingine za mionzi, kama vile infrared, pia zinaweza kutumika. Njia za baridi zinaweza kuwa nafuu, kwani katika kesi nyingi hazihitaji kifaa maalum cha uzalishaji.

Mifumo ya Stereoscopic kawaida hutumia kamera mbili za video, nafasi kidogo, ikionyesha eneo moja. Kwa kuchambua tofauti kidogo kati ya picha za vifaa viwili, inawezekana kuamua umbali kutoka kila hatua ya picha. Njia hii inategemea maono ya stereoscopic ya binadamu5.

Aina hizi za skana za 3D hutumia contours zilizoundwa kutoka kwa mlolongo wa picha zilizochukuliwa karibu na kitu cha pande tatu mbele ya background tofauti. Silhouettes hizi zimeondolewa kutoka kwa asili yao na kukusanyika na kila mmoja mahali pa mhimili wa mzunguko wa kamera ili kuunda "shell visual" approximation ya kitu. Kwa aina hii ya mbinu kila aina ya concavity ya kitu - kama vile ndani ya bakuli - si kutambuliwa.


Kitambazo kinachoomba msaada wa mtumiaji
Kuna njia nyingine, kulingana na kugundua na utambulisho wa tabia na maumbo ya mfululizo wa picha tofauti za kitu, ambayo inafanya iwezekanavyo kujenga approximation yake. Aina hii ya mbinu ni muhimu kwa haraka kufanya approximation ya kitu linajumuisha maumbo rahisi kama vile majengo. Programu mbalimbali za kibiashara zina uwezo wa hii kama vile iModeller, D-Sculptor au RealViz-ImageModeler.

Aina hizi za skana za 3D zinategemea kanuni za photogrammetry. Kwa njia wanatumia mbinu sawa na upigaji picha wa panoramic, isipokuwa kwamba badala ya kuchukua picha kutoka hatua ya kudumu ya kuchukua panorama, mfululizo wa picha kutoka pointi tofauti huchukuliwa kutoka kwa kitu kilichowekwa ili kuiiga.

Modeling data zilizokusanywa na scanner
Wingu la uhakika zinazozalishwa na skana za 3D mara nyingi hazitubiki kama ilivyo. Programu nyingi hazizitumii moja kwa moja, lakini badala yake hutumia modeling ya 3D. Hii inahusisha, kwa mfano, kama sehemu ya modeling ya polygonal ya 3D, kuamua na kuunganisha pointi karibu ili kuunda uso unaoendelea. Idadi kubwa ya algorithms zinapatikana kwa kazi hii (kwa mfano photomodeler, imagemodel).