الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد.. من يستعملها اليوم؟

ماسحة ضوئية ثلاثية الأبعاد

م. أحمد المجدوب

في مقال سابق حول الطباعة ثلاثية الأبعاد والذي تمت فيه الإشارة إلى مكوناتها الأساسية الثلاث الطابعة والملف الرقمي ومواد الطباعة.

في السطور التالية سيتم التطرق إلى الماسحات الضوئية ثلاثية الابعاد والتى تعتبر من الاولويات والاساسيات التى تمد الطابعة ثلاثية الابعاد بمكونها الثانى اى الملف الرقمى، اى انه يمكن للماسحة ثلاثية الأبعاد أن تساعد الجهات للحصول على الملفات الالكترونية الرقمية التى تساهم فى القدرة على الطباعة ثلاثية الابعاد لما يوغبون فى انتاجه.

اتمنى من كل من لديه معلومات لزيادة التوضيح واثراء الموضوع وله جزيل الشكر.

الماسحات الضوئية ثلاثية الابعاد تتكون من جزئين رئيسيين هما كيان مادى وكيان برمجى، اى انها حل الكل في واحد.

الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد هي أدوات قوية للمحترفين في العديد من الصناعات، مثل السيارات والطيران والطب والأسنان والمجوهرات وألعاب الفيديو والمؤثرات الخاصة وأفلام الرسوم المتحركة، بالاضافة الى الهواة.

تعتمد تكنولوجيات المسح الثلاثي الأبعاد على مبادئ فيزيائية مختلفة ويمكن تصنيفها في فئات:

  • تكنولوجيا المسح الثلاثي بالليزر الثلاثية الأبعاد حيث يتم إنتاج حزمة ليزر على السطح.
  • تكتولوجيا المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد بقياس نمط الضوء على السطح ليتم مسح ثلاثي الأبعاد لذلك السطح.
  • تكنولوجيا المسح التصويري والذي يطلق عليه أيضا المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد من الصور الفوتوغرافية، حيث تتم اعادة بناء ثلاثية الأبعاد إلتقاط الصور ثنائية ليتم تحويلها الى ثلاثية الابعاد عن طريق رؤية الحاسوب وخوارزميات الهندسة الحسابية.

يوجد نوعان من المسح الضوئى ثلاثى الابعاد مع ملاحظة توفر الامكانيات فى كلتا الحالتين على اساس حل الكل في واحد:

  • المحمول: وهو يعمل على تمكين المستخدم من استخدام التكنولوجيا في أي مكان ووصله باحد انواع الحاسوب، وهناك العديد منه متصلة او مركبة مباشرة بالحاسوب.
  • الثابت: وهو يعتبر النوع المحترف حيث يتم استخدامه جنبا إلى جنب مع الحاسوب المكتبى او المحمول او اللوحى فى مكان ثابت، حيث يتم استحضار المراد مسحه إليه مع امكانيات معالجة كافية لإنشاء بيانات المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد التي يتم جمعها في نموذج ثلاثي الأبعاد رقمي بدقة كبيرة.

قد تكون عمليات انظمة المسح يدوية وهى الاقل دقة واكثر استهلاك للوقت، او تأتي آلية مما يمكنها أخذ اى كائن ليتم تحويله إلى نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد كامل بضغطة زر، وهذا يجعلها  أكثر قدرة على تبني الجهات الاحترافية لاستخدامها لما لها من ميزات ومسح ضوئى اكثر وضوحا ودقة، وبالتالى يتجه المسح الثلاثي الأبعاد نحو مشاركة أقل للمستخدم من خلال أتمتة سير العمل بدلا من القيام بذلك يدويا.

لتجربة المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد يقوم الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد بمسح كائنات في العالم الحقيقي ونقل بيانات الصورة إلى برنامج النمذجة ثلاثي الأبعاد، وبالتالى يمكن معالجة الكائن داخل البرنامج وعند الحاجة، ليتم تصديره وإنشاءه باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، من ذلك يمكن تلخيص عملية المسح الضوئي سواء المحمول او الثابت  فى الخطوات الاساسية التالية:

  1. اختيار الكيان المطلوب مسحه ضوئيا.
  2. القيام بعملية المسح.
  3. فحص صور الكائن مع امكانية تقليل حجمه أو تحريره باستخدام برنامج تصميم ثلاثي الأبعاد، اى اتمام عمليات المراجعة والتجهيز لما تم مسحة من خلال امكانيات البرنامج.
  4. نقل وتخصيص ما تم مسحه الى برنامج النمذجة ثلاثى الابعاد بالحاسوب.
  5. التصدير إلى طابعة ثلاثية الأبعاد للقيام بطباعته، او الحفظ بالحاسوب او السحابة لحين الحاجة.

وهذه الأنظمة الجديدة هي:

  • ذات احجام أصغر وأكثرها محمول
  • لها حلول التوصيل والتشغيل بحيث تكون جاهزة للمسح الضوئي فى اقل وقت.
  • جلها مسحها عالى الدقة وخاصة الثابتة.
  • سهولة الاستخدام مما يجعلها أسهل للعمل من قبل أي شخص.
  • سرعة الانجاز.
  • التوافق مع الطابعات ثلاثية الابعاد.
  • استحداث صور ثلاثية الأبعاد للكيانات او للاشياء.
  • استخدمها من قبل الشركات المصنعة لإنشاء أجزاء من المنتجات.
  • استخدامها لالتقاط نسخ طبق الأصل من الأشياء.
  • استخدامها للتخطيط لمشروع تصميم مستقبلي.
  • الالتقاط بسرعة لجميع القياسات المادية لأي كائن مادي.
  • توفير الوقت في أعمال التصميم
  • امكانية التأكد من توافق الأجزاء مع بعضها.
  • إلتقاط التحسينات الهندسية المتأصلة في الأجزاء المصنعة فيما يتعلق بالهندسة العكسية.
  • الاستفادة من التصنيع الحديث على الأجزاء التي تم تصنيعها في الأصل من قبل التصميم بمساعدة الحاسوب.
  • ﻣﻘﺎرﻧﺔ اﻟﻨﻤﻮذج اﻟﻤﺼﻤﻢ ﺑﺤﺎﻟﺔ ﻣﺜﺒﺘﺔ عمليا ﻟﻸﺟﺰاء اﻟﻤﺼﻨﻌﺔ.

فيما بعد أهم ألاسباب لاستخدام المسح الضوئى الثلاثي الأبعاد في اى مشروع:

  • رؤية التصاميم في مرحلة التصور.
  • يوفر الوقت في مرحلة التصميم.
  • المسح ثلاثى الابعاد يسرع عملية النماذج الأولية.
  • يتم استخدام المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد للتأكد من توافق الأجزاء معا في المرة الأولى دون تكرار.
  • لإعادة تصنيع الأجزاء عندما لا يكون هناك برنامج التصميم بواسطة الحاسوب.
  • مقارنة لما تم تصميمه بما تم إنشاؤه.
  • سريع لمراقبة الجودة الشاملة.
  • المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد هو طريقة سريعة ودقيقة لرقمنة اى نواع من القطع وأرشفتها.
  • المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد يسمح للمصممين بتحديث طرق التصنيع.
  • المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد يمكنه تحويل عملية إنشاء الأدوات للمكونات.
  • مساعد اساسى فى عمليات الهندسة العكسية.

ختاما تعد الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد أقل انتشارا من الطابعات ثلاثية الأبعاد، ولكنها جزء مهم من نظام الطباعة ثلاثي الأبعاد.

في الماضي تم استخدام الماسحات ثلاثية الأبعاد في المقام الأول للتطبيقات الصناعية والمهنية، مثل مسح موقع معماري أو إنشاء نماذج رقمية لمتطلبات صناعية ومع تقدم التكنولوجيا واستمرارها في انخفاض اسعارها، فاصبح المسح ثلاثي الأبعاد من تمكين الشخص العادي من القدرة على تخصيص أي شيء يريده مع المزيد من الأسعار المعقولة، وأصبح المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد متاحا بشكل أكبر للافراد للاستخدام الشخصي.

لاقتناء اى نوع من الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد اهمية ان تكون متوفرة في السوق بأقل تكلفة لاداء نفس المهام، ولديها مراجعات وتقييمات من مصادر موثوقة.

يجب الأخذ في الاعتبار أنه لا يزال يجري تطوير أشكال جديدة من تكنولوجيات المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد، بما في ذلك الابتكارات المتميزة مثل توفر شريحة ليزر ثلاثية الأبعاد صغيرة بما يكفي لتثبيتها في الهاتف الذكي، وقد اصبح المسح الضوئي بالليزر ثلاثية الابعاد بسرعة، القاعدة في صناعة العديد من الماسحات، مع ملاحظة ان التكنولوجيا تتقدم بسرعة أكبر بكثير من الصناعة نفسها.

توجد اليوم ثلاث عيوب للماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد: اولها القدرة على القراءة فقط على مستوى  السطح، وثانيها لا يمكنها تحديد نوع المادة الممسوحة ضوئيا، وثالثها عدم قدرتها على مسح الأشياء الشفافة أو العاكسة.

اقترح تصحيحاً

اترك تعليقاً