Uno scanner 3D è un dispositivo che analizza un oggetto o un ambiente reale per raccogliere dati sulla sua forma e possibilmente sul suo aspetto (ad esempio, colore). I dati raccolti possono quindi essere utilizzati per costruire modelli digitali tridimensionali. Questi dispositivi sono strumenti versatili nei campi dell'ingegneria, della produzione, del controllo qualità e del patrimonio culturale, tra gli altri. Svolgono un ruolo cruciale nell'ingegneria inversa, dove l'obiettivo è creare un modello digitale di un oggetto esistente senza disporre dei dati di progettazione originali. Sono inoltre preziosi nei processi di controllo qualità, permettendo il confronto rapido delle parti prodotte con i loro gemelli digitali per garantire accuratezza e precisione.

Esistono diversi tipi di scanner 3D, ciascuno impiegando tecnologie differenti per catturare la forma degli oggetti. Ecco alcuni tipi comuni:

Scanner Laser

Gli scanner laser usano luce laser per sondare l'oggetto. Spesso funzionano proiettando una linea laser sull'oggetto mentre una telecamera, da un angolo noto, osserva la deformazione della linea. Questo metodo, noto come triangolazione laser, permette allo scanner di calcolare la distanza da numerosi punti sulla superficie dell'oggetto, creando una nuvola di punti che rappresenta la sua forma.

Scanner a Luce Strutturata

Gli scanner a luce strutturata proiettano schemi di luce su un oggetto. Osservano poi la deformazione di questi schemi usando una o più telecamere. Analizzando come i modelli si deformano quando colpiscono la superficie dell'oggetto, lo scanner può calcolare la forma dell'oggetto. Questo tipo di scanner è tipicamente più veloce della scansione laser e può essere usato per una vasta gamma di applicazioni, inclusa la cattura di forme morbide e complesse.

Fotogrammetria

La fotogrammetria non è una tecnologia di scansione in senso stretto, ma un metodo per creare modelli 3D da fotografie scattate da angolazioni diverse. Il software analizza le fotografie per identificare punti comuni e ricostruire la forma dell'oggetto. Pur non essendo uno scanner nel senso tradizionale, questo metodo è spesso raggruppato con le tecniche di scansione 3D per la sua capacità di produrre modelli 3D di alta qualità da oggetti fisici.

Scanner Portatili

Gli scanner 3D portatili sono dispositivi mobili che possono essere spostati intorno all'oggetto per catturarne la forma da vari angoli. Questi scanner utilizzano spesso luce strutturata o tecnologia laser e sono particolarmente utili per scansionare oggetti grandi o complessi in situ. Sono preferiti per la loro flessibilità e la capacità di scansionare oggetti che non possono essere facilmente spostati.

Scanner TC (Tomografia Computerizzata)

Gli scanner TC, spesso usati in campo medico, possono anche servire come scanner 3D. Utilizzano raggi X per creare viste dettagliate interne ed esterne di un oggetto. Questo metodo è particolarmente utile per ispezionare la struttura interna degli oggetti senza smontarli.

Applicazioni degli Scanner 3D

Gli scanner 3D hanno un'ampia gamma di applicazioni in vari settori:

• Ingegneria e Produzione: Per ingegneria inversa, ispezione della qualità e creazione di parti personalizzate.
• Sanità: Per creare protesi personalizzate, ortesi e per la pianificazione chirurgica.
• Intrattenimento: Nella creazione di doppi digitali per film o videogiochi.
• Conservazione del Patrimonio Culturale: Per digitalizzare reperti e siti storici per documentazione e restauro.
• Architettura e Costruzione: Per catturare misurazioni dettagliate degli edifici per progetti di ristrutturazione o adeguamento.

L'avvento della tecnologia di scansione 3D ha portato a un cambiamento significativo nel modo in cui interagiamo con il mondo fisico, permettendoci di catturare, analizzare e riprodurre le complessità degli oggetti fisici con una velocità e precisione senza precedenti.