Technologia 3D – część 2

Technologia 3D

To jest druga część mojego reportażu z targów 3D w Lublinie 2012 roku. W tej części dowiesz się jak działają drukarki i skanery w technologii 3D. Powiem trochę o robieniu zdjęć 3D oraz wykorzystaniu aplikacji 3D w biznesie i edukacji. Będą też zdjęcia sprzętu i wyników ich pracy.

Zdjęcia 3D

Spotkałem się z fotografami, którzy z zamiłowania robią zdjęcia 3D. Są takie aparaty co robią od razu zdjęcie 3D. Jednak jak się dowiedziałem, każdy może robić takie zdjęcia.

Wystarczy do tego zwykły aparat fotograficzny. Robi się dwa zdjęcia tego samego miejsca lekko przesunięte, a potem w darmowym programie StereoPhotoMaker wrzuca się te zdjęcie i program je tak połączy, że będzie zdjęcie 3D. Coś nowego do przetestowania.

A oto jak wyglądam na zdjęciu 3D.

Paweł Protaś zdjęcie 3D targi Lublin 2012

Inną odmianą sztuki 3D jest tworzenie obrazu w postaci laserowego hologramu. W szkle wypala się laserem obraz. Normalnie nic nie widać. Jednak jak oświetli się szkło, to widać ukryty w nim obraz 3D. Są różne sposoby na uzyskanie tego efektu. Jest to długi proces, która nawet trwa 1-3 miesiące. Podziwiam ludzi, którzy tworzą taką sztukę.

Obrazy były tylko do pokazu, ale w przyszłości będzie okazja zakupić takie dzieło. Myślę, że dla wielu osób byłby to bardzo ciekawy prezent.

Drukarka 3D

Jest to drukarka tworząca obiekty 3D. Wrzuca się obiekt 3D w komputer i drukarka tworzy fizyczny obiekt na podstawie tego modelu z komputera.

Drukarka 3D

Drukarka tworzy obiekty z tworzywa sztucznego jak plastiku wykorzystywanego choćby do produkcji klocków Lego. Jest to w formie plastikowego drutu w rolce. Taki drut jest zamontowany do głowicy drukarki. Podgrzewany jest do takiej temperatury, że można go formować. Głowica drukarki ma wymiar 0,1-0,4 mm. Jak jest mniejsza to dokładniejsze odwzorowanie obiektu.

Obiekty z drukarki 3D

Materiał do tworzenia jest warty 30-100 zł za 1kg, wiec koszty tworzenie są niskie. Niestety, ale gotowa drukarka kosztuje 1800 $.  Są też prowadzone warsztaty i można samemu zrobić taką drukarkę za około 1000$.

Skaner 3D

Skanery 3D przenoszą realny obiekt do komputera. Efekt skanowania to duża ilość punktów, które razem tworzą zeskanowany obiekt w komputerze. Taki obiekt wystarczy przenieść do programu do grafiki 3D i dokonać obróbki obrazu. Można połączyć punkty tworząc wielokąty i w ten sposób mamy idealne odwzorowanie prawdziwego obiektu.

Na filmie w pierwszej części reportażu pokazałem jak wygląda proces skanowania i jego efekty. Moja twarz też została zeskanowana. Miałem dostać plik z zeskanowanym moim obrazem, ale też niestety jeszcze go nie dostałem na maila.

Tego typu skanery są dwóch rodzajów:

  1. Skanują niebieskim światłem LED. Używane w trudnych warunkach oświetleniowych. Jak na przykład pod lampami jarzeniowymi w halach produkcyjnych samochodów.
  2. Skanują białym światłem. Taki skaner pozyskuje naturalny kolor obiektu skanowanego. Powstaje chmura punktów, gdzie każdy punkt ma swój kolor w zapisie RGB. Takim właśnie skanerem zostałem przeniesiony do komputera:)

Skaner 3D

Są jeszcze skanery, które skanują laserem wokół siebie całą przestrzeń. Idealne gdy celem jest precyzyjne odwzorowanie pomieszczenia. Na przykład do muzeum, gdzie jest potrzeba pokazania wnętrza zamku bez konieczności zwiedzania go na żywo.

Laserowy skaner 3D do skanowania pomieszczenia

Taki skaner wprowadzi do komputera obraz przestrzeni, którą ma w zasięgu. Następnie przestawia się go w dalsze miejsce. Te same punkty na zeskanowanych obrazach połączy ze sobą i powstanie całościowe odwzorowanie skanowanego miejsca.

Skanery posiadają dwie właściwości, na które należy zwrócić uwagę przy doborze skanera w zależności od potrzeb. Chodzi tu o:

  1. Rozdzielczość – określa ilość punktów, z których składa się obiekt po skanowaniu na milimetr kwadratowy. Przy 40 pkt/mm2 widać ogólny zarys obiektu. Przy 300 pkt/mm2 widać dużo szczegółów. Firma, która prezentowała swoje skanery posiada skanery do maksymalnej rozdzielczości 650 pkt/mm2. Tak wysokie rozdzielczości ważne są przy odwzorowaniu obiektów do muzeum lub części do samolotów.
  2. Dokładność – określa tolerancję błędu przy skanowaniu. Potrafi on wynieść 0,01 mm. Taka dokładność jest niezbędna dla inżyniera, aby nie musiał domyślać się jak wygląda obiekt w rzeczywistości. 

Zastosowania skanerów 3D:

  1. Inżynieria odwrotna. Pomiar obiektów jak rzeźb do muzeum lub na własny użytek do zrobienia kopii idealnej tego obiektu.
  2. Kontrola jakości. Po skanowaniu na przykład części samochodu lub samolotu program zbierze dane i określi jego cechy jak na przykład wytrzymałość. Inżynier porówna model referencyjny zaprojektowany w programie CAD z modelem rzeczywistym. W wyniku tego może stwierdzić czy dana wyprodukowana część spełnia normy jakości i jest zdatna do użycia.
  3. Tworzenie dokumentacji dla celów archiwizacyjnych.
  4. Medycyna.  Głównie chodzi tutaj o operacje plastyczne. Można pokazać pacjentowi jak będzie wyglądał po operacji. Inny rozwiązaniem jest stworzenie protezy nogi. Skanuje się jedną nogę pacjenta i tworzy testową nogę do sprawdzenia czy pasuje za pomocą drukarki 3D.
  5. Multimedia. Wizualizacja obiektów sprzedawanych w swoim sklepie. Na przykład pokazać pralkę lub lodówkę z każdej strony i od środka, zamiast zwykłych zdjęć. Klient może dokładnie obejrzeć sprzęt przez Internet. Nie musi jechać do sklepu. Tylko ogląda i zamawia przez Internet. Duża wygoda i oszczędność czasu. 

Aplikacje 3D

Firma i3D robi aplikacje 3D dla firm. Na ich filmach na YouTubie można zobaczyć jakie opracowali systemy i do tego szkolenia 3D. Przyznam, że jest to bardzo dobre rozwiązanie dla specyficznych biznesów. Szczególnie dobre w przemyśle.

Podjęli się wyzwania stworzenia pełnego materiału edukacyjnego dla zajęć technicznych i medycznych na Politechnice Śląskiej. Zrobili 350 aplikacji. Projekt był finansowany z środków Unii Europejskiej.

Ten projekt warty był wdrożenia ze względu na 2 powody:

  1. Bezpieczeństwo i ochrona przed stratami materialnymi. Wyobraź sobie sytuację jak grupa studentów ma ćwiczyć na ciężkim sprzęcie w hali produkcyjnej. Taki sprzęt warty jest kilka milionów złotych. Student ma ćwiczyć na takim sprzęcie. Może przecież coś źle zrobić i zniszczyć ten drogi sprzęt. Druga sytuacja, gdy ma powstać elektrownia jądrowa. Trzeba wyszkolić wielu ludzi do jej obsługi. Jakby mieli ćwiczyć na prawdziwej elektrowni, to jeden błąd spowoduje eksplozję z poważnymi skutkami. Ćwicząc w świecie wirtualnym 3D wszystko wygląda i działa tak samo jak w świecie realnym, więc można zobaczyć co się stanie gdy wykonam konkretne działania. Przy tym bez ryzyka odniesienia prawdziwych szkód.
  2. Zakaz operacji na zwierzętach wydany przez Unię Europejską. Wcześniej można było ćwiczyć na prawdziwych zwierzętach, a teraz nie można. Jak studenci mają praktykować medycynę? Aplikacje 3D świetnie zasymulują rzeczywistość. Może jedynie bez cudownych zapachów przy operacji, co jest na plus i minuj jednocześnie:) 

Projekt składa się z dwóch części:

  1. Filmy 3D, w których student widzi jak przebiega proces, na przykład operacji lub obróbki metalu.
  2. Interaktywne ćwiczenia w aplikacji 3D. Tutaj student ma wykonać konkretne ćwiczenie. Żywy organizm lub sprzęt zachowuje się tak samo jak w rzeczywistości. Każda czynność wykonana przez studenta ma wpływ na wynik końcowy tego ćwiczenia. 

Dodam, że aplikacje przystosowane są do różnego środowiska. Można je użyć na tabletach. Również można założyć specjalny kask i znaleźć się w wirtualnym świecie 3D tak, jakbyś stał przy maszynie w hali, na której masz wykonać zadanie.

Aplikacje zostały wykonane na autorskim silniku graficznym o nazwie Quazar.

Na tej stronie można pobrać za darmo aplikację opartą na tym silniku. W tej aplikacji może każdy stworzyć podobne interaktywne ćwiczenie. Ta aplikacja działa jak edytor graficzny, gdzie przestawia się i łączy ze sobą klocki. Jest ona darmowa do celów edukacyjnych. Można wprowadzać do niej nowe obiekty 3D z innych programów służących do tworzenia grafiki 3D.


Jeśli podoba Ci się artykuł to kliknij poniżej przycisk „Lubię to!”.

Proszę, wpisz teraz poniżej komentarz dotyczący tego wpisu. Co sądzisz o tych technologiach 3D, które pokazałem w tej części reportażu? Jakie masz doświadczenie z ich korzystania?

Paweł Protaś podpis

Podziel się na:
  • Facebook
  • Wykop
  • Twitter
  • Blip
  • Śledzik
  • Google Bookmarks
  • Gadu-Gadu Live
  • Blogger.com
  • co-robie
  • Forumowisko
  • Kciuk.pl
  • LinkedIn
  • Drukuj

Ten artykuł znaleziono w wyszukiwarce Google m.in. poprzez poniższe frazy kluczowe:

  • Technologia 3d

Komentarze: 2

  1. Adam pisze:

    Przetestuje z pewnością program do robienia zdjęć w 3D, nawet nie wiedziałem, że coś takiego jest możliwe, dzięki wielkie za info.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

CommentLuv badge

Czemu służy to pytanie?