Escaneo 3D: Digitalizar objetos

El diccionario de la RAE define la palabra digitalizar como “1. Registrar datos en forma digital. / 2. Convertir o codificar en números dígitos datos o informaciones de carácter continuo, como una imagen fotográfica, un documento o un libro.” 

Observamos que en los ejemplos que el diccionario usa, imagen fotogràfica, documento o libro, toda la se haya en la superficie. Por lo general, no importa el grosor del papel de una imagen o de un documento. Lo que nos interesa escanear es la información contenida en el plano, en la superficie de dicha imagen o documento. En estos casos hablaríamos de digitalización 2D. Dicha digitalización se obtiene generalmente mediante un escáner. El escáner obtinene una cantidad de puntos por pulgada de la superficie del documento o imagen que se escanea. En dichos puntos se encuentra toda la información (ubicación, forma, tamaño, color, etc) de la la pulgada escaneada. A mayor cantidad de puntos por pulgada mayor información, y por tanto, mayor resolución tendrá el docmento i la imagen digitalizada.

Digitalizar objetos 3D

En algunas ocasiones nos encontramos con objetos 3D o piezas de las que no tenemos ningún plano o dibujo del mismo pero, hemos de reproducirlo o incluso producirlo en cadena. Sin lugar a dudas, esto nos presenta un reto: hay que dibujar el objeto o pieza. Dependiendo de la geometría del objeto, este trabajo será menos o más complicado. Pequeñas variaciones en geometrías básicas pueden significar un dibujo relativamente sencillo mientras que geometrías complejas acostumbran a significar dibujos complejos y laboriosos. Para estos casos la digitalización del objeto nos simplificaría muchísimos el trabajo. De hecho, conseguiríamos el dibujo 3D del objeto, con el que podríamos reproducirlo mediante sistemas CAD-CAM.

Al igual que en el caso de un documento o una fotografía, para digitalizar un objeto se usa un escaner pero, en este caso sería un escáner 3D.

En la actualidad hay principaltemte dos tipos de escáner 3D, los que escanean por contacto y los que lo hacen sin contacto. Estos últimos, los escáner 3D sin contacto, se dividen en dos, los pasivos y los activos. A su vez ambos se dividen en otros sistemas o técnicas pero, no vamos a enumerarlos. Nos centraremos en el escáner 3D sin contacto y activo que usa la técnica de la luz estructurada. El modelo de escáner 3D que usamos en CUSTOM3D.

Escáner 3D sin contacto y activo con luz estructurada

Su funcionamiento, generalizando, consiste en …

… primero, tomar un punto referencial del espacio, al que denominamos punto 0 (0, 0, 0).

… segundo, se procede a enviar desde una fuente un patrón de luz láser (disculpad esta pequeña reiteración, pues el acrónimo láser ya contiene la palabra luz) sobre el objeto a escanear. Dicho patrón de luz al impactar en el objeto rebota y vuelve y es captada por un sensor (cámara) ubicada en el mismo escáner. Allí se procede a analizar la deformación del patrón debida a las diferentes geometrías donde ha impactado. Una sola pasada del patrón por una zona no suele ser suficiente por lo que se precisa de múltiples pasadas. Con toda la información se va construyendo una nube de puntos que forman una imagen de toda la escena escaneada en sus multiples pasadas.

Hasta aquí el proceso de escaneo. Pero, ahora nos encotramos con toda una nube de puntos en el espacio. Cierto es que la ubicación de dichos puntos nos generan, como acabamos de comentar, una imagen de la escena escaneada pero, dicha escena contiene mucho ruido y precisamos unir los puntos que nos interesan para poder trabajar con el dibujo 3D. Aquí, es dónde interviene el software. Primero, ayudándonos a leiminar el ruido de la escena, es decir, todo lo que el láser ha captado y que no forma parte del objeto que nos interesa. Segundo, permitiéndonos unir los puntos en una malla triangular, obteniendo un fichero en formato stl, acrónimo de estereolitografía.

Posteriormente, dicho fichero stl puede ser tratado otra vez mediante software para obtener ficheros de dibujos 3D, formatos iges o step, ficheros editabels y muy usados en los sistemas CAM.

 

Dibujo 3D resultado de digitalizar la pieza
Dibujo 3D resultado de digitalizar la pieza

 

 

 



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