Qu’est-ce qu’un scanner 3D ?

Avec le développement rapide de la science et de la technologie, le monde dans lequel nous vivons devient de plus en plus numérique. À l’ère du numérique, la technologie 3D n’est plus hors de portée. En tant qu’équipement clé pour mettre en œuvre cette technologie, les scanners 3D font progressivement leur apparition. Alors, qu’est-ce qu’un scanner 3D ? Comment fonctionne-t-il ?

I. Différence entre 3D et 2D

Tout d’abord, il faut clarifier le concept de « 3D ». En mathématiques et en physique, « 3D » est l’abréviation de Three-Dimension, c’est-à-dire un espace tridimensionnel, qui comprend trois dimensions : l’axe x (gauche et droite), l’axe y (avant et arrière) et l’axe z (vertical), formant l’espace tridimensionnel que nous percevons. En revanche, l’espace 2D, c’est-à-dire un espace bidimensionnel, n’a que deux dimensions, gauche et droite et avant et arrière, et aucune distinction entre le haut et le bas, comme les images plates courantes que nous voyons.

II. Importance et fonctions de la technologie de numérisation 3D

La numérisation tridimensionnelle, également connue sous le nom de numérisation 3D, est un procédé de haute technologie qui intègre des technologies optiques, mécaniques, électriques et informatiques. Elle est principalement utilisée pour numériser la forme, la structure et la couleur spatiales d’un objet afin d’obtenir les coordonnées spatiales de la surface de l’objet. L’importance de cette technologie réside dans sa capacité à convertir les informations tridimensionnelles d’un objet en un format numérique qui peut être directement traité par un ordinateur, offrant ainsi un moyen très pratique et rapide pour la numérisation de l’objet. La technologie de numérisation tridimensionnelle permet d’effectuer des mesures sans contact et présente les avantages d’une vitesse rapide et d’une haute précision. Ses résultats de mesure peuvent être directement interfacés avec une variété de logiciels.

III. Qu’est-ce qu’un scanner 3D ?

Composant essentiel de la technologie numérique moderne, un scanner 3D portable est un appareil de haute technologie qui utilise des technologies optiques, laser ou autres pour capturer des données géométriques à partir de la surface d’un objet. Contrairement aux outils de mesure traditionnels, un scanner 3D professionnel peut capturer rapidement et avec précision les détails de forme, de taille et d’apparence d’un objet, puis générer un modèle 3D numérique de haute précision.

Cet appareil fonctionne comme un copieur numérique, qui peut « copier » des objets dans le monde réel et les convertir en un format numérique que les ordinateurs peuvent comprendre et traiter. De nombreux scanners 3D portables peuvent non seulement capturer la forme externe d’un objet, mais également enregistrer les informations de texture de sa surface.

IV. Principe de fonctionnement du scanner 3D

1. Système optique : les scanners laser 3D numérisent des objets à l’aide de sources lumineuses telles que le laser, la lumière structurée ou la lumière bleue, la lumière infrarouge, etc. La source lumineuse brille sur l’objet et la lumière réfléchie générée est capturée par le capteur.
2. Acquisition de données : Le capteur (tel qu’une caméra ou un détecteur) enregistre les informations de position de la lumière réfléchie, qui contiennent les données géométriques de la surface de l’objet.
3. Traitement des données : Grâce à des algorithmes logiciels, les données collectées sont converties en un nuage de points de coordonnées tridimensionnel, puis un modèle tridimensionnel de l’objet est construit.
4. Reconstruction du modèle : Les données du nuage de points sont traitées, y compris le lissage, le débruitage et le remplissage des trous, et enfin un modèle numérique tridimensionnel précis est généré.

V. Domaines d’application des scanners 3D

1. Fabrication et industrie : rétro-ingénierie, tests de produits, surveillance de la déformation des ailes, analyse de la structure du fuselage, etc. ;

2. Éducation et recherche : enseignement de la recherche scientifique, simulation expérimentale, etc. ;
3. Réalité virtuelle (VR/AR) : modélisation de jeux 3D, production de films d’animation 3D, saisie de modèles stéréo de jeux 3D, etc. ;
4. Industrie médicale : modélisation d’organes 3D, bionique médicale, simulation et évaluation de chirurgie plastique et orthodontique, etc. ;
5. Application au corps humain : numérisation du corps humain, CAO de vêtements, modélisation du corps humain, sculpture numérique du corps humain, reconnaissance faciale 3D, etc. ;
6. Culture et art : préservation et exposition numériques de reliques culturelles, restauration de reliques culturelles, musées numériques, etc. ;
7. Impression 3D : reconstruction 3D inversée, conversion de modèles physiques conçus en modèles numériques, etc.

En bref, le scanner 3D est une technologie avancée qui permet de numériser avec précision des objets du monde réel et de les convertir en données 3D pouvant être traitées par ordinateur. Cette technologie favorise non seulement le progrès de la fabrication, de la médecine, de l’éducation et d’autres domaines, mais nous fournit également des services personnalisés plus efficaces et plus précis. Avec le développement continu de la technologie, les perspectives d’application des scanners 3D couleur seront plus larges et joueront un rôle plus important à l’avenir.