3d сканер для дизайна интерьера

3D сканеры в дизайне интерьеров и строительстве

История человечества наглядно показывает, что каждое технологическое достижение — это не просто движение вперед, как дань эволюционному развитию, а намного больше. Это шаг в новое, более совершенное будущее, в котором уровень качества жизни определяет возможность не столько объединения нескольких процессов в один, сколько эффективного управления ими.

В таком аспекте, результаты использования 3D сканеров позволяют оценивать это уникальное явление, как ту ступень, которая уже вывела человечество на новый виток развития.

3D канирование — процесс, которому подвластно все

С чисто физической точки зрения, 3d сканирование представляет собой процесс, в ходе которого поверхность объекта подвергается анализу, затем считывается специальным устройством и преобразовывается в цифровую форму.

При этом формат 3D позволяет получить и сохранить трехмерную модель сканируемого объекта. Иначе говоря, объемная геометрическая форма любого физического предмета с абсолютной точностью отображается в его скан-копии.

С точки зрения инженеров-технологов, 3D сканеры — это устройство для получения пространственных моделей высокого качества.

С точки зрения потребителя, 3D сканеры — это лучшая из существующих возможностей создать любое количество копий любых объектов, особенно объемных и рельефных, что до сих пор, при использовании традиционных средств, казалось невозможным.

Достаточно минимальной обработки результатов 3d сканирования, и цифровые модели реальных объектов можно не только увидеть на компьютерном мониторе, но и получить их вполне осязаемую копию с помощью 3D принтера.

Результат 3d сканирования детали

3D сканеры — уместны повсеместно

Полученные трехмерные модели при необходимости можно корректировать, используя специальные компьютерные программы. Поэтому, 3D сканирование актуально для большинства направлений современной промышленности:

1. В сфере инженерного анализа — это возможность быстрого выпуска на рынок новых товаров, созданных по максимально точным копиям, при минимуме брака и затрат.
2. В сфере цифрового анализа — это перспектива большего соответствия необходимых технических параметров различных деталей.
3. В сфере цифровой архивации — это великолепный шанс преобразования устаревших деталей в цифровую форму, что очень удобно для дальнейших разработок и создания проектов.
4. В медицине — это идеальный способ получения репродукции детального изображения костной системы и внутренних органов человека. А также, для изготовления ортопедических лечебных приспособлений.

1. В игровой индустрии и на телевидении, трехмерное сканирование уже сейчас является одним из основных инструментов визуализации.
2. Сфера дизайна и архитектуры — в числе самых нуждающихся. 3D сканирование — это на сегодняшний день единственная возможность сохранить историческое наследие для потомков, так как бесконтактность процесса обеспечивает абсолютную целостность оригинала во время сканирования.

Чудеса современной реставрации с помощью 3d сканирования

Еще совсем недавно реставраторы, архитекторы и искусствоведы могли только мечтать о том, чтобы работы с уникальными произведениями искусства велись бесконтактным методом.

Дело в том, что традиционный процесс реставрации скульптур, ювелирных украшений, а также стеклянных, фарфоровых и керамических предметов искусства, ведется вручную и без прямого контакта с объектом просто невозможен. Такая же ситуация сохраняется во время идентификации подлинников или их копировании. А ведь даже незначительные прикосновения или перемещения представляют угрозу для сохранности раритетов.

Неудивительно, что появление лазерных сканеров было воспринято реставраторами, как победа над воздействием времени. Потому что, для 3D сканирования не нужно перемещать объект или прикасаться к нему.

Для эффективности процесса достаточно обеспечить доступ к объекту со всех сторон, так как сканирование производят с разных точек, чтобы получить максимально полную картину измерений. В результате, считываемая информация о рельефе преобразовывается в миллионы точек, отмеченных пространственными координатами, и формируется цифровая поверхность объекта.

Так получаются сканы, отображающие объект с различных ракурсов. В дальнейшем, полученные измерения, а также информация о форме и цвете обрабатываются, анализируются и сводятся воедино в четкую электронную модель.

Восстановление предметов интерьера с помощью 3D сканеров

Использование 3D сканирования приблизило к совершенству выполнение любых реставрационных работ, независимо от уровня сложности. А, главное, теперь стало возможным воссоздание утраченных деталей объектов — скульптурных фрагментов, архитектурных элементов и старинного мебельного декора.

Кроме того, переносные сканеры позволяют не только сохранять в цифровом виде точные модели любых предметов искусства, но и создавать их копии. То есть, теперь создание абсолютной копии любого мирового шедевра актуально и применительно к дизайну интерьера — в производстве мебели, элементов декора и архитектуры.

Трехмерное моделирование в сочетании с другими современными технологическими возможностями способно творить настоящие чудеса. Само по себе 3D сканирование — это только первый, хоть и самый важный шаг на пути к изготовлению твердой копии. Потому что, чтобы получить копию предмета искусства, используются программируемые фрезерные станки.

Если сравнивать традиционные методы создания копий с 3D сканированием, нельзя не отметить особые преимущества революционной технологии 3D моделирования:

1. Абсолютная точность результатов.
2. Бесконтактность сканирования.
3. Минимум затраченного времени.
4. Создание копий любого масштаба.
5. Создание копий любой формы и рельефа.
6. Возможность виртуальной реставрации.
7. Возможность создания 3D архивов, каталогов и даже виртуальных музеев.
8. Возможность замены оригинальных архитектурных и скульптурных композиций на 3D-копии, для защиты от вредного внешнего воздействия.

3D сканирование: новая эпоха в дизайне интерьера

Использование 3D сканирования с последующим созданием копий декоративных элементов для применения в интерьере открыло дизайнерам совершенно новые возможности и горизонты.

Отсутствие ограничений, простота и доступность 3D сканирования позволяют создать абсолютно эксклюзивный интерьер за минимально короткий промежуток времени. При этом, отсканированный объект можно воплощать в любых вариантах: изменить цвет или материал, поменять местами детали или наоборот, совместить элементы объектов разного происхождения.

Аналогичным образом, возможности 3D сканирования используются в проектировании зданий и помещений. При желании, можно легко воссоздать любую архитектурную конструкцию — хоть виллу, хоть дворец. Или же обеспечить общий архитектурный стиль всем помещениям в здании, применив копии декоративных элементов, созданных путем 3D сканирования.

Трехмерные чертежи, используемые в производстве, позволяют максимально сократить не только временные, но и материальные затраты, так как избавляют от необходимости использовать ручной труд, как это было раньше. Теперь всю необходимую работу выполняют фрезерные станки с программным управлением.

Лепнина и резьба по дереву, уникальная старинная мебель и ювелирные украшения, знаменитые скульптуры и статуи, колонны и бетонные декорации, раритетные вазы и музейная посуда — точные копии всех этих предметов искусства, становятся доступными нам и в повседневной жизни, благодаря использованию 3D сканирования.

Результаты 3D сканирования в интерьере — любой проект по плечу

В процессе создания дизайнерских проектов, особое значение играет возможность увидеть конечный результат еще до его воплощения в реальной жизни, чтобы не только оценить создаваемый объект, но и избежать возможных несоответствий и ошибок.

К сожалению, раньше такой возможности не было, и только благодаря 3D сканированию, у дизайнеров интерьера появился шанс довести до совершенства любой из своих проектов.

Изначально, с помощью результатов 3D сканирования различных предметов мебели, декора и архитектурных элементов создается виртуальный вариант проекта. На этом этапе доступна любая корректировка деталей.

И только, когда общий замысел достигнут, а дизайн интерьера приобрел безупречный вид, наступает момент, когда цифровые 3D модели, полученные путем сканирования, обретают реальные формы, воплощаясь в копиях лучших достижений человеческой мысли.

Вот так 3D сканеры наполняют нашу жизнь красотой и эстетизмом, без ущерба сохранности культурного наследия.

Источник

Обмер квартиры за 20 минут: создаем цифровую модель с помощью 3D‑сканера

Решение таких ответственных задач, как техническое обследование зданий и помещений и исполнительная съемка всегда предполагали долгие и трудозатратные обмеры, результаты которых во многом зависят от человеческого фактора. А малейшие ошибки при измерениях в ходе строительных и геодезических работ приводят к непредвиденным расходам.

Однако сегодня на смену рулеткам, тахеометрам, нивелирам и другим традиционным инструментам приходит технология лазерного 3D‑сканирования, позволяющая повысить эффективность, скорость и надежность измерений крупных объектов – от интерьера квартиры до фасада здания и целого ландшафта.

Благодаря наземным (геодезическим) лазерным 3D‑сканерам можно быстро выявить дефекты и отклонения от норм, оценить качество и техническое состояние объекта для дальнейшего проектирования или перепланировки. Автоматизация процесса в сочетании с портативностью устройств и простотой в работе гарантируют получение идеальных результатов в кратчайшие сроки.

Наши специалисты выполнят услуги по 3D-сканированию объектов любой сложности. Закажите консультацию эксперта, демонстрацию оборудования и ПО, тестовое сканирование и пр.:

Что сканировать?

Возьмем частный случай: к нам обратился собственник квартиры в новостройке. Квартира в черновой отделке, и поставлена задача выполнить контроль геометрии интерьеров для планировки и дизайна. Подобные заказы все чаще поступают и от застройщиков, которым необходимо проверить соответствие сдаваемого объекта проектной документации.

Получение точных данных о помещении с помощью 3D-сканера позволит:

избежать порчи дорогостоящих отделочных материалов, не задеть проводку и трубы при сверлении стен, фиксации полок, картин и т.п.;

упростить подготовку и проведение дальнейших работ, за счет дистанционной передачи цифровой модели проектировщикам, электрикам, сантехникам и другим специалистам;

хранить всю историю строительных и ремонтных работ: получая на руки исходник 3D-модели, клиент сможет найти и своевременно устранить возможные недочеты, а также использовать полученные данные при ремонте или перепланировках в будущем;

снизить себестоимость всех работ, связанных с текущими задачами.

На примере проекта по измерению и созданию цифровой модели квартиры покажем, как работает технология лазерного 3D‑сканирования.

Наши задачи:

оцифровать квартиру в новостройке, включая все видимые инженерные коммуникации, для дальнейшего дизайна интерьеров (габаритные размеры объекта – 90 кв. м);

создать обмерные чертежи трех комнат и 3D‑модель.

Больше информации о применении цифровых технологий в строительстве – на портале «Все о стройке»

Чем сканировать?

Мы использовали наземный лазерный сканер нового поколения EPiC EasyScan T10 – один из самых экономически выгодных приборов в своем классе. Это устройство оптимально сочетает экономичность, качество и легкость в работе, и будет востребовано, когда время обработки и удобство измерений важнее получения данных высокой точности. Сканирование квартиры – именно такая задача.

Сканер оснащен панорамной камерой 360 °C, обеспечивает высокую скорость съемки (45‑90 секунд), очень компактен и весит всего 3,2 килограмма. Для использования EasyScan T10 в разных сценариях сбора данных предусмотрен двойной режим сканирования, а сшивка данных производится на мобильном устройстве. В комплект поставки входят все необходимые аксессуары, а также бесплатное ПО для первичной постобработки данных.

Мы убедились, что работать со сканером одно удовольствие, а освоить прибор под силу даже начинающему пользователю. Устройства EPiC – идеальный вариант для тех, кто ищет недорогое и качественное измерительное оборудование.

После ухода западных брендов с отечественного рынка EasyScan T10 – единственный доступный в России китайский продукт в категории наземных лазерных сканеров. Съемка со станций в сравнении с мобильной съемкой менее быстрая, однако позволяет получить более плотное облако точек и менее шумные поверхности. Кроме того, T10 дешевле мобильных сканеров из Китая.

Процесс 3D‑измерений

Мы выполнили 3D‑сканирование интерьера квартиры с точностью 5 мм. Вся работа, включая подготовку к сканированию, заняла полтора часа и потребовала семи стоянок сканера – по 45 секунд на каждую.

Затем в программном обеспечении EPiC было сформировано подробное облако точек объекта, произведена сшивка сканов. Модель доступна в виде 3D‑панорамы.

Готовая 3D‑модель передана клиенту. Ее можно экспортировать в любое стороннее ПО с созданием полноценной CAD- или BIM‑модели.

«Мы получаем облако точек, с которым можно работать в любом доступном программном обеспечении, – комментирует технический эксперт iQB Technologies Владислав Шлепкин. – Для обратного проектирования – достроить либо изменить геометрию исходя из данных, полученных со сканера. Либо для контроля геометрии – снять размеры каждого участка на объекте сканирования».

А теперь поэтапно рассмотрим, как создается облако точек отсканированного помещения.

Работа с полученными данными и сшивка облака точек

Импорт станций проекта выполняется путем привычного перетаскивания в активное окно программы, либо путем выбора папки для импорта в менеджере проектов.

В нашем случае состав проекта выглядит следующим образом:

Каждая станция по умолчанию нумеруется следующим образом: год – месяц – число – порядковый номер станции. Благодаря этому запутаться в материале достаточно сложно. Вы всегда видите, когда был снят проект и в какой последовательности.

В случае необходимости дату и время можно заменить названием проекта. Нумерация станций все равно будет сохраняться и идти с приращением +1 (станция 0, 1, и 2 и т.д.).

Файл .eps – инициализирующий файл проекта. Он создается программой автоматически в каталоге с сырыми данными. Папка ProcessDate хранит данные об обработке, связях между станциями, примененных параметрах и прочем.

В среднем одна станция обрабатывается от 30 до 60 секунд, включая импорт данных. Это возможно благодаря небольшому весу отдельных стоянок. Станция может занимать от 300 до 350 МБ в зависимости от настроек.

После того, как процессинг станций выполнен, окно статуса обработки можно закрывать и приступать к работе.

Выделив станции в дерево построений (окно слева), мы можем посмотреть все станции проекта:

Сейчас наши станции расположены в нулевой точке, они не объединены по геометрии. Для наглядности можно отобразить каждую стоянку отдельным цветом:

Значит, нам необходимо провести работу по регистрации станций – так называемую сшивку, в результате которой получим облако точек. Облако точек – это все данные проекта, объединенные в единую цифровую модель. Это конечный продукт сбора данных наземным лазерным сканером.

Из чего состоит процедура сшивки?

Возьмем две первые станции проекта. Программа отобразит каждую станцию отдельно и их взаимное расположение, как показано в нижнем окне. Мы видим, что комната расположена неправильно. Для того, чтобы ее правильно спозиционировать, есть несколько методов.

Первый – указать одну или несколько характерных точек, видимых с обеих станций.

Второй метод – совместить профиль комнат путем физического перетаскивания модели.

Третий метод – автоматический: довериться программе и позволить ей совместить контуры по встроенному алгоритму.

В зависимости от ситуации съемки и предпочтений эти способы можно комбинировать.

Таким образом, последовательно «пришивая» станцию к станции, мы начнем собирать наш проект, получая визуально понятное, истинное состояние объекта, его цифровую модель.

Промежуточный этап сборки из пяти стоянок:

Сшитое облако точек в цвете:

Базово задачи по обработке облака точек можно разделить на два больших кластера – это задачи по моделированию или геометрическому контролю. Простые измерения мы можем выполнить даже в штатном ПО – функционал позволяет измерить расстояния между точками, углы, высоты, искривления, площади и объемы.

Более сложные вычисления или задачи предпочтительно выполнять в специализированном ПО, благо на рынке достаточно много интересных решений для постобработки.

Задав сечение, мы можем увидеть фактический план нашего объекта. Обратите внимание, что толщина стен за счет сшивки уже отображается:

Резюмируем

При работе с 3D-сканером на выходе мы получаем высокоточную цифровую модель объекта. Цифровые данные легко конвертируются и допускают обработку в удобном для пользователя программном обеспечении.

Проект, сшитый в стороннем ПО:

Появление высококачественных бюджетных 3D‑сканеров – таких, как EPiC EasyScan T10 – делает технологию наземного лазерного сканирования доступной для широкого круга пользователей. Как видим, сканирование и получение цифровых моделей сложных объектов занимает минимум времени и не требует серьезной подготовки. Результат – точные данные, которые можно хранить в цифровом архиве и в любой момент отредактировать, импортировать в сторонние САПР и передать другим специалистам или клиентам в любой точке земного шара.

Сферы применения геодезического лазерного 3D‑сканирования

Конечно, обмер помещений – лишь одна из задач, решаемых 3D‑сканерами. Вы можете эффективно использовать технологию для контроля геометрии и реверс-инжиниринга любых крупных объектов в различных областях – строительстве и архитектуре, сохранении культурного наследия, авиакосмической индустрии, машиностроении, нефтегазовой отрасли, энергетике, металлургии и др.

Основные задачи наземного лазерного сканирования:

техническое обследование зданий, сооружений и конструкций в ходе реконструкции или перепланировки;

реставрация объектов культурного наследия;

исполнительная съемка на всех этапах строительных или геодезических работ – для проверки соответствия объекта проектным параметрам;

обратное проектирование крупных объектов, габаритных изделий и оборудования;

воссоздание моделей инженерных сетей;

градуировка резервуаров и трубопроводов – для оперативного выявления деформаций и сокращения сроков и объемов дорогостоящих доработок;

BIM‑моделирование – позволяет избежать ошибок, допущенных на стадии проектирования из-за несогласованности в работе смежных специалистов, и сократить сроки строительства;

создание 3D‑туров по данным обмерных работ;

Статья опубликована 02.03.2023 , обновлена 02.06.2023

Об авторе

Эксперт и менеджер проектов 3D-сканирования в компании iQB Technologies. В 2010 г. окончил факультет экономики и управления территориями МИИГАиК по специальности «менеджер». С 2015 года занимается решениями в области геопространственных технологий. Фокусное направление – системы наземного лазерного сканирования, сбор, анализ и обработка 3D-данных.

Источник