3d skenování - co znamená přesnost a objemová přesnost

Co je přesnost 3D skeneru?

Přesnost 3D skeneru definuje, jak blízko se digitální model přibližuje reálným rozměrům a tvaru skenovaného objektu. Jinými slovy, určuje maximální odchylku mezi skutečnou polohou bodu na objektu a jeho zaznamenanou polohou ve 3D modelu.

Typy přesnosti:

  1. Základní přesnost (absolutní přesnost):
    Tento parametr je obvykle měřen v laboratorních podmínkách, kde je eliminován vliv vnějších faktorů, jako je osvětlení nebo pohyb. Udává maximální možnou odchylku v ideálních podmínkách a poskytuje uživateli představu o tom, jak přesný skener může být.

  2. Relativní přesnost:
    Vyjadřuje odchylky ve vztahu k velikosti a složitosti skenovaného objektu. Například u větších objektů může docházet k akumulaci chyb při skládání jednotlivých snímků, což snižuje celkovou přesnost modelu.

  3. Přesnost na jeden snímek:
    Tento parametr popisuje přesnost jednotlivého záběru skeneru. Pokud zařízení pracuje s metodou více snímků (například při skládání do jednoho celku), může být přesnost ovlivněna chybným zarovnáním nebo překryvem.


Co je objemová přesnost?

Objemová přesnost je podobná základní přesnosti, avšak její měření zahrnuje vliv velikosti skenovaného objektu. Tento parametr popisuje maximální odchylku v rámci celého skenovaného objemu. Základní rovnice objemové přesnosti často zahrnuje dvě složky:

  • Základní odchylku – minimální odchylka za ideálních podmínek.
  • Přídavnou odchylku za jednotku délky (např. metr): Tato hodnota se přičítá k základní odchylce a zohledňuje nárůst nepřesnosti při skenování větších objektů.

Příklad:

Pokud výrobce uvádí objemovou přesnost 0,020 mm + 0,060 mm/m, znamená to, že základní odchylka je 0,020 mm, ale při skenování objektu o délce 2 metrů se k této hodnotě přičte dalších 0,12 mm (2 × 0,060 mm).


Jaký je rozdíl mezi přesností a objemovou přesností?

Přesnost samotná se vztahuje k lokálním měřením – například k detailu na povrchu objektu. Objemová přesnost naopak zohledňuje celý skenovaný objekt a bere v potaz jeho velikost. Oba parametry jsou však neoddělitelně spjaty. Nízká lokální přesnost může negativně ovlivnit celkovou objemovou přesnost, zejména u větších objektů.

Jak ovlivňují přesnost a objemová přesnost kvalitu modelu?

  1. Reverzní inženýrství:
    Při vytváření digitálních modelů pro výrobu nebo analýzu je nutné, aby modely odpovídaly přesným rozměrům originálu. I drobná odchylka může znamenat, že vyrobený díl nebude kompatibilní.

  2. Kontrola kvality:
    Ve výrobním procesu je nutné porovnávat fyzické produkty s jejich digitálními předlohami. Přesnost 3D skeneru rozhoduje o tom, zda dokáže odhalit drobné odchylky, které by mohly ovlivnit funkčnost výrobku.

  3. Umění a kulturní dědictví:
    Při skenování soch, obrazů nebo historických artefaktů je důležitá vysoká přesnost pro zachycení jemných detailů, které mohou mít historickou nebo estetickou hodnotu.


Faktory ovlivňující přesnost a objemovou přesnost

  1. Technologie skeneru:
    Například laserové skenery obecně dosahují vyšší přesnosti než skenery využívající strukturované světlo, zejména u složitých povrchů nebo za nepříznivých podmínek.

  2. Okolní podmínky:
    Přítomnost silného osvětlení, pohybující se objekty nebo vibrace mohou snižovat přesnost skeneru.

  3. Kalibrace:
    Pravidelná kalibrace skeneru je nezbytná pro udržení optimální přesnosti.

  4. Velikost objektu:
    Jak již bylo zmíněno, větší objekty často trpí vyššími odchylkami kvůli akumulaci chyb při skládání jednotlivých snímků.


Jak si vybrat správný 3D skener?

Při výběru vhodného zařízení je nutné zvážit, jaké jsou vaše požadavky na přesnost a objemovou přesnost:

  • Pro malé a detailní objekty: Vyberte skener s vysokou základní přesností (např. 0,02 mm) a jemným rozlišením.
  • Pro velké objekty: Důležitější než samotná základní přesnost je hodnota objemové přesnosti a schopnost skeneru zvládat větší plochy bez výrazné ztráty kvality.

Proč jsou přesnost a objemová přesnost důležité?

Přesnost a objemová přesnost jsou zásadní parametry, které ovlivňují kvalitu skenování a vhodnost skeneru pro konkrétní aplikace. Správné porozumění těmto hodnotám pomáhá zajistit, že vaše digitální modely budou odpovídat realitě, a minimalizuje riziko chyb, které by mohly způsobit problémy při dalším zpracování.