光学式3Dスキャナ

光学式3Dスキャナは、物体の形状やテクスチャをデジタル3Dモデルとして捉えるための技術の一つです。以下に、その原理について詳しく説明します。

  1. 構造光投影: この方式では、スキャナは既知のパターンの光を物体に投影します。物体がこの光を反射すると、光のパターンが歪みます。この歪みはカメラによって記録され、物体の3D形状を算出するために使用されます。この技術は高精度で、物体の大部分の形状を素早くキャプチャすることができます。
  2. レーザートライアンギュレーション: この方法では、レーザービームが物体に向けて投影され、物体から反射した光がセンサーに捉えられます。投影元とセンサーの位置から、レーザービームの反射点の位置を算出することで、物体の形状を3Dで再構築します。この方法は非常に高精度な結果を提供しますが、一点一点をスキャンするため、時間がかかる場合があります。
  3. 時間飛行(ToF)測定: この方法では、レーザーまたはLEDからパルス光が発射され、その光が物体に当たって反射し、受光器(センサー)に戻るまでの時間を測定します。光速は既知なので、この時間を利用して物体までの距離を計算します。この方法は大規模なシーンや遠距離の物体をスキャンするのに適していますが、他の方法に比べて精度は低いことが多いです。
  4. ステレオビジョン: この方式では、人間の目と同じ原理で作動します。二つのカメラが異なる視点から物体を撮影し、それぞれの画像の違いを利用して物体の深度と形状を計算します。

これらの方法はそれぞれ一長一短があり、使用する方法はスキャンする対象や必要な精度、時間、コストなどの要因によります。光学式3Dスキャナは製造、エンターテイメント、医療、建築など、さまざまな産業で利用されています。

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