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+ Principe général de fonctionnement d’un numériseur 3D

À partir d’une position donnée par rapport à l’objet à numériser, l’appareil envoie un faisceau laser de faible intensité sur une section de la surface de l’objet. Chaque point de la surface touchée par le faisceau laser est capté par une caméra intégrée au numériseur et les coordonnées X, Y, Z ainsi que l’intensité de chacun de ces points sont enregistrées dans la mémoire de l’ordinateur qui contrôle le numériseur. Cette opération est répétée des millions de fois à la seconde, ce qui génère un fichier très dense de points X, Y, Z de la surface à numériser. Ce fichier est affiché à l’écran de l’ordinateur et montre la forme tridimensionnelle de la surface numérisée.

L’opération de numériser une section de la surface de l’objet est répétée à partir de points d’observation différents de celui-ci, et cela, autant de fois qu’il est nécessaire pour en couvrir toute la surface, en prenant soin d’avoir une zone commune pour chaque image 3D. Ces images 3D individuelles ainsi captées sont par la suite fusionnées, à l’aide d’un logiciel qui utilise les zones communes de chacune d’elles, pour assembler de façon très précise le modèle numérique 3D. Le logiciel permet aussi d’éliminer les points redondants dans les zones communes de façon à obtenir une couche de points 3D de densité homogène sur toute la surface de l’objet.

Certains numériseurs permettent de capter et d’enregistrer la couleur soit, directement, par le procédé laser (dans ce cas les valeurs RVB (Rouge, Vert, Bleu) sont enregistrées en plus des valeurs X, Y, Z,) soit, indirectement, par procédé de photographie numérique captée lors de la numérisation et superposée dans une opération subséquente au modèle numérique 3D. Dans ce dernier cas, les conditions d’éclairage ambiant auront une influence sur la qualité des couleurs.

Le terme « objet » a une signification universelle ; il peut être un objet de très petite dimension (quelques millimètres ou centimètres) ou bien de taille moyenne (plusieurs mètres) ou encore de très grande dimension, tel un territoire ou un site de quelques kilomètres carrés de superficie. La numérisation 3D, en fonction de l’objet à numériser et de l’équipement utilisé, peut être exécutée en déplaçant l’équipement autour de l’objet ou en déplaçant l’objet (si cela est possible) devant le numériseur.

Aujourd’hui, nous retrouvons sur le marché un large éventail de systèmes complets permettant la numérisation en 3D. Ces systèmes se distinguent principalement par :

  • le mode de fonctionnement ;
  • la capacité de mesurer et d’enregistrer la couleur ;
  • la précision de la mesure ;
  • la résolution de balayage (planimétrie (valeurs X, Y) et profondeur Z) ;
  • la nécessité de placer ou non des cibles de contrôle et/ou de rattachement dans la scène à numériser ;
  • la portabilité de l’équipement ;
  • la portée d’opération (distance entre le numériseur et la surface à numériser) ;
  • l’effet de la lumière ambiante.

Il est impératif de spécifier que, bien que les principes ou modes de fonctionnement et d’opération des différents systèmes de numérisation 3D soient semblables, nous utilisons des systèmes différents pour numériser une statuette, l’intérieur et l’extérieur d’un bâtiment ou un être humain. Les systèmes à utiliser doivent donc être choisis en fonction des besoins et spécifications d’un projet. En conséquence, un seul système ne pourra répondre à lui seul aux besoins de tous les types de projets.

 

 

 

 

 

 

 

 
 

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