Les technologies de scanner 3D et numérisation 3D

11 octobre 2021 Par 0 Commentaire

Le scanner 3D est au scanner traditionnel ce que l’imprimante 3D est à l’imprimante classique. Cette technique exploite des fichiers 3D pour capturer, éditer et imprimer des objets. Zoom sur la numérisation 3D et ses différentes technologies.

 

Qu’est-ce qu’un scanner 3D ?

Le scanner 3D sert à enregistrer les caractéristiques d’un objet, d’une personne, d’un animal, d’une pièce ou de tout autre sujet ou environnement. En fonction de la technologie et du modèle de scanner 3D, il est également possible de saisir les dimensions et le volume de l’objet ainsi que son aspect et ses couleurs. La numérisation 3D de la couleur de la surface est désignée sous le nom de « texture ».

Les scanners 3D représentent une technologie complémentaire à l’impression 3D. Une fois le sujet scanné en 3D et le fichier optimisé, il peut être dupliqué grâce à une imprimante 3D. Le scan 3D a recours aux logiciels de Conception Assistée par Ordinateur ou CAO. L’originalité du scanner 3D dépasse celle du scanner classique qui capture les informations d’une simple feuille de papier. En effet, le scanner 3D peut recenser un grand nombre de données sur le sujet scanné. Par exemple, analyser la géométrie d’une pièce pour en déduire sa conception. Il s’agit de rétro-ingénierie ou ingénierie inversée.

Aujourd’hui, le scanner 3D est une technique de plus en plus répandue dans des secteurs clés comme la santé, l’aéronautique ou encore l’automobile. L’industrie du divertissement (jeux vidéo et cinéma) s’en sert également pour les films d’animation et les effets spéciaux.

 

Quelles sont les technologies de scanner 3D ?

Il existe 5 grandes technologies de scanner 3D :

  • La triangulation laser repose sur l’utilisation d’un rayon laser dont la trajectoire dévie en arrivant sur l’objet. L’analyse de cette déviation détermine les données de la surface à scanner.
  • L’impulsion laser utilise autrement la technologie du laser. Cette fois, c’est la durée nécessaire au laser pour atteindre la surface et revenir vers l’appareil qui sert d’unité de mesure. En se basant sur la vitesse de la lumière, la précision des calculateurs mesure avec exactitude la durée du trajet entre le scanner et la surface. Il suffit alors de répéter plusieurs fois la projection du laser et le calcul de ce trajet pour capturer les données. Cette technologie est aussi connue sous le nom de « scan 3D par temps de vol » (ou ToF, « Time of Flight » en anglais).
  • La lumière structurée déploie une lumière aux propriétés connues sur la surface de l’objet. En étudiant les déformations de la lumière, le scanner déduit la forme pour la numérisation 3D.
  • La photogrammétrie repose sur la technique de la photographie. L’analyse informatique des données de la photographie permettent ensuite, par extrapolation, de déduire le positionnement du sujet en 3D.
  • Enfin, le système par contact effectue ses mesures en touchant la surface.

 

Quelle technologie de scanner 3D choisir ?

Chaque technologie de numérisation 3D a ses avantages et ses inconvénients. Pour vous aider à faire votre choix :

  • La triangulation laser est précise et offre une résolution élevée. En revanche, le laser peut se montrer très sensible aux caractéristiques de la surface, surtout si celle-ci est transparente ou brillante.
  • L’impulsion laser est idéale pour scanner de grandes surfaces, comme des pièces par exemple. Mais cette technologie s’avère particulièrement lente.
  • Si la lumière structurée est rapide, elle dispose aussi d’une résolution élevée. Sachez cependant que ce scan 3D sera difficile à mettre en œuvre en extérieur en raison de sa sensibilité à l’éclairage.
  • La photogrammétrie est elle aussi rapide et précise. Elle a l’avantage d’être compatible avec un grand nombre d’objets dont des environnements pris en photo depuis le ciel. Du côté des inconvénients : le temps de calcul qui peut être long et la sensibilité à la qualité du cliché.
  • Quant au scan 3D par contact, il est précis et adapté aux surfaces transparentes et réfléchissantes. En revanche, il est lent et incompatible avec des êtres humains ou animaux (sujets organiques complexes).

 

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