Informe # 7 Uso Del Escaner 3d

CARRERA DE INGENIERIA ELECTROMECÁNICA

SISTEMAS CAD-CAM

INFORME Nº 02

TIPAN CAJAS STALIN ORFAY

USO DEL ESCANER 3D

21/05/2014 PRACTICA N0 07 I. TEMA  Uso del escáner 3D.

II. OJETI!OS  Planificar la diagramación.  Configurar el programa.  Crear un prototipo.  Revisar órdenes de dibujo, edición, modificación y visualiación.

III. III. MAT MATERIAL ERIALES ES Y E"UIP E"UIPOS OS  Computador.  !oft"are #umi!oft.

 $scáner #oomeo %pti#um &'.  (odelo de una pieas a escanear.

I!. MARCO TE#RICO E$%&'() 3D Un ($%&'() 3D es un dispositivo )ue analia un objeto o una escena para reunir datos de su forma y ocasionalmente su color. *a información obtenida se puede usar para construir  modelos digitales tridimensionales )ue se utilian en una amplia variedad de aplicaciones. Desarrollados inicialmente en aplicaciones industriales +metrologa, automóvil-, an encontrado un vasto campo de aplicación en actividades como la ar)ueologa, ar)uitectura, ingeniera, y entretenimiento. $l propósito de un escáner 3D es, generalmente, el de crear una nube de puntos a partir de muestras geom/tricas en la superficie del objeto. $stos puntos se pueden usar entonces para e0trapolar la forma del objeto +un proceso llamado reconstrucción-. !i la información de color se incluye en cada uno de los puntos, entonces los colores en la superficie del objeto se pueden determinar tambi/n.

Imagen 1. Escáner 3D.

T*+,$ ( ($%&'() 3D A%*,$ *os escáneres activos emiten alguna clase de se1al y analian su retorno para capturar la geometra de un objeto o una escena. !e utilian radiaciones o ultrasonidos.

E$%&'() 3D ( *(+, ( (, Un escáner 3D de tiempo de vuelo determina la distancia a la escena cronometrando el tiempo del viaje de ida y vuelta de un pulso de lu. Un diodo láser emite un pulso de lu y

se cronometra el tiempo )ue pasa asta )ue la lu reflejada es vista por un detector. Como la velocidad de la lu C es conocida, el tiempo del viaje de ida y vuelta determina la distancia del viaje de la lu, )ue es dos veces la distancia entre el escáner y la superficie. $l distanciómetro láser sólo mide la distancia de un p unto en su dirección de la escena. Para llevar a cabo la medida completa, el escáner va variando la dirección del distanciómetro tras cada medida, bien moviendo el distanciómetro o deflectando el a mediante un sistema óptico. 2lgunos ejemplos de escáneres basados en el tiempo de vuelo  Callidus CP3455  *eica !can!tation4  *eica C65  (ensi 7!6558455 +aora 'rimble 7& %ptec 9*R9!  Riegl +toda la gama-

Imagen 2. Escáner de tiempo de vuelo.

E$%&'() &$() ( )*'%*' 3D

$l escáner láser de triangulación 3D es tambi/n un escáner activo )ue usa la lu del láser   para e0aminar el entorno. $l a de lu láser incide en el objeto y se usa una cámara para  buscar la ubicación del punto del láser. Dependiendo de la distancia a la )ue el láser golpee una superficie, el punto del láser aparece en lugares diferentes en el sensor de la cámara. $sta t/cnica se llama triangulación por)ue el punto de láser, la cámara y el emisor del láser  forman un triángulo.

Imagen 3. Escáner de triangulación 3D.

2lgunos ejemplos de escáneres 3D por triangulación  (inolta :ivid

E$%&'() *6()('%* ( 6$( $ste tercer tipo de escáner mide la diferencia de fase entre la lu emitida y la recibida, y utilia dica medida para estimar la distancia al objeto. $l a láser emitido por este tipo de escáner es continuo y de potencia modulada. $l rango y la precisión de este tipo de escáner es intermedio, situándose como una solución entre el largo alcance de los dispositivos de tiempo de vuelo y la alta precisión de los escáneres por triangulación. 2lgunos ejemplos de escáneres basados en diferencia de fase  ;aro Poton, , >565

E$%&'() 3D (  ($)%) *os escáneres 3D de lu estructurada proyectan un patrón de lu en el objeto y analian la deformación del patrón producida por la geometra de la escena. $l modelo puede ser  unidimensional o de dos dimensiones. Un ejemplo de un modelo unidimensional es una lnea. *a lnea se proyecta sobre el objeto )ue se analia con un proyector de *CD o un láser. Una cámara, desviada levemente del proyector de modelo, mira la forma de la lnea y usa una t/cnica semejante a la triangulación para calcular la distancia de cada punto en la lnea. $n el caso del modelo de una sola lnea, la lnea se barre a trav/s del campo del  panorama para reunir información de distancia una tira a la ve.

E$%&'() 3D (  , *os escáneres 3D de lu modulada emiten una lu continuamente cambiante en el objeto. 7eneralmente la fuente de lu simplemente cicla su amplitud en un patrón sinodal. Una cámara detecta la lu reflejada y la cantidad )ue el patrón de lu cambia para determinar la distancia viajada por la lu.

P$*,$ *os escáneres pasivos no emiten ninguna clase de radiación por s mismos, pero en lugar se fa de detectar la radiación reflejada del ambiente. *a mayora de los escáneres de este tipo detectan la lu visible por)ue es una radiación ya disponible en el ambiente.

E$()(,$%+*%,$ *os sistemas estereoscópicos utilian el mismo principio de la fotogrametra, utiliando la medida de la paralaje entre dos imágenes para determinar la distancia de cada pi0el de la imagen. $mplean generalmente dos cámaras de video, levemente separadas, mirando a la misma escena. 2naliando las diferencias leves entre las imágenes vistas por cada cámara, es posible determinar la distancia en cada punto en las imágenes. $ste m/todo se basa en la visión estereoscópica umana.

S*( $stos tipos de escáneres 3D usan bos)uejos creados de una sucesión de fotografas alrededor de un objeto tridimensional contra un fondo muy bien contrastado. $stas siluetas se estiran y son cruadas para formar la apro0imación visual de casco del objeto.

C,' 8 ( $)*, 9,(, :$, (' *('; $ste tipo de escaneo 3D se basa en los principios de la fotogrametra. $s tambi/n algo semejante en la metodologa a la fotografa panorámica, e0cepto )ue las fotos se toman de un objeto en un espacio tridimensional para replicarlo en ve de tomar una serie de fotos de un punto en un espacio tridimensional para replicar el ambiente circundante. ?6@

E$%&'() N,,(, O+*N