3D tarama teknolojisi, gerçek dünyadaki nesneleri dijital varlıklara dönüştürdüğü için birçok kişiye büyülü görünebilir. Bu teknoloji günümüzde oldukça erişilebilir hale geldi, bazı akıllı telefonlar temel 3D tarama yapabilen uygulamaları kullanabiliyor.
Ancak 3D tarama teknolojisi kusursuz değildir. Nesnelerin doğru bir şekilde ve hiçbir ayrıntı kaybı olmadan taranmasını sağlamak için uygun teknikler vardır. Ayrıca 3D taramayı zorlaştıran belirli koşullar da vardır. Bu yazıda 3D taramada karşılaşılan genel sorunları ve bunların nasıl çözülebileceğini ele alacağız.
İster fotogrametriye ister LiDAR gibi tamamen ışığa dayalı bir yönteme dayalı olsun, modern 3 boyutlu tarama teknolojilerinde ışık önemli bir rol oynar. Daha sonra göreceğimiz gibi, ışığın taranan nesneyle etkileşimi de 3 boyutlu taramanın zorluklarının nedenidir.
Bunun çok yaygın bir sorun olduğu göz önüne alındığında, aslında bunu çözmenin birkaç yolu var. Bazı lazer veya yapısal ışıklı 3D tarayıcılar, bu tür yüzeyleri tararken hataları azaltmak için ışık kaynağının yoğunluğunu ayarlama seçeneği sunar. Çoğu modelde bu manuel olarak yapılabilir. Işık kaynağının gerçek zamanlı otomatik ayarını yapabilen modeller de vardır ve bu çoğu zaman en iyi sonuçları verir.
Pozlama ayarı bir seçenek değilse, diğer bir yaygın çözüm de nesnenin yüzeyine 3 boyutlu tarama spreyi uygulamaktır . Bu sprey, nesnenin yüzeyine opak ve dokulu bir görünüm vererek onu taramaya daha uygun hale getirir. AESUB 3D tarama spreyi bu pazardaki en popüler ürünlerden biridir. Malzemenin kendisi birkaç dakika sonra kaybolur ve elektronik cihazlara bile herhangi bir zarar vermez.
Bazı durumlarda ince kenarlar algılanabilir ancak düzgün şekilde taranamaz. Bunun nedeni çoğunlukla ışığın yansımasının çok ince kenarlarda daha az tahmin edilebilir hale gelmesidir. Bu, parçaların bozulmasına veya içinde çok sayıda delik bulunmasına neden olabilir.
Bu durumda tarayıcının nesneye olan uzaklığı gibi 3 boyutlu tarama parametrelerini ayarlamayı deneyebilir veya taramaları tekrarlayabilirsiniz. Ancak hataların kaçınılmaz olduğu durumlar da vardır. Böyle bir durumda en iyi çözüm, eksik özelliklerin 3D modelleme yazılımı kullanılarak yeniden yapılandırılmasıdır . Bu sayı, 3D taramaya başlamanız durumunda temel 3D modellemeyi bilmenin önemini vurgulamaktadır.
Ne yazık ki bu teknolojinin doğal bir sınırlamasıdır ve ancak duruma daha uygun teknolojinin kullanılmasıyla çözülebilir. X ışınlarını kullanan bilgisayarlı tomografi (BT) cihazları, iç boşluğu olan nesnelerin 3 boyutlu taranması için iyi bir alternatif olabilir. Bunlar daha az yaygındır ve erişilmesi daha zor olabilir.
3D tarayıcıların algoritması, üst üste binen görüntüleri birleştirmek için nesnedeki fiziksel işaretleri referans olarak otomatik olarak belirler. Bu genellikle işaretleyicilerin geometrisine veya rengine göre yapılır. Ancak bu mükemmel bir süreç değildir. Fiziksel işaretleyiciler düzgün şekilde hizalanmadığında oluşturulan model, yanlış hizalanmış özelliklere sahip olma eğilimindedir.
Yanlış hizalama genellikle, mükemmel hizalamayı sağlamak için birbirine dikilen iki görüntü arasında yeterli fiziksel işaretleyici bulunmadığında meydana gelir. Bunun nedeni nesnenin çok hızlı dönmesi veya nesnedeki olağandışı geometri olabilir. Her iki durumda da bu geçici bir sorundur ve kolayca çözülebilir.
Bu durumda yapılacak en iyi şey, nesneyi 3D tarayıcının daha önce edinilen işaretleri görmesine olanak tanıyacak şekilde yeniden konumlandırmaktır. Sadece bunu yapmak genellikle hizalama sorunlarını çözmek için yeterlidir. Ayrıca yanlış hizalanmış katmanları tek tek silmeyi ve bu parçaları yeniden taramayı da seçebilirsiniz. Yavaşça ve daha iyi ışıkla yeniden taramak daha iyi sonuçlar verebilir.
Bazı 3D tarama yazılımları, taramada çok az noktanın oluşturulduğunu belirten bir uyarı görüntüleyebilir. Modelde bu, muhtemelen modelin yüzeyine geniş bir şekilde dağılmış olan eksik bölümler olarak ortaya çıkacaktır. Hatalar modelin her yerinde olduğunda ve yalnızca tek bir parçada izole edilmediğinde, bu, tarayıcının nesneden çok uzakta olduğunun bir işareti olabilir.
Tarayıcıyı üreticinin belirttiği mesafe dahilinde tuttuğunuzdan emin olun. Fiziksel işaretleyicilerin yeniden oluşturulmasına yardımcı olmak için tarayıcıyı daha önce taranmış bir alana işaret edecek şekilde tutmak da iyi bir fikirdir. Bazı tarayıcılarda herhangi bir noktada nesnenin ne kadarını görebildiğini gösteren bir derinlik kamerası bulunur.
Bu hataların 3D taramada ortaya çıkabileceğini bilmek, ortaya çıktıklarında daha hazırlıklı olmanız gerektiği anlamına gelir. Bir kutu 3D tarama spreyi, 3D modelleme ve ağ düzenlemeye ilişkin temel bilgilerin yanı sıra çoğu durumda yardımcı olacaktır.
Ancak 3D tarama teknolojisi kusursuz değildir. Nesnelerin doğru bir şekilde ve hiçbir ayrıntı kaybı olmadan taranmasını sağlamak için uygun teknikler vardır. Ayrıca 3D taramayı zorlaştıran belirli koşullar da vardır. Bu yazıda 3D taramada karşılaşılan genel sorunları ve bunların nasıl çözülebileceğini ele alacağız.
3D Tarama Nasıl Çalışır
3D taramada karşılaşılan sorunları daha iyi çözebilmek için öncelikle bu teknolojinin nasıl çalıştığını anlamalıyız. 3B taramanın amacı, gerçek dünyadaki bir nesnenin, bir nokta bulutu veya bir dizi mozaik yüzey olarak 3B modelini oluşturmaktır. Modern cihazlarla bunu başarmanın genellikle iki yolu vardır.- Fotogrametri,birbiriyle örtüşen ve farklı açılardan alınan birkaç görüntünün bir araya getirilmesi işlemini ifade eder. Bir algoritma, farklı görüntülerde benzer olan pikselleri tanımlar ve bunları birleştirme için bağlantı noktaları olarak kullanır.
Fotogrametrinin en büyük avantajı sadece standart bir kamera ile yapılabilmesidir. Bu teknik sayesinde artık sadece akıllı telefonunuzu kullanarak uygun uygulamayla 3D tarama yapmak mümkün. Fotogrametride kompozit görüntünün oluşturulmasında hala çok fazla veri işleme süreci söz konusudur, dolayısıyla bu genellikle bulut tabanlı sunucular kullanılarak yapılır.
Özellikle yalnızca akıllı telefon kamerası kullanıyorsanız, fotogrametrinin doğruluğu ve çözünürlüğünde bazı sınırlamalar vardır. Aynı zamanda iyi aydınlatmaya sahip bir alanda yapılması ve nesnenin gölgesi veya aşırı yansıtıcı yüzeyleri olmaması gerekir. Ancak fotogrametri, iyi bir giriş seviyesi 3 boyutlu tarama tekniği olarak kabul edilir. - Çoğu profesyonel 3D tarayıcı, ışığa dayalı bir yöntemkullanır . Bu, taranan nesnenin üzerine ışık ışınlarının yayılmasını ve bunların yüzeylerine yansımasını içerir. Bu ışınlar daha sonra bir sensör tarafından alınır. Daha sonra hafif parçacıkların uçuş süresi (TOF), nesnenin geometrisini çıkaracak şekilde yorumlanır.
Lazer darbeli tarama, LiDAR tarama ve mavi ışık taramanın tümü, ışık tabanlı tarama kategorisi altında farklı teknikler olarak kabul edilir. Bu teknikler farklı frekanslarda ve yoğunluklarda ışık kullanır. Işık tabanlı 3D taramanın genellikle daha doğru olduğu ve çok ince ayrıntıların yakalanması için daha uygun olduğu düşünülmektedir. Ancak ideal yüzeylerden daha azını tararken yine de zorluklarla karşılaşabilirler. Işık tabanlı 3D tarayıcılar genellikle daha pahalıdır.
İster fotogrametriye ister LiDAR gibi tamamen ışığa dayalı bir yönteme dayalı olsun, modern 3 boyutlu tarama teknolojilerinde ışık önemli bir rol oynar. Daha sonra göreceğimiz gibi, ışığın taranan nesneyle etkileşimi de 3 boyutlu taramanın zorluklarının nedenidir.
3D Taramada Karşılaşılan Yaygın Sorunlar
Şeffaf, parlak veya siyah yüzeylerin 3 boyutlu taranması
3D taramada en sık karşılaşılan sorun, açık, parlak veya siyah yüzeylere sahip nesnelerle çalışmaktır. Hem fotogrametrinin hem de ışığa dayalı yöntemlerin, taranan nesnenin yüzeylerinden yansıyan ışık olgusuna dayandığını hatırlayın. Nesnelerin yüzeyi ışığı çok fazla yansıttığında, hiç yansıtmadığında veya ışığın tamamını emdiğinde sorunlar ortaya çıkar.Bunun çok yaygın bir sorun olduğu göz önüne alındığında, aslında bunu çözmenin birkaç yolu var. Bazı lazer veya yapısal ışıklı 3D tarayıcılar, bu tür yüzeyleri tararken hataları azaltmak için ışık kaynağının yoğunluğunu ayarlama seçeneği sunar. Çoğu modelde bu manuel olarak yapılabilir. Işık kaynağının gerçek zamanlı otomatik ayarını yapabilen modeller de vardır ve bu çoğu zaman en iyi sonuçları verir.
Pozlama ayarı bir seçenek değilse, diğer bir yaygın çözüm de nesnenin yüzeyine 3 boyutlu tarama spreyi uygulamaktır . Bu sprey, nesnenin yüzeyine opak ve dokulu bir görünüm vererek onu taramaya daha uygun hale getirir. AESUB 3D tarama spreyi bu pazardaki en popüler ürünlerden biridir. Malzemenin kendisi birkaç dakika sonra kaybolur ve elektronik cihazlara bile herhangi bir zarar vermez.
İnce nesnelerin 3 boyutlu taranması
Tüm 3 boyutlu tarama yöntemlerinin yakalayabilecekleri ayrıntı düzeyi açısından sınırlamaları vardır. Taradığınız nesne çok küçük ayrıntılara sahip olduğunda bu sorun yaratabilir. Daha da sorunlu olan şey, nesnenizin tarayıcı tarafından algılanamayacak kadar ince parçalara sahip olmasıdır.Bazı durumlarda ince kenarlar algılanabilir ancak düzgün şekilde taranamaz. Bunun nedeni çoğunlukla ışığın yansımasının çok ince kenarlarda daha az tahmin edilebilir hale gelmesidir. Bu, parçaların bozulmasına veya içinde çok sayıda delik bulunmasına neden olabilir.
Bu durumda tarayıcının nesneye olan uzaklığı gibi 3 boyutlu tarama parametrelerini ayarlamayı deneyebilir veya taramaları tekrarlayabilirsiniz. Ancak hataların kaçınılmaz olduğu durumlar da vardır. Böyle bir durumda en iyi çözüm, eksik özelliklerin 3D modelleme yazılımı kullanılarak yeniden yapılandırılmasıdır . Bu sayı, 3D taramaya başlamanız durumunda temel 3D modellemeyi bilmenin önemini vurgulamaktadır.
Delikli ve oyuklu nesnelerin 3 boyutlu taranması
3D taramanın bir diğer sınırlaması da yalnızca ışıkla ulaşılabilen özellikleri yakalamasıdır. Boşluklar gibi çok sayıda dahili ayrıntıya sahip bir nesneyi taramaya çalışıyorsanız bu sorun yaratabilir. Nesnenin yüzeyindeki delikler de sorunlu olabilir ve 3 boyutlu tarama algoritması açısından yorumlanması zor olabilir.Ne yazık ki bu teknolojinin doğal bir sınırlamasıdır ve ancak duruma daha uygun teknolojinin kullanılmasıyla çözülebilir. X ışınlarını kullanan bilgisayarlı tomografi (BT) cihazları, iç boşluğu olan nesnelerin 3 boyutlu taranması için iyi bir alternatif olabilir. Bunlar daha az yaygındır ve erişilmesi daha zor olabilir.
3D tarama sırasında yanlış hizalama
3D tarayıcıların algoritması, üst üste binen görüntüleri birleştirmek için nesnedeki fiziksel işaretleri referans olarak otomatik olarak belirler. Bu genellikle işaretleyicilerin geometrisine veya rengine göre yapılır. Ancak bu mükemmel bir süreç değildir. Fiziksel işaretleyiciler düzgün şekilde hizalanmadığında oluşturulan model, yanlış hizalanmış özelliklere sahip olma eğilimindedir.
Yanlış hizalama genellikle, mükemmel hizalamayı sağlamak için birbirine dikilen iki görüntü arasında yeterli fiziksel işaretleyici bulunmadığında meydana gelir. Bunun nedeni nesnenin çok hızlı dönmesi veya nesnedeki olağandışı geometri olabilir. Her iki durumda da bu geçici bir sorundur ve kolayca çözülebilir.
Bu durumda yapılacak en iyi şey, nesneyi 3D tarayıcının daha önce edinilen işaretleri görmesine olanak tanıyacak şekilde yeniden konumlandırmaktır. Sadece bunu yapmak genellikle hizalama sorunlarını çözmek için yeterlidir. Ayrıca yanlış hizalanmış katmanları tek tek silmeyi ve bu parçaları yeniden taramayı da seçebilirsiniz. Yavaşça ve daha iyi ışıkla yeniden taramak daha iyi sonuçlar verebilir.
3D Tarama Sırasında Eksik Noktalar
Tek bir 3D tarama geçişiyle herhangi bir nesnenin hatasız bir modelini elde etmek aslında nadirdir. Muhtemelen delikler, eksik bölümler, dış yapılar ve yanlış hizalanmış katmanlarla karşılaşacaksınız. Bunlar birden fazla tarama geçişi yapılarak çözülebilecek sorunlardır. Hala devam ediyorlarsa kurulumda bir sorun olabilir.Bazı 3D tarama yazılımları, taramada çok az noktanın oluşturulduğunu belirten bir uyarı görüntüleyebilir. Modelde bu, muhtemelen modelin yüzeyine geniş bir şekilde dağılmış olan eksik bölümler olarak ortaya çıkacaktır. Hatalar modelin her yerinde olduğunda ve yalnızca tek bir parçada izole edilmediğinde, bu, tarayıcının nesneden çok uzakta olduğunun bir işareti olabilir.
Tarayıcıyı üreticinin belirttiği mesafe dahilinde tuttuğunuzdan emin olun. Fiziksel işaretleyicilerin yeniden oluşturulmasına yardımcı olmak için tarayıcıyı daha önce taranmış bir alana işaret edecek şekilde tutmak da iyi bir fikirdir. Bazı tarayıcılarda herhangi bir noktada nesnenin ne kadarını görebildiğini gösteren bir derinlik kamerası bulunur.
Bu hataların 3D taramada ortaya çıkabileceğini bilmek, ortaya çıktıklarında daha hazırlıklı olmanız gerektiği anlamına gelir. Bir kutu 3D tarama spreyi, 3D modelleme ve ağ düzenlemeye ilişkin temel bilgilerin yanı sıra çoğu durumda yardımcı olacaktır.
