NEWS & COLUMN ข่าว&คอลัมน์
【Learning Vol-03】เครื่องสแกน 3D ใช้สำหรับอะไร?
■ นักข่าวด้านเทคนิค:Natalia Kivolya
■ ภาพรวม:
การสแกน 3D แพร่หลายมากขึ้นกว่าเดิม โดยธุรกิจต่าง ๆ ทั่วโลกใช้เทคโนโลยีอเนกประสงค์นี้เพื่อช่วยเพิ่มผลผลิต, ลดค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็น และสร้างผลิตภัณฑ์และบริการใหม่ที่น่าตื่นเต้น
การแนะนำ
ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกรอุตสาหการที่กำลังมองหาโซลูชันวิศวกรรมย้อนกลับที่มีประสิทธิภาพ หรือแพทย์ที่กำลังมองหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสร้างขาเทียม, การสแกน 3D คือกุญแจสู่ความสำเร็จของคุณ บทความนี้จะช่วยคุณค้นหาโซลูชันการสแกน 3D ที่ดีที่สุดสำหรับคุณ โดยเน้นบางอุตสาหกรรมที่ประสบความสำเร็จในการรวมเทคโนโลยีการสแกน 3D เข้ากับเวิร์กโฟลว์ด้วยผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง ก่อนหน้านั้น เราจะหารือเกี่ยวกับคำศัพท์และแนวคิดพื้นฐานที่ใช้ในอุตสาหกรรม 3D เพื่อให้คุณเข้าใจตรงกัน
การสแกน 3D คืออะไร?
การสแกน 3D เป็นเทคนิคในการสร้างแบบจำลอง 3D ของวัตถุในโลกแห่งความจริงที่มีความแม่นยำสูง เครื่องสแกน 3D ถ่ายภาพวัตถุหลายภาพ เครื่องสแกน 3D ถ่ายภาพวัตถุหลายภาพและรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแบบจำลอง 3D ซึ่งเป็นสำเนาสามมิติของวัตถุซึ่งสามารถหมุนบนคอมพิวเตอร์และคุณสามารถมองได้จากมุมต่าง ๆ
การสแกน 3D คืออะไร?
การสแกน 3D คือภาพสามมิติของพื้นผิวส่วนหนึ่งของวัตถุ คอลเลกชันของการสแกน 3D สร้างโมเดล 3D เช่นเดียวกับภาพถ่าย 2D ที่ประกอบด้วยพิกเซล การสแกน 3D ก็ประกอบด้วยสามเหลี่ยมเล็ก ๆ หรือโพลิกอน โพลิกอนคือสร้างตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมและสร้างรูปร่างของวัตถุโดยละเอียด
สแกนเนอร์ 3D ทำอะไรได้บ้าง?
สแกนเนอร์ 3D คือสิ่งที่สร้างโมเดลสแกน 3D สแกนเนอร์ก็เหมือนกล้องวิดีโอ โดยจะถ่ายภาพวัตถุ อย่างไรก็ตาม ในขณะที่กล้องเป็นภาพนิ่ง 2 มิติ สแกนเนอร์จะจับรูปร่างของพื้นผิวของวัตถุและประมวลผลเป็นแบบจำลอง 3D แทนการเคลื่อนย้าย
การสแกน 3D ใช้สำหรับอะไร
การสแกน 3D เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในเวิร์กโฟลว์ที่ล้ำสมัย ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรมรถยนต์ หากคุณต้องการดูว่าวาล์วใหม่จะปรับปรุงประสิทธิภาพเครื่องยนต์ของคุณหรือไม่ ให้สแกน 3D เพื่อสร้างแบบจำลอง 3D แล้วทำวิศวกรรมย้อนกลับ หลังจากการสแกน 3D เพื่อสร้างแบบจำลอง 3D ให้ทำการวิศวกรรมย้อนกลับและนำเข้าสู่ซอฟต์แวร์ CAD เพื่อดูว่าวาล์วจะทำงานอย่างไรในเครื่องยนต์
วิธีการใช้เครื่องสแกน 3D?
เครื่องสแกน 3D ใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่การผลิต, การแพทย์ ไปจนถึง VR แบบจำลอง D ของวัตถุทางกายภาพที่มีความแม่นยำสูงเป็นหัวใจสำคัญของโปรเจ็กต์เหล่านี้ เช่น การปรับปรุงอุปกรณ์หนัก, การควบคุมคุณภาพชิ้นส่วนเครื่องจักรกล, การออกแบบอวัยวะเทียมแบบกำหนดเอง, เอฟเฟ็กต์ภาพภาพยนตร์ และการพัฒนาตัวละครในเกม
การออกแบบอุตสาหกรรมและวิศวกรรม
สแกนเนอร์ 3D ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการออกแบบทางอุตสาหกรรม, วิศวกรรม และการผลิต เนื่องจากสแกนเนอร์สามารถบันทึกข้อมูลที่คุณต้องการได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ หากไม่มีอุปกรณ์ 3D ขั้นสูงเหล่านี้ การวัดจะต้องทำด้วยวิธีการแบบแมนนวลแบบเก่า ซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลานานเกินไป โซลูชันการสแกน 3D อันทรงพลังที่ช่วยในการออกแบบผลิตภัณฑ์, การทดสอบ, การพัฒนา, การเปิดตัวและการดูแลหลังการขายสามารถเร่งเวิร์กโฟลว์ได้อย่างมาก หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูง และช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน
ในการพิจารณาเครื่องมือ 3D ที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันต่าง ๆ ในสาขานี้ สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาขนาดและคุณสมบัติของวัตถุที่จะจับภาพ ตัวอย่างเช่น วัตถุอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น รถบรรทุก, รถไฟ และเครื่องบิน จับภาพได้ดีที่สุดด้วยสแกนเนอร์ 3D แบบอยู่กับที่ เครื่องสแกนประเภทนี้สามารถให้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วและแม่นยำโดยมีการควบคุมดูแลและการโต้ตอบที่น้อยที่สุด
เครื่องสแกน 3D แบบอยู่กับที่ระยะไกลจะจับรายละเอียดของวัตถุขนาดใหญ่
หากคุณวางแผนที่จะสแกนวัตถุอย่างเช่นข้างต้น ซึ่งมีขนาดไม่ใหญ่มากนักและมีรายละเอียดซับซ้อนมากมายที่ต้องบันทึกด้วยความละเอียดสูง เครื่องสแกน 3D แบบมือถือคือทางเลือกที่ดี เครื่องมือ 3D เหล่านี้มีความยืดหยุ่นและใช้งานง่าย ทำให้คุณสามารถจับภาพวัตถุขนาดเล็กและรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้ด้วยความแม่นยำสูงสุด
เครื่องสแกน 3D ชนิดพกพาให้การสแกนที่มีความแม่นยำสูง
นอกจากนี้ ลองนึกถึงสิ่งที่คุณต้องทำกับข้อมูล 3D ที่ได้มา จะนำไปใช้เพื่อการวิเคราะห์, การทำวิศวกรรมย้อนกลับ, การพิมพ์ 3D หรือวัตถุประสงค์อื่น ๆ หรือไม่ ไม่ว่าคุณจะเลือกตัวเลือกใด สิ่งสำคัญคือต้องรวมซอฟต์แวร์การสแกน 3D ที่ทรงพลังสำหรับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย รวมถึงการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว, การควบคุมคุณภาพ และอื่น ๆ สแกนเนอร์ 3D ระดับไฮเอนด์บางรุ่นได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์ CAD/CAM และซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลอง 3D ที่ใช้กันอย่างกว้างขวาง ทำให้ผู้ใช้มีความเป็นไปได้มากขึ้น
อุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ (การรักษาพยาบาลทั่วไป)
อุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพได้รับประโยชน์อย่างมากจากการรวมการสแกน 3D เข้ากับขั้นตอนต่าง ๆ ใช้ในการวิจัย, การดูแลผู้ป่วย และสร้างโซลูชันทางการแพทย์เฉพาะบุคคล ซึ่งได้ปฏิวัติวงการนี้ ความเร็ว, ความแม่นยำ และที่สำคัญที่สุดคือความปลอดภัยสำหรับเครื่องสแกน 3D แบบอยู่กับที่และแบบพกพา ผู้เชี่ยวชาญด้านการดูแลสุขภาพทั่วโลกสามารถปรับใช้และใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีที่บุกเบิกนี้ได้อย่างเต็มที่ ปรับปรุงกระบวนการที่มีอยู่อย่างมีนัยสำคัญและสร้างสิ่งใหม่
เครื่องสแกน 3D แบบพกพาช่วยปรับปรุงการดูแลผู้ป่วยทั่วโลก
ตัวอย่างเช่น การสแกน 3D ช่วยให้บุคลากรทางการแพทย์สามารถสแกนร่างกายทั้งหมดได้อย่างง่ายดายและรวดเร็ว การสแกนนี้สามารถทำได้ด้วยโซลูชัน 3D แบบอยู่กับที่หรือแบบพกพา แพทย์สามารถใช้ข้อมูลสแกนเพื่อทำการวิจัยและติดตามการเปลี่ยนแปลงของขนาดร่างกายเมื่อเวลาผ่านไป การสแกน 3D ยังช่วยให้ได้รับและเปรียบเทียบข้อมูลก่อนและหลังการผ่าตัดที่ถูกต้องจากผู้ป่วยได้ง่ายขึ้นมาก
การสร้างโซลูชันทางการแพทย์แบบกำหนดเอง เช่น อุปกรณ์พยุงหลัง, รากฟันเทียม, ข้อเทียม และแม้แต่วีลแชร์ส่วนบุคคล กลายเป็นเรื่องที่เร็วและง่ายขึ้น สามารถรับข้อมูลที่จำเป็นได้อย่างง่ายดายด้วยเครื่องสแกน 3D ประมวลผลด้วยซอฟต์แวร์ 3D เฉพาะ จากนั้นส่งไปผลิตบนเครื่องกัดหรือเครื่องพิมพ์ 3D
นิติเวช
เทคโนโลยีการสแกน 3D ขั้นสูงกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในด้านนิติวิทยาศาสตร์ เนื่องจากความสามารถในการพกพา, ความยืดหยุ่น และความแม่นยำ และตอนนี้โซลูชันการสแกน 3D ระดับมืออาชีพถูกใช้โดยหน่วยงานบังคับใช้กฎหมาย บริษัทประกันภัยหลายแห่ง และแม้แต่การพิจารณาคดีของศาลในการนำเสนอหลักฐานทั่วโลก
การสแกน 3D ในทางนิติวิทยาศาสตร์เป็นเรื่องของการพกพา, ความยืดหยุ่น และความแม่นยำ ตัวอย่างเช่น เครื่องสแกน 3D แบบพกพาที่มีความแม่นยำสูงและสามารถสแกนได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง แม้ในที่ที่มีแสงแดดส่องถึงโดยตรง ทำให้งานในการรวบรวมข้อมูลทางนิติวิทยาศาสตร์ง่ายกว่าที่เคย
เมื่อเทียบกับวิธีการเก็บข้อมูลทางนิติวิทยาศาสตร์แบบดั้งเดิม เช่น การถ่ายภาพและตลับเมตร การสแกน 3D ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคนิคที่ทรงพลังมากซึ่งสามารถรับข้อมูลที่มีความแม่นยำสูงได้ภายในไม่กี่นาที เทคนิคขั้นสูงเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในการประยุกต์ใช้ทางนิติวิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย เช่น การจับภาพสถานที่เกิดเหตุทั้งหมดหรือแต่ละส่วนก่อนที่จะรวบรวมหลักฐานอย่างเป็นทางการ การสแกน 3D ยังยอดเยี่ยมสำหรับการแปลงหลักฐานที่รวบรวมไว้เป็นดิจิทัล ทำให้สามารถสร้างการจำลองที่สามารถเรียกใช้และวิเคราะห์สถานการณ์อาชญากรรมจำนวนมากได้
การค้นพบและข้อสรุปจากข้อมูลการสแกน 3D ที่ได้มานั้นมีความแม่นยำและเชื่อถือได้มากจนบางครั้งพวกเขาถูกส่งไปเป็นหลักฐานในศาล ไม่เพียงแต่ตำรวจเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบริษัทประกันภัยด้วย
บริษัทหลายแห่งเสนอเครื่องมือสแกน 3D ที่ทรงพลัง แต่มีเพียงไม่กี่บริษัทเท่านั้นที่แหวกแนวอย่างแท้จริง ตัวอย่างเช่น สแกนเนอร์ 3D อัจฉริยะแบบไร้สายเต็มรูปแบบที่มีการประมวลผลข้อมูล 3D ในตัว, หน้าจอสัมผัส และแบตเตอรี่สามารถเก็บข้อมูลได้ทั้งในร่ม, กลางแจ้ง และในที่ที่มีแสงแดดส่องถึงโดยตรง
การสแกน 3D ใช้สำหรับการพิสูจน์หลักฐาน เช่น การสร้างฉากอาชญากรรมขึ้นใหม่และการรวบรวมหลักฐาน
บริษัทต่าง ๆ นำเสนอเครื่องมือสแกน 3D อันทรงพลังมากมาย แต่มีเพียงไม่กี่บริษัทเท่านั้นที่ปฏิวัติวงการอย่างแท้จริง ตัวอย่างเช่น เครื่องสแกน 3D ประสิทธิภาพสูงที่รวมการประมวลผลข้อมูล 3D ในตัวและสามารถเก็บข้อมูลกลางแจ้งได้ดีเท่า ๆ กันในที่ที่มีแสงแดดส่องถึงโดยตรง
โบราณคดีและการคุ้มครองมรดกทางวัฒนธรรม
สาขาอื่น ๆ เช่น โบราณคดีและการคุ้มครองมรดกทางวัฒนธรรม ได้นำเทคโนโลยีการสแกน 3D มาใช้ในเวิร์กโฟลว์มากมาย
เครื่องสแกน 3D แสงสีขาวสร้างแบบจำลองดิจิทัลของวัตถุโบราณ
การประยุกต์ใช้การสแกน 3D ในด้านโบราณคดีและการอนุรักษ์มรดกนั้นมีมากมายนับไม่ถ้วน เทคโนโลยี 3D ที่ล้ำสมัยสร้างแบบจำลองดิจิทัลที่มีความแม่นยำสูงของสิ่งประดิษฐ์ต่าง ๆ นำประวัติศาสตร์มาสู่ชีวิตมากกว่าที่เคยเป็นมา และทำให้ผู้คนทั่วโลกเข้าถึงได้ง่าย จากการสร้างสิ่งของขึ้นมาใหม่จากเศษเล็กเศษน้อยที่พบในการขุดค้นไปจนถึงการสร้างพิพิธภัณฑ์ออนไลน์ที่มีการจัดแสดงหลายร้อยรายการ เทคโนโลยีการสแกน 3D กำลังเปลี่ยนแปลงวิธีการที่เราอนุรักษ์, จัดแสดง และเรียนรู้เกี่ยวกับโบราณคดีและการอนุรักษ์มรดกโดยพื้นฐาน
สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงสภาพแวดล้อมการสแกนเมื่อเลือกโซลูชัน 3D ที่ดีที่สุดสำหรับพื้นที่เหล่านี้ มีโอกาสสูงที่คุณจะต้องสแกนสิ่งประดิษฐ์โดยตรงที่ไซต์ ไม่ว่าจะอยู่ที่ไหนก็ตาม เลือกเครื่องสแกน 3D ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง รวมถึงในที่ที่มีแสงแดดส่องถึงโดยตรง หรือเลือกอุปกรณ์ที่สามารถใช้ร่วมกับแหล่งพลังงานภายนอก เช่น ชุดแบตเตอรี่แบบพกพา คุณจึงสามารถสแกนได้ทุกที่เป็นเวลาหลายชั่วโมง การจับที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างใหม่และอธิบายวัตถุที่กำลังสแกนอย่างแม่นยำ ดังนั้นเครื่องสแกน 3D แบบถือที่มีความแม่นยำสูงจึงคุ้มค่าที่จะเลือก
อย่างไรก็ตาม สแกนเนอร์ 3D แบบถือส่วนใหญ่เหมาะสำหรับวัตถุขนาดเล็กถึงขนาดกลาง แต่ถ้าโครงการของคุณต้องการจับภาพวัตถุขนาดใหญ่มากเกินไป เช่น อนุสาวรีย์หรืออาคารสูง คุณอาจจำเป็นต้องจับภาพข้อมูลจำนวนมากในระยะเวลาอันสั้น คุณสามารถใช้ประโยชน์จากโซลูชัน LIDAR แบบอยู่กับที่แบบมืออาชีพที่สามารถจับภาพได้ การผสมผสานระหว่างเครื่องสแกนแบบมือถือและเครื่องสแกนแบบอยู่กับที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจับภาพสิ่งประดิษฐ์ที่มีขนาดแตกต่างกันและวัตถุขนาดใหญ่มากที่มีหน้าตัดซับซ้อน
การออกแบบ&งานศิลปะ
นักพัฒนาเกม VR, ศิลปิน SFX ของฮอลลีวูด และนักออกแบบงานศิลปะที่มีความสามารถเป็นเพียงไม่กี่มืออาชีพที่ผสมผสานเทคโนโลยีการสแกน 3D อเนกประสงค์เข้ากับเวิร์กโฟลว์ของพวกเขา เพื่อนำความมหัศจรรย์มาสู่โลกแห่งศิลปะและการออกแบบ
ไม่ว่าจะเป็นการสร้างเอฟเฟ็กต์พิเศษด้านภาพสำหรับภาพยนตร์, การพัฒนาแอปพลิเคชัน VR ที่สมจริง หรือการออกแบบชุดราตรีที่สวยงาม การสแกน 3D จะช่วยเปลี่ยนความฝันให้กลายเป็นความจริงในรูปแบบใหม่ทั้งหมด
การเลือกสแกนเนอร์ที่ดีที่สุดสำหรับงานศิลปะและการออกแบบนั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการจับภาพอะไร, ใคร และเพื่อวัตถุประสงค์ใด ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการจับภาพผู้คนเพื่อสร้างอวตารที่เหมือนจริงสำหรับเกมหรือโครงการ VR ของคุณ ไม่ต้องมองหาที่อื่นนอกจากโซลูชัน 3D ที่ปลอดภัย, ใช้งานง่าย และบันทึกข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว โซลูชันแบบพกพาที่สามารถสแกนร่างกายได้อย่างแม่นยำนั้นดีที่สุด
สำหรับวัตถุขนาดเล็กหรือมีรายละเอียดซับซ้อน เช่น การตกแต่งภายในและเครื่องประดับ ให้เลือกเครื่องสแกน 3D ความแม่นยำสูงที่สามารถสร้างแบบจำลอง 3D ด้วยสีที่สดใสและความแม่นยำที่ไม่มีใครเทียบได้ ไม่ต้องกลัวการสแกนพื้นผิวที่ยาก