Um ponto geral sobre as tecnologias de digitalizações 3D

Segundo alguns investigadores um digitalizador 3D adquire informações das distâncias de cercas superfícies dentro de um campo de visão, e o modelo produzido por um digitalizador 3D descreve a distância a uma superfície de cada ponto do modelo, permitindo que a posição tridimensional de cada ponto do modelo seja identificada.
O curto alcance do digitalizador 3D é geralmente definido como aquele que melhor executa dentro de um metro do objecto a ser digitalizado. Embora existam muitas tecnologias diferentes que podem fornecer o modelo 3D de um objecto, estes são geralmente divididos em duas categorias primeiro por contacto e a segunda sem contacto. Por exemplo, CMM-coordenar máquinas de medição são parte das tecnologias de digitalização 3D por contacto, onde o objecto é colocado e fixado numa placa específica e depois a sonda através do toque físicos retira as medidas, sendo este método é muito preciso no entanto a sua principal desvantagem é a rigidez, na aquisição de dados.
A tecnologia sem contacto projecta luz ou radiação para avaliar a superfície de um objecto, as mais conhecidas são por triangulação de luz branca.
A digitalização 3D por triangulação é uma tecnologia de triangulação de lazeres que também emite luz laser para determinar a forma e a posição de um objecto, mas ele usa uma câmara para localizar a linha da mira dos laser projectos ao longo da superfície, é denominado assim devido ao passo que o digitalizador 3D está a ser utilizado e o emissor do laser, a câmara, e a linha de mira do laser. Os princípios de geometria são aplicados para proporcionar a representação em 3D do objecto: como o comprimento de um dos lados do triângulo é conhecido (a distância entre a câmara e o emissor de laser), e assim é o ângulo do emissor de laser. O terceiro elemento necessário para calcular a dimensão exacta do triângulo, o ângulo da câmara, pode ser resolvido por descobrir a posição da saliência do laser a partir da câmara. Pode-se então distinguir dois tipos principais de digitalizadores que usam triangulação: ópticos, que são montados num braço específico, assim como os digitalizadores portáteis 3D.
Os digitalizadores 3D portáteis requerem sensores de reflexão que devem de ser colocados dentro ou à volta da parte a ser digitalizada o que será utilizado como uma referência de posicionamento. Sendo assim possível ao digitalizador 3D através destes sensores alcançar referenciais dinâmicos, o que significa que as operações de medição são realizadas directamente sobre o objecto. Como resultado o digitalizador e o objecto a ser digitalizado podem ser movidos sem afectar a precisão, enquanto os digitalizadores ópticos que utilizam um braço ou sistemas CMM que tem como referência de posicionamento o próprio braço.
A gama oferecida pelos digitalizadores 3D baseados por triangulação é mais limitado, mas a tecnologia por muitas vezes compensa em precisão: para este tipo de tecnologia, a precisão geralmente é medido em dezenas de micrómetros, sendo como ponto de comparação, um fio de cabelo humano que é de cerca de 100 micrómetros de espessura.
Digitalizadores 3D à através de Luz branca utilizam triangulação e um sistema de câmara mas em vez de um laser projecta ou um padrão de franjas de luz, ou um padrão de luz codificado. A forma do objecto é então descodificada por meio do cálculo dos padrões de luz de retorno. Os digitalizadores 3D de luz branca podem capturar uma área inteira simultaneamente, em vez de uma única superfície ou uma passagem de cada vez, isso proporciona uma grande riqueza nos detalhes, mas é eliminado se houver distorções no movimento, havendo alguns desses digitalizadores 3D que são mesmo capazes de fornecer as medições ao vivo de um objecto em movimento.
Os digitalizadores que projectam um padrão de luz por vezes designam-se por luz estruturada demora o seu tempo a retirar as medidas. Pelo que exigem várias projecções sequenciais realizadas num determinado momento e a sua decodificação acorre através de uma projecção do tempo, por isso os resultados não são instantâneos e requerem que o dispositivo a ser fixado. Em comparação os digitalizadores de luz branca projectam um código padrão que pode ser movimentado o que aumenta sua flexibilidade e a sua facilidade de uso, podendo fornecer resultados muito mais rápidos, já que sua área de medição é maior, e o digitalizador decodifica o padrão de luz específica para cada quadro que a câmara captura.
Embora ainda muito confiável do digitalizador de luz branca as codificação dos padrões de luz normalmente não alçam a precisão dos digitalizadores 3D por triangulação pelo que eles fornecem uma velocidade e flexibilidade incomparável. Mais acima na escala de precisão será encontrado o digitalizador 3D perfilometro, seguido dos padrões de luz.
Outro tipo de digitalizadores 3d são os Time-of-flight, mas como contraponto com as tecnologias anteriormente mencionadas poder-se à discutir brevemente outra tecnologia que é usada para a digitalização de longo alcance.
Um digitalizador 3D Time-of-flight usa um laser telémetro para avaliar a superfície de um objecto, com base na velocidade da luz, pelo que envia múltiplos pulsos de luz e depois então calcula o tempo desses pulsos que atingem o objecto e o tempo que demoram a voltar.
O alcance do laser pode medir apenas um único ponto num momento dentro de uma determinada direcção e vista, portanto necessita constantemente mudar sua direcção para fazer a varredura, e isto é feito geralmente através de espelhos rotativos, que podem mover extremamente rápido. Os digitalizadores 3D Time-of-flight normalmente podem medir entre 1000 e 100000 pontos por segundo. Este tipo de digitalizadores 3D podem ter um alcance maior e são especialmente adequadas para a digitalização de grandes áreas ou grandes estruturas, no entanto tendem a faltar na precisão ao contrário dos outros digitalizadores 3D de curto alcance, a sua precisão normalmente é medida em milímetros. Estes digitalizadores 3D também podem fornecer modelos que contam mais ruído em torno das zonas de fronteira do objecto, devido ao facto que nestas zonas, o pulso de luz retorna a partir de dois locais diferentes.
Para concluir, as tecnologias disponíveis para digitalizadores 3D sem contacto tem as suas próprias formas e preferências de uso e benefícios assim como têm as suas desvantagens.
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