Dokładność i rozdzielczość w skanowaniu 3D

Obsa: CO TO JEST DOKŁADNOŚĆ I ROZDZIELCZOŚĆ | JAK ZROZUMIEĆ DOKŁADNOŚĆ SKANERA 3D? | ROZDZIELCZOŚĆ W SKANOWANIU 3D | ZWIĄZEK MIĘDZY ROZDZIELCZOŚCIĄ A DOKŁADNOŚCIĄ | STRESZCZENIE

CO TO JEST DOKŁADNOŚĆ I ROZDZIELCZOŚĆ?

W świecie skanowania 3D terminy „dokładność” i „rozdzielczość” należą do najważniejszych parametrów. Często te dwa pojęcia są mylone lub rozumiane jako jedno. W tym artykule przyjrzymy się bliżej, co oznacza każdy termin i jak jest ważny. W rezultacie te kluczowe parametry są ze sobą bardzo ściśle powiązane. Jednak przy wyborze skanera 3D ważne jest, aby zrozumieć te pojęcia osobno.

JAK ZROZUMIEĆ DOKŁADNOŚĆ SKANERA 3D?

Dokładność urządzenia, w tym przypadku skanera 3D, określa producent. Na podstawie zastosowanej technologii producent jest w stanie określić z jaką dokładnością dany skaner 3D jest w stanie wykonać skan 3D w formie cyfrowej. Uzyskana dokładność opiera się na technologii zastosowanej w urządzeniu oraz sposobie, w jaki urządzenie wykrywa dany obiekt. Użytkownik nie musi wiedzieć, jakich aparatów i podzespołów używa urządzenie, ponieważ producent gwarantuje wynikową dokładność. Podczas badania dokładności możesz natknąć się na trzy możliwe nazwy. Różni producenci podają różne, pozornie wymienne oznaczenia dokładności. W rzeczywistości jednak w każdym z nich dokładność jest postrzegana pod innym kątem. Zdecydowanie zalecamy zwrócenie szczególnej uwagi na te cechy przy wyborze urządzenia. Możemy spotkać:

• Dokładność od (Ulotki i katalogi najczęściej podają dokładność od. Dlatego zeskanowany model 3D może zostać utworzony na komputerze po skanie 3D z błędem od podanej wartości. Nie jesteśmy jednak w stanie określić z tej dokładności najgorszego błędu przy które daną część można zeskanować.)
• Dokładność pojedynczej klatki (Skaner 3D tworzy model 3D części z jednego widoku. Określona dokładność gwarantuje, że jeden z tych obrazów zostanie utworzony z określoną dokładnością. Jednak do zeskanowania całej części potrzeba X obrazów. Jaka będzie wynikowa dokładność gdy wszystkie obrazy są połączone w jedną całość?Z określenia dokładności tej metody nie jest możliwe określenie wynikowej dokładności skanowania.)
• Dokładność wolumetryczna (Producent przeprowadza testy skanowania 3D. W określonej przestrzeni próbuje zeskanować artefakt i tym samym znaleźć maksymalne możliwe odchylenia. Po testach jest więc w stanie zagwarantować, że dopuszczalna odchyłka dla danego rozmiaru wynosi X. xx mm. Wynikowy skan może zatem różnić się dokładnością do X itd.)

ROZDZIELCZOŚĆ W SKANOWANIU 3D

Najczęstszym wyjściem ze skanera 3D jest chmura punktów lub sieć wielokątów (tworzy powierzchnię skanowanego obiektu).

• W przypadku chmury punktów termin rozdzielczość oznacza odległość między utworzonymi punktami w przestrzeni.
• Rozdzielczość siatki wielokątów określa, jak duże będą trójkąty tworzące ostateczny skan 3D. Zgodnie z określoną rozdzielczością program skanujący tworzy sieć wielokątów, tak aby każdy trójkąt miał długość krawędzi X mm.

Dzięki rozdzielczości jesteśmy więc w stanie określić, jak szczegółowy skan chcemy stworzyć. Im większa wartość rozdzielczości, tym mniej trójkątów pojawi się na skanie 3D. Im mniejszą wartość rozdzielczości ustawimy, tym więcej trójkątów będzie miał końcowy skan i tym bardziej będzie szczegółowy.

Wartość rozdzielczości znacząco wpływa na długość skanu, czas obliczeń oraz wynikowy rozmiar skanu 3D w MB. Zalecamy wybór rozdzielczości tak, aby niezbędne szczegóły były rzetelnie widoczne na skanie, ale nie jest to zbyt dobre. Jak to zrobić? Zobaczmy, jaki najmniejszy szczegół musimy uchwycić na kawałku. Gdyby na przykład był to promień R4, to dla reprezentacji jakościowej na powierzchni tego promienia należy utworzyć co najmniej 4 trójkąty. Więc promień 4mm : 4 trójkąty = Rozdzielczość 1mm.

ZWIĄZEK MIĘDZY ROZDZIELCZOŚCIĄ A DOKŁADNOŚCIĄ

Ogólnie rzecz biorąc, wartości „dokładność” i „rozdzielczość” nie są ze sobą powiązane. Oba parametry wyrażają inną charakterystykę skanowania 3D. Jeśli jednak ustawimy niewłaściwą rozdzielczość (za mało trójkątów), wynikowy skan 3D będzie mniej szczegółowy, a dokładność skanowania 3D również ulegnie pogorszeniu. Jednak wierzchołki trójkątów leżą w określonej dokładności urządzenia na powierzchni skanowanego obiektu. Tylko ze względu na małą liczbę trójkątów detal ulega degradacji i występują duże odchylenia od powierzchni. Nie wynika to jednak z niedokładności skanera 3D.

Który skan 3D jest dokładniejszy? Nic. Dokładność jest taka sama, tylko rozdzielczość jest inna.

STRESZCZENIE

Jak pisaliśmy w artykule, dokładność uzyskanego skanu 3D jest uwarunkowana warunkami zewnętrznymi oraz przestrzeganiem prawidłowej metodologii skanowania 3D. Zmniejszenie dokładności jest zawsze spowodowane błędem operatora. Na przykład źle umieszczamy punkty pozycyjne, część wibruje podczas skanowania 3D (punkty pozycyjne są wokół niej) i nie tylko.

Rozdzielczość wpływa na liczbę trójkątów składających się na wynikowy skan 3D. Źle dobrana rozdzielczość może pośrednio wpłynąć na dokładność wynikowego skanu 3D.