3Д МОДЕЛИРОВАНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ

3D MODELING BASED ON LASER SCANNING RESULTS

Harina Arina Sergeevna

Student, Departments of the Housing and Communal Services, Yekaterinburg Assembly College,

Russia, Ekaterinburg

Gavrilova Ekaterina Dmitrievna

Scientific supervisor, Teacher of the highest category, Yekaterinburg Assembly College,

Russia, Ekaterinburg

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается методология моделирования на основе данных, полученных в результате сканирования объектов. Основное внимание уделяется современным технологиям трехмерного сканирования и их применению в различных областях, таких как архитектура, производство, медицина и археология. Проанализированы этапы обработки сканированных данных, включая очистку, реконструкцию и визуализацию моделей. Обсуждается важность точности и детализации при создании цифровых моделей, а также влияние этих факторов на дальнейшее использование моделей в аналитических и проектных задачах. В заключение подчеркивается перспективность интеграции методов машинного обучения и искусственного интеллекта для улучшения процесса моделирования и повышения его эффективности. Статья будет полезна специалистам в области CAD, а также исследователям, занимающимся цифровыми технологиями и обработкой данных.

ABSTRACT

This article examines the methodology of modeling based on data obtained from scanning objects. It focuses on modern 3D scanning technologies and their application in various fields, such as architecture, manufacturing, medicine, and archaeology. The stages of processing scanned data, including cleaning, reconstruction, and visualization of models, are analyzed. The importance of accuracy and detail in creating digital models is discussed, as well as the impact of these factors on the subsequent use of the models in analytical and design tasks. The conclusion highlights the potential of integrating machine learning and artificial intelligence methods to improve the modeling process and increase its efficiency. This article will be useful for CAD specialists, as well as researchers working in digital technologies and data processing.

Ключевые слова: 3Д моделирование; сканирование; цифровая модель.

Keywords: 3D modeling; scanning; digital model.

3D моделирование по результатам сканирования — это современный метод создания точных цифровых копий объектов окружающего мира с помощью специальных устройств, таких как лазерные сканеры и фотограмметрические камеры. Этот процесс позволяет получить детализированные трехмерные модели, которые находят применение в различных сферах: от промышленного дизайна и архитектуры до медицины и культурного наследия. Благодаря высокой точности и скорости обработки данных, 3D сканирование значительно упрощает создание сложных моделей, сокращая время на их разработку.

В основе данной технологии лежит сбор большого объема пространственной информации об объекте, который затем преобразуется в цифровую поверхность с помощью специализированного программного обеспечения.

3D моделирование по результатам сканирования представляет собой процесс создания цифровой трехмерной модели объекта на основе данных, полученных с помощью 3D-сканеров. При использовании данной технологии объекты представляются в виде набора трехмерных координат точек, принадлежащих поверхностям исходного объекта. [1, с.19] Эта технология позволяет захватывать точные геометрические параметры реальных объектов, что значительно ускоряет и упрощает процесс моделирования по сравнению с традиционными методами. Полученные данные обрабатываются специализированным программным обеспечением, обеспечивая высокую точность и детализацию моделей для различных отраслей, таких как промышленный дизайн, медицина и архитектура.

После получения данных 3D сканирования необходимо провести их обработку для подготовки к моделированию. Важно очистить исходную облачную модель от шума и артефактов, устранить выбросы и заполнить пропуски. Следующий этап включает выравнивание и сшивание нескольких сканов, если использовалось несколько точек съемки. Подготовленные данные конвертируются в пригодный для моделирования формат, обеспечивая точность и детализацию исходной модели.

Создание 3D моделей на основе отсканированных данных включает обработку точечных облаков, полученных с помощью 3D-сканеров. Эти данные проходят этапы очистки, фильтрации и выравнивания для устранения шумов и неточностей.

Рисунок 1. Сшитое облако точек

Затем с помощью специализированного программного обеспечения формируется сетка, которая служит основой для дальнейшего моделирования. Итоговая 3D модель может быть использована в дизайне, промышленности и медицине, обеспечивая высокую точность и детализацию объекта.

Рисунок 2. Оцифрованная 3Д модель

3D моделирование по результатам сканирования находит широкое применение в промышленном дизайне, медицине, архитектуре и культурном наследии. Точные цифровые копии объектов позволяют создавать эффективные прототипы, проводить виртуальные испытания и восстанавливать утраченные элементы. За прошедшее десятилетие перспективы развития 3Д сканеров впечатляют: появляются все новые модели лазерных сканеров, улучшаются скорость и точность измерений, увеличивается граница масштабов съемок [2, с. 61].

Перспективы технологии связаны с развитием автоматизации обработки данных, улучшением точности сканов и интеграцией с искусственным интеллектом, что значительно расширит возможности адаптации моделей под конкретные задачи и ускорит производственные процессы.

Список литературы:

1. Кулешов С.В., Зайцева А.А. и др. «Технология 3D-сканирования и 3D-печати», 2021. — 83 с.
2. Гордеев С.Д., Вестник ВГАВТ, выпуск 41, 2014 — 61-63 с.