Savez-vous combien de types de scanners 3d existent sur le marché ?

Dernière mise à jour: 07.04.20

 

Après avoir étudié la science de l’image sous toutes ses possibilités et l’avoir totalement maîtrisée, la technologie a effectué un autre pas en avant. Aujourd’hui, l’homme a réussi à s’approprier la science de la forme. Celle-ci se matérialise par la création des scanners 3d, aujourd’hui utilisés dans de nombreux domaines.

 

Historique et techniques du scanner 3d

Le concept de la numérisation en trois dimensions a été inventé dans les années 1980. Mieux que de se baser sur une image prise sous tous les angles, les scientifiques ont estimé plus rapide et plus intéressant de disposer d’une forme réelle pour avancer dans leurs réalisations. Dans l’exploitation, le matériel utilise généralement trois méthodes principales, à savoir la triangulation, la détection de temps de vol, et le changement de phase.

La première méthode, à savoir la triangulation laser, représente celle qui s’utilise le plus dans la plupart des cas. Elle consiste à diriger un rayon laser sur l’objet à numériser. Celui-ci renvoie ce rayon vers un capteur qui aura été placé à une distance précise de l’objet et de la source du laser. En calculant l’angle de réflexion correspondant à chaque point de l’objet, un logiciel effectue une reconstitution en relief de l’objet, pour reproduire sa forme détaillée à l’écran.

Le deuxième moyen, autrement dit la méthode par détection de temps de vol, se base exactement sur le même principe. Depuis une source, un rayon laser est dirigé sur un objet, qui va le réfléchir. Cette réflexion sera ensuite détectée par un capteur, sauf que cette fois, ce ne sera pas l’angle de réflexion qui sera pris en compte. Le logiciel se basera plutôt sur la durée prise par le rayon pour parcourir la distance entre la source et l’objet, puis entre l’objet et le capteur, pour en reproduire la localisation de l’objet dans l’espace, point par point. La vitesse du rayon laser constitue la base de calcul dans ce procédé.

Enfin, le dernier système semble le plus compliqué, mais également le plus précis, à quelques détails près, par rapport aux deux premiers principes. Il s’effectue en deux temps, dont le premier consiste à analyser la phase du laser entre sa source et le point d’impact sur l’objet. Ensuite, une seconde analyse de phase s’effectue sur le rayon parcourant la distance entre le point d’impact sur l’objet et le capteur. Des comparaisons sont ensuite effectuées, et les résultats s’affichent en matérialisant l’objet par une image en trois dimensions.

Les différents types de scanners 3d

Avec l’évolution de la science, la technologie du scanner en trois dimensions a également connu une avancée intéressante, et l’on recense aujourd’hui plusieurs modèles de produits. Il est clairement difficile de déterminer quels sont les scanners 3d performants parmi les catégories existantes, chaque matériel se destinant à des finalités différentes, et se présentant sous des formes différentes. Mais en gros, l’on recense deux types principaux de scanners 3d, qui se déclinent chacun encore en diverses catégories.

 

Le scanner 3d avec contact

Il s’agit d’un modèle qui, comme le terme l’indique de manière explicite, entre en contact direct avec l’objet à scanner. On l’appelle généralement bras de palpage dans le contexte technique d’utilisation. Pour le principe, un capteur est mis en place au bout d’un bras amovible et orientable dans toutes les directions. En appliquant le capteur sur l’objet, celui-ci prend les coordonnées x, y et z de chaque point qui le constitue.

La reconstitution s’effectue ensuite par multiplication des prises de points. Cette méthode apporte une précision presque infaillible et sert notamment pour les activités industrielles ou architecturales. Néanmoins, elle se heurte à deux faiblesses principales. Tout d’abord, ce procédé nécessite beaucoup de temps pour arriver à un scanner total de chaque objet, notamment lorsqu’il s’agit d’un grand volume. Par ailleurs, ce système peut risquer de détériorer un objet, compte tenu des contacts qui doivent s’effectuer sur la surface de l’élément à scanner.

 

Le scanner 3d sans contact

Contrairement au premier type, le scanner 3d sans contact reste le plus utilisé actuellement, et se diversifie pour plusieurs usages. Aujourd’hui, en plus de l’utilisation du rayon laser, d’autres ressources ont également été étudiées et adaptées pour pouvoir utiliser l’appareil de manière optimale en fonction du contexte. En fonction de vos besoins, vous trouverez ainsi des scanners 3d fonctionnant aux rayons X, à la lumière blanche ou aux ultrasons. Par ailleurs, le matériel se présente également sous de nombreuses formes, allant du scanner de bureau au scanner industriel, en passant par les modèles portables.

 

Les scanners 3d de bureau

Ce type de matériel s’utilise généralement en intérieur, et se présente sous deux formes distinctes, à savoir fermé ou ouvert. Le modèle fermé se présente sous la forme d’un conteneur, dont les dimensions avoisinent plus ou moins celui d’un four à micro-ondes. Son principal avantage est qu’il offre un environnement bien protégé pour l’objet à scanner. Le scanner ouvert par contre se compose d’une caméra et d’un plateau rotatif sur lequel l’objet sera posé. Dans les deux cas, l’absence des interférences avec la lumière du jour est à surveiller. Il est ainsi possible de reproduire des objets de taille réduite. Généralement, ce type de scanner s’utilise pour la joaillerie et dans le domaine de la dentisterie.

Les scanners 3d portables

Il s’agit ici d’un matériel que vous pouvez porter à la main pour effectuer une opération précise. Il permet de vous occuper de n’importe quelle taille d’objet, allant d’une miniature à une voiture réelle ou même un camion. Vous pouvez également vous en servir pour scanner le corps humain, dans l’objectif de fabriquer des figurines par exemple. En outre, certains logiciels permettent de reproduire jusqu’aux couleurs, en fonction de la puissance de résolution de l’appareil.

 

Les scanners 3d professionnels

Ce sont les modèles utilisés dans le domaine de l’industrie, de la métrologie et de la médecine. Le principe reste le même, seulement la taille de ces appareils est conséquente, et leur prix est plus élevé selon le niveau de précision recherchée.

 

 

Laisser un commentaire

  S'abonner  
Notifier