3D; yükseklik, genişlik ve derinlik özellikleri bulunan nesneler ve ortamlar için kullanılır. Üç boyutlu tarama ise üç boyutlu dijital modellerin ortaya çıkarılması işlemidir. Bu tarama işlemi, nesnelerin geometrik biçimlerini, yüzeylerine ilişkin ayrıntılarını ve ölçülerini en hassas birimine kadar kayıt altına alır. 3D tarama verimliliği ise farklı nesnelerin üç boyutlu olarak ne kadar hızlı ve hassas taranabileceğini belirler. 3D tarama verimliliğini etkileyen faktörler; nokta mesafesi, kare hızı (FPS), görüş alanı (FoV) ve nesnenin boyutu olarak sıralanabilir.
Nokta mesafesi kavramı, birbirine en yakın iki noktanın arasındaki uzaklığını açıklar. Uzaklığın az olması taramanın verimini arttırırken tarama süresini de uzatabilir. Bu yüzden tarama öncesinde en uygulanabilir çözünürlüğü tespit etmek gerekir. Kare hızı ise art arda gelen bit dizilerinin görüntülerinin ekrandaki görüntülenme sıklığının ölçümüdür. FPS (frame per second) saniyedeki kare sayısı, saniyede çekilen resmin miktarını gösterir. Sıklık hızının yüksekliği tarama hızıyla doğru orantılıdır. Görüş alanı, 3D tarayıcının belirli bir uzaklıktan görebildiği ve görüntü alabildiği alana verilen isimdir. Böylelikle cihaz her çerçevede yakaladığı veri sayısını çoğaltabilir. Nesne boyutu da 3D tarayıcının hangi büyüklükteki nesneyi tarayacağını belirlemede yardımcıdır.
3D Tarama Verimliliği Nedir?
3D tarama çözüm ortaklarına hassas ölçüm sonuçları, doğru görüntüleme, verileri her yönüyle kullanma, görsel sunma ve bunları değiştirebilme olanağı verir. 3D tarama verimliliği sayesinde en doğru bilgi veya ölçüm en yüksek hızla yakalanır. Böylece zamandan ve kaynaktan tasarruf sağlanır. Firmaların üretkenliğinin artması, öngörülemeyen maliyetlerin azalması ve ürün iyileştirme süreçlerindeki gelişme 3D tarama verimliliği ile ulaşılan sonuçlardır. 3D tarama işlemi ile; tasarımcılar, üreticiler ve mühendisler için ileri seviyede doğru bilgiye ulaşır. Daha sonra bu verilerle kalıp, prototip ve parça üretimini kolaylaştırır. Bir nesneyi yapılandırabilmek için önceden bir kopyasını üretmek; rekabet etmek, hataları azaltmak ve iyileştirme süreçlerini görmek için gereklidir. 3D tarama verimliliğinin sağlanmasıyla endüstriyel tasarım sektöründe, mühendislik uygulamalarında ve imalat sanayinde süreçler kısalır; iş akışları, hem hızlı hem de ekonomik hale gelir.
3D tarama verimliliği; eldeki verilerin hangi amaçla, hangi ihtiyacı veya eksiği gidermek üzere çalışacağını belirlemektir. Tersine mühendislikten 3D baskıya, hızlı bir prototiplemeden ayrıntılı bir kalite kontrole kadar birçok uygulamada 3D tarama verimliliği ön plandadır. Endüstriyel kullanıma yönelik etkisi, sektörlerdeki uygulamalarıyla 3D tarama verimliliğinin artmasını sağlar. Sağlık sektöründe özellikle araştırmalardan ve hasta bakımından başlayarak; protez, implant, ve destek kullanımında yaygınlaşan bir uygulama alanı sunar. Adli tıp alanında kolluk kuvvetlerinin, analiz ve veri değerlendirme aşamasında kolaylık sağlar. Sonuçlar sigorta şirketleri tarafından da kullanıldığından yasal dayanaklar kesin ve güvenilir verilere dayanır. Savunma sanayinde ise prototip oluşturulmasında temel kaynaktır. Ayrıca arkeolojik çalışmalarda kazılardaki bulguları boyutlandırabilir ve sanal müzeler oluşturabilir.
3 Boyutlu Tarama Verimliliğini Etkileyen 5 Unsur
3D tarama verimliliğinde ölçümlerdeki hassasiyet; gerçeğe uygun tasarım, prototipleme, ayrıntılı analiz ve çok yönlü kalite kontrol yapılmasını sağlar. Böylece üretim süreçlerinde, üç boyutlu destekli çizim programları sayesinde önceden planlanabilir ve canlandırılabilir. 3D verimliliği; tarayıcı seçiminden ortam şartlarına, yüzey özelliklerinden işlemi yapacak uzmanın bilgisi ve deneyimine kadar birçok konuyu içerir. 3D tarama verimliliğini etkileyen unsurlar şöyle sıralanabilir:
Tarama Ekipmanının Kalitesi ve Çözünürlüğü
Tarama cihazlarının hangi taramayı hangi şartlarda yapacağını belirlemek için öncelikle doğru ekipmana ulaşmak gerekir. Tarama ekipmanının kalitesi bilgisayarla kontrol edilebilen cihazlar sayesinde artar. En hassas ve hızlı 3D taramaya ulaşmak için ekipmanın öncelikle kalibrasyonu tamamlanır. Tarayıcı, ortam koşullarına, taranacak nesnenin yüzeyine ve şekline göre ayarlanır. Tarama ekipmanının kalitesi ve hassaslığı, çözünürlük ile doğru orantılıdır. Çözünürlüğün yüksek olması 3D modellemesinin ayrıntılarının görülmesini sağlar. 3D yazıcılar katmanlı imalat sistematiğinde çalıştığından çözünürlükle katman kalınlığı ön plana çıkar. Bahse konu kalınlık azaldıkça çözünürlük yükselir ve ihtiyaç duyulan ekipmanın nitelikleri artar. Bu noktada en yüksek verimliliği almak için Cadem Metrology’nin sunduğu cihazlardan yararlanabilirsiniz. ATOS Q ve ATOS 5 gibi tarama cihazları sayesinde üretim süreçlerinizde kaliteli görüntüler edebilir, doğru analizler yapabilirsiniz.
Aydınlatma Koşulları
Aydınlatma, hem gerçek hem de sanal ortamda ışığın ortaya sunduğu kolaylıklardan yararlanır. Aydınlatmadaki en önemli unsur ışığın kaynaklarıdır. Bunlar; doğrusal ışık, alan ışığı, noktasal ışık, spot aydınlatması ve tavan aydınlatması olarak sıralanabilir. Hem iç hem de dış mekânlarda farklılık göstermek üzere; ışık kaynağının yönü, türü ve kaç noktadan yayıldığı da aydınlatmada belirleyicidir. Hem ortam aydınlatması hem de ortamdaki ışık; tarama hassasiyetinin, kalitesinin ve işlem süresinin belirlenmesinde önemli rol oynar. Işığın çok veya az olması hem kalibrasyonu hem de yazılımın taramaya başlama şartlarını etkiler. Yazılım, ortamın ışık şartlarına göre cihaz ve ekipmanın ışık değerlerini de ayarlar. Taranacak nesnenin koyu renge sahip olması ışığı yutmasına veya açık ve parlak renge sahip olması ışığı yansıtmasına neden olabilir.
Tarama Yapılacak Nesnenin Yüzey Özellikleri
3D tarama işleminde, nesnelerin üç boyutlu dijital verisi oluşturulduğundan yüzey özellikleri taramada önem kazanır. 3D tarama, planlı bir süreç kapsamında nesnenin yüzeyinin taranmasını sağlayan tekniktir. Tarama sürecinde cihaz nesnenin yüzeyinden topladığı noktalarla “nokta bulutu” adı verilen bir üç boyutlu veri seti oluşturur. Yüksek teknolojiye sahip 3D scanner nesnenin yüzeyini mikron seviyesinde doğrulukla tarayabilir. Bazı 3D tarayıcılar ise nesnenin yüzey renginin ve dokusunun da kayıt edilmesini sağlar. Bu nedenle taranacak yüzeyin temiz ve gerçek özelliklerine/rengine uygun bir yapıda bulunması önemlidir.
Sıcaklık ve Nem
3D tarama işlemi esnasında dikkat edilmesi gereken diğer bir husus ortamın ısısıdır. Tarayıcı cihazlar ve ekipmanlar ortamın ısısına göre hazırlandıktan sonra ölçüm yapılmalıdır. Tarayıcı kullanım sıcaklığına ulaşmadan kalibre edildiğinde, ayarları bozulduğundan tekrar düzenlenmelidir. Sıcaklık gibi ortamdaki rutubet de cihazların ve ekipmanın kalibrasyonunun bozulmasına neden olur. Ortamdaki rutubet ve ısı, ekipmanın kalibrasyonu tam yapılsa da tarama sonuçlarını etkileyecek diğer bir unsurdur. Bu nedenle nesnelerin yüzeyindeki nem ve ısı da doğru ve hızlı bir sonuç için önemli hale gelir.
Operatörün Uzmanlık Düzeyi ve Yetenekleri
3D tarama işlemini yapacak operatörün uzmanlığı, eğitimi, deneyimi ve yetenekleri yukarıda sıralanan maddelerle doğru orantılıdır. Tarama ekipmanının ve cihazının kalitesi ile kalibrasyon kontrolü, operatörün hassas sonuçlara ulaşma olasılığını güçlendirir. Bu nedenle tarama işleminde verinin aktarılacağı ve işlem göreceği cihaz ile bilgisayarın kullanımı belirleyici bir unsurdur. Kaliteli bir grafik kartı ve yüksek bir işlemci, bilgisayarı kullanan operatörün çalışmasını kolaylaştırır. Operatör hatası verinin yanlış veya yavaş aktarılmasına neden olabilir. Operatör ayrıca hem ortamın hem de nesnenin, ısı ve nem standartlarını kontrol etmeli, aydınlatma şartlarını yerine getirmelidir. Cadem Metrology uzman kadrosuyla bu aşamada ve sonraki süreçlerde sizi servis ve eğitimlerle de desteklemektedir. Dolayısıyla 3D cihazlarda herhangi bir sorun yaşadığınızda daima yanınızdadır.
Doğru 3D Tarama Cihazını Seçmek
3D cihazının doğru seçimi, taraması yapılacak nesnenin boyutuna ve özelliklerine göre değişir. Temel kriterler kullanıcının ihtiyacı kapsamında; boyut, doku ile tarama hızı, tarayıcı cihaz için ayrılan bütçe, kullanıcının temel aldığı referanslar, hizmet kalitesi ve geliştirme imkânları olarak sıralanabilir. Taranacak nesnenin büyük olması veya ayrıntıların önemsenmemesi durumunda hafif bir 3D tarayıcısı seçilebilir. Daha ayrıntılı veriler elde etmek için optik 3D tarayıcılar kullanılabilir. Bu cihazlardaki tarama hassasiyeti 3D lazer taraması yapanlara göre daha yüksektir. Optik 3D tarama cihazlarında nesnenin büyüklüğüne göre seçim yapma imkânı bulunur. Bu noktada Cadem Metrology doğru cihazı seçmenizi sağlayan demo danışmanlık hizmetiyle çözüm ortaklarına yardımcı olmayı hedefler. Siz de Cadem Metrology’nin 3D tarama verimliliği için sizlere sunduğu ATOS Q, GOM Scan 1 ve ATOS Compact Scan gibi cihazlar için demo talebinde bulunabilir, üretimde hata payını en aza indirebilirsiniz.
Önceki yazımıza https://www.cademmetrology.com.tr/dijital-goruntu-korelasyonu-nedir-avantajlari-nelerdir/ linkinden ulaşabilirsiniz.