3D 측정 기술은 객체, 구조 및 환경의 공간 특성을 3 차원으로 캡처하고 분석하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술은 레이저 스캐닝 및 사진 측량과 같은 고급 도구를 활용하여 물리적 공간을 정확하게 디지털화합니다.

정교한 3D 데이터 플랫폼을 통해 종종 관리되는 현실 캡처 데이터는 데이터 분석 및 통합을 간소화하여 이러한 프로세스를 더욱 향상시킵니다.

Grand View Research의 보고서에 따르면, Global 3D Scanning Market은 2022 년에 48 억 8 천만 달러에 달했으며 2023 년에서 2030 년 사이에 8.5%의 CAGR (Compound Pench Pench Growth rate)로 성장할 것으로 예상됩니다.

이 기사는 3D 측정 기술의 역사, 기술, 운영 방법, 주요 이점 및 발전을 탐구하여 광범위한 응용 분야에서 혁신적인 영향을 강조합니다.

3D 측정의 역사

3D 측정 기술의 진화는 1960 년대에 CMM (Coblestinate Measureding Machines)의 도입으로 시작되었습니다.

이 장치는 물리적 터치 프로브를 사용하여 물체의 형상을 캡처하여 디지털 모델링 및 정밀 엔지니어링에서 중요한 이정표를 표시했습니다.

1970 년대에 레이저 기반 거리 측정 시스템이 도입되어 비 접점 측정 기능으로 분야를 혁신하고 현대 3D 스캐닝 기술을위한 길을 열었습니다.

1980 년대까지 최초의 상업적으로 이용 가능한 3D 스캐너가 등장하여 레이저 기술을 통합하여 표면 세부 사항을 놀라운 정확도로 캡처했습니다.

이러한 혁신으로 인해 물리적 물체의 디지털 모델을 만들어 자동차, 항공 우주 및 건강 관리와 같은 산업을 변화 시켰습니다.

3D 측정 기술의 유형

3D 측정은 광범위하게 두 가지 범주로 분류됩니다. 연락처 - 기반 및 비 접점 방법, 각각의 특정 응용 분야 및 재료에 적합합니다.

연락처 - 기반 스캐너

접촉 - 기반 3D 측정 시스템은 프로브와 측정중인 물체 사이의 직접적인 물리적 상호 작용이 필요합니다. 이 장치는 일반적으로 객체의 표면을 추적하는 터치 프로브가 장착 된 좌표 측정기 (CMM)를 사용하여 지오메트리 포인트를 씩 캡처합니다.

이 방법은 높은 정확도와 신뢰성으로 유명합니다. 그러나, 공정은 시간이 소비되며 접촉 프로브가 표면을 손상 시키거나 변경할 수 있으므로 섬세하거나 부드럽거나 세련된 재료를 측정하는 데 적합하지 않을 수 있습니다. 이러한 제한 사항에도 불구하고, 접촉 기반 시스템은 극도의 정밀도를 요구하는 응용 프로그램의 초석으로 남아 있습니다.

비 - 연락처 스캐너

비 - 접촉 3D 측정 시스템은 다양한 고급 기술을 사용하여 물리적으로 닿지 않고 데이터를 캡처합니다. 이 스캐너는 더 빠르고 다재다능하며 더 넓은 범위의 재료 및 표면에 적합합니다. 비 - 연락처 스캐너의 주요 유형은 다음과 같습니다.

레이저 스캐너

레이저 스캐너는 레이저 빔을 사용하여 스캐너와 물체의 표면 사이의 거리를 측정합니다. 객체를 가로 질러 레이저를 쓸어 냄으로써 밀도가 높은 데이터 구름을 생성하여 복잡한 표면 세부 사항과 치수를 캡처합니다.

레이저 스캐닝은 리버스 엔지니어링, 품질 보증 및 대규모 산업 검사와 같은 높은 정밀도가 필요한 응용 분야에 널리 사용됩니다. 실외를 포함한 다양한 환경에서 일할 수있는 능력은 매우 다양한 기술입니다.

구조화 된 라이트 스캐너

구조화 된 라이트 스캐너는 그리드 또는 줄무늬와 같은 일련의 조명 패턴을 물체 표면에 투영합니다.

물체의 형상으로 인한 이러한 패턴의 변형은 카메라로 캡처되며 소프트웨어는 3D 모양을 탁월한 정확도로 재구성합니다.

구조화 된 라이트 스캐너는 특히 미세한 세부 사항과 복잡한 모양을 캡처하는 데 효과적입니다.

사진 측량

사진 측량은 다양한 각도에서 물체의 여러 사진을 캡처하는 데 의존합니다. 그런 다음 특수 소프트웨어는 이러한 이미지를 처리하여 사진의 지점 간의 공간 관계를 삼각 측량하여 3D 모델을 만듭니다.

이 방법은 고고 학적 문서, 건축 및 대규모 매핑과 같은 응용 프로그램에 적합하고 비용 - 효과적이며 잘 적합합니다.

그러나, 사진 측량은 특히 매우 상세한 측정이 필요한 응용 분야에 대해 레이저 또는 구조화 된 경계 스캐닝의 정밀도가 부족할 수 있습니다.

레이저 스캐너를 사용한 3D 측정의 이점

3D 레이저 스캐닝 기술은 엔지니어링, 건설, 제조 및 보존과 같은 산업에서 다양한 혜택을 제공하고 워크 플로우를 혁신하며 우수한 결과를 제공합니다.

높은 정확도

레이저 스캐너는 매우 정확한 측정을 캡처하여 몇 초 만에 수백만 개의 데이터 포인트를 수집합니다. 이 기능은 물리적 객체, 구조 및 환경의 매우 상세하고 정확한 디지털 표현을 보장합니다.

건설과 같은 산업은이 정밀도에 의존하여 세부적인 사이트 맵을 만들고 제조업체는 품질 관리를 위해이를 사용하여 구성 요소가 정확한 사양을 충족하도록합니다.

빠른 데이터 캡처

비교할 수없는 레이저 스캐닝 속도는 데이터 수집에 필요한 시간을 크게 줄입니다. 단일 스캔은 전통적인 측량 방법과 비교하여 시간의 일부에서 사이트 또는 물체의 전체 형상을 캡처 할 수 있습니다.

이 기능은 다운 타임을 최소화하고 프로젝트 중단을 줄이며 팀이 데이터 수집보다는 분석 및 의사 결정에 집중할 수 있습니다.

인프라 개발 또는 도시 계획과 같은 대규모 척도 프로젝트의 경우 빠른 데이터 캡처는시기 적절한 발전과 효율적인 리소스 할당을 보장합니다.

비 - 접촉 기술

레이저 스캐닝은 비 침습적 기술로, 대상과 환경에 액세스하기 위해 섬세하거나 위험하거나 어려운 애플리케이션에 이상적입니다.

이 기능은 특히 역사적 랜드 마크와 깨지기 쉬운 인공물을 보존하는 데 특히 가치가 있으며, 물리적 접촉이 손상을 일으킬 수 있습니다.

비 - 접촉 스캔은 또한 재료의 표면 텍스처 또는 조건에 관계없이 일관된 데이터 품질을 보장합니다.

포괄적 인 문서

3D 레이저 스캐닝의 눈에 띄는 이점 중 하나는 상세하고 포괄적 인 디지털 레코드를 만들 수 있다는 것입니다.

이 레코드는 종종 포인트 구름 형태로 객체, 건물 또는 전체 풍경의 정확한 시각화, 분석 및 아카이브를 허용합니다.

결과 디지털 모델은 설계 검증, 구축 된 문서 및 가상 시뮬레이션을 포함한 다양한 목적으로 사용할 수 있습니다.

안전성 향상

안전은 건설 및 유틸리티와 같은 산업에서 중요한 관심사입니다. 원격 데이터 수집을 활성화함으로써 3D 레이저 스캔은 직원이 잠재적으로 위험한 지역에 접근 할 필요성을 줄입니다.

스캐너는 근로자를 위험에 빠뜨리지 않고 불안정한 구조, 바쁜 도로 또는 활동적인 산업 현장과 같은 높은 위험 위치에서 데이터를 캡처하도록 배치 할 수 있습니다.

이는 위험을 최소화 할뿐만 아니라 안전 규정 준수를 향상시키고 전반적인 프로젝트 효율성을 향상시킵니다.

비용 효율성

레이저 스캐닝이 제공하는 높은 정확도와 빠른 데이터 캡처의 조합으로 인해 비용이 크게 절약됩니다.

정확한 측정은 오류와 비용이 많이 드는 재 작업 가능성을 줄이고 데이터 수집 속도는 프로젝트 타임 라인을 단축시킵니다.

또한 수집 된 데이터의 다양성은 여러 용도로 용도를 변경하여 투자 수익을 극대화 할 수 있습니다.

레이저 스캐너가 3D 측정을 활성화하는 방법

레이저 스캐너는 대상 물체를 향한 레이저 빔을 방출하고 반사 된 빛을 측정하여 거리를 결정함으로써 작동합니다. 두 가지 주요 방법은 다음과 같습니다.

● 시간 - 비행 시간: 레이저 펄스가 물체로 이동하는 데 걸리는 시간을 측정하여 빛의 속도에 따라 거리를 계산합니다. 이 방법은 긴 범위 측정에 효과적이지만 다른 방법에 비해 정확도가 낮을 ​​수 있습니다.

● 삼각 측량: 레이저 빔을 물체에 투사하고 센서를 사용하여 반사 각도를 감지합니다. 레이저 소스, 반사 지점 및 센서 사이에 삼각형을 형성함으로써 시스템은 표면 지점의 정확한 위치를 계산합니다. 이 방법은 단기에서 중간 범위에서 매우 정확합니다.

포인트 클라우드로 알려진 수집 된 데이터 포인트는 특수 소프트웨어를 사용하여 세부 3D 모델을 생성합니다. 이 모델은 분석, 설계, 검사 및 기타 다양한 응용 프로그램에 사용될 수 있습니다.

3D 스캐닝 솔루션의 응용

3D 스캐닝 기술은 적응력이 뛰어나며 다양한 산업 및 응용 분야에서 사용됩니다.

● 항공 우주: 구성 요소 설계 및 유지 보수의 정밀성 보장.

● 자동차 및 운송: 프로토 타이핑, 설계 및 품질 보증 간소화.

● 소비재: 제품 사용자 정의 및 개발 지원.

● 제조: 워크 플로 향상 및 검사 프로세스 향상.

● 중공업: 마모 분석 및 기계 최적화 수행.

● 건강 관리: 맞춤형 의료 기기 및 수술 모델 생성.

● 석유 및 가스: 파이프 라인 및 인프라 검사 및 유지 보수.

● 발전: 중요한 시스템 모니터링 및 유지 관리.

● 교육: 고급 엔지니어링 및 계측 기술 교육.

The possibilities with 3D 스캔 광대합니다. 이러한 기술은 제품 개발을 가속화하고, 제조 공정을 개선하고, 품질 보증을 개선하며, 역 엔지니어링을 지원하며, 문화 및 역사적 유물을 보존하며, 기술 분야의 미래 전문가를 교육합니다. 그들의 적응성과 정밀도는 수많은 산업에서 귀중한 자산이됩니다.

최종 생각

좌표 측정 기계의 기원에서 오늘날의 고급 레이저 스캐너 및 사진 측량 솔루션에 이르기까지 3D 측정 기술은 엔지니어링의 증가하는 요구를 충족시키기 위해 지속적으로 진화했습니다.

산업이 계속 3D 스캐닝 기술을 채택함에 따라 그 영향은 전통적인 응용 프로그램을 넘어 확장되어 설계, 검사, 보존 및 교육의 새로운 가능성을 잠금 해제하고 있습니다.

이러한 도구가 제공하는 정밀도와 효율성은 복잡한 프로세스를 간소화 할뿐만 아니라 더 안전하고 비용이 많이 드는 비용 - 효과적이며 지속 가능한 솔루션에 기여합니다.

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삭감 - 에지 기술에 투자함으로써 산업은 혁신을 주도하고 생산성을 향상 시키며 빠르게 발전하는 디지털 세계에서 전례없는 결과를 달성 할 수 있습니다.