{"id":21008881,"date":"2012-07-05T18:37:01","date_gmt":"2012-07-05T16:37:01","guid":{"rendered":"http:\/\/znanost.geek.hr\/?p=21008881"},"modified":"2020-10-15T14:58:17","modified_gmt":"2020-10-15T12:58:17","slug":"3d-skeneri-tehnologija-i-princip-rada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/clanak\/3d-skeneri-tehnologija-i-princip-rada\/","title":{"rendered":"3D skeneri &#8211; tehnologija i princip rada"},"content":{"rendered":"<p>Postoje mnogi primjeri istra\u017eiva\u010dkih projekata koji su se bavili metodama skeniranja povijesnih mjesta i umjetnina u svrhu analize i arhiviranja. Kombinacija 3D skeniranja i printanja omogu\u0107ava izradu replika umjetnina, a da se pri tome ne koristi odljev u gipsu. U mnogim slu\u010dajevima ta tehnika stvaranja gipsanog odljeva mo\u017ee uzrokovati o\u0161te\u0107enja starih i krhkih predmeta.<\/p>\n<p>Koliko je metoda 3D skeniranja i reprodukcije povijesnih umjetnina korisna potvr\u0111uje i primjer gdje je grupa znanstvenika sa Stanfordskog sveu\u010dili\u0161ta skenirala kip Michelangelovog Davida i jo\u0161 \u010detiri statue u kapeli Medici. Skeniranjem je dobivena baza podataka koja je sadr\u017eavala oblak to\u010daka gusto\u0107e od 0.25 milimetara skeniranog objekta, \u0161to je bilo dovoljno detaljno da se vide tragovi klesanja. Sli\u010dnom metodom je skenirana i ku\u0107a Monticello Thomasa Jeffersona u SAD-u. Tu je kori\u0161tena metoda <em>Time-of-flight<\/em> laserskog skenera. Model je kombiniran s bojom i teksturom dobivenom fotografiranjem tog prostora.<\/p>\n<p>Dobiveni rezultat je virtualna gra\u0111evina Monticello s animiranim pogledom kroz prozor u Jeffersonovu knji\u017enicu. Taj pogled u sobu je bio prikazan 3D projektorima te je stereoskopskim nao\u010dalama bio vidljiv trodimenzionalni efekt. Ure\u0111aj koji slu\u017ei za pra\u0107enje pozicije omogu\u0107avao je da se dati prikaz pomi\u010de u skladu s gledateljem, \u0161to je rezultiralo iluzijom da je prikazana slika zapravo rupa na zidu iz koje se vidi Jeffersonova soba.<\/p>\n<p>Ovo su samo neki primjeri koji pokazuju kolika je va\u017enost daljnjeg ista\u017eivanja na podru\u010dju 3D ra\u010dunalne grafike i to ne samo za stvaranje virtualnih muzeja i digitalne arhive kulturne ba\u0161tine, ve\u0107 i na svim podru\u010djima znanosti koja svoja istra\u017eivanja temelje na znanstvenoj vizualizaciji.<\/p>\n<p>3D skener je ure\u0111aj koji analizira prostor i pri tom prikuplja podatke o obliku i strukturi predmeta kojeg skenira. Dobiveni podatci se tada mogu iskoristiti za izradu trodimenzionalnih modela. Osim za filmsku industriju i ra\u010dunalne igrice, druga bitna primjena 3D skeniranja i izrade modela je industrijski dizajn i dokumentacija arheolo\u0161kih nalaza.<\/p>\n<p>Najbitniji element kod 3D skeniranja je refleksija svjetlosti s objekta, a ona je ovisna o boji i ja\u010dini povr\u0161inske refleksije. Bijela povr\u0161ina reflektirat \u0107e mnogo, dok \u0107e tamne povr\u0161ine reflektirati znatno manje koli\u010dine svjetlosti. Transparentni objekti poput stakla reflektirat \u0107e lom svjetlosti i davati krive podatke o svom obliku. 3D skeniranjem se dobiva oblak to\u010daka od kojih svaka ima svoje prostorne koordinate, XYZ. Njihovim povezivanjem se dobiva rekonstrukcija skeniranog modela. Neki skeneri osim podataka o povr\u0161ini objekta prikupljaju i podatke o boji te se i oni mogu uvrstiti u proces rekonstrukcije modela. 3D skeneri su sli\u010dni kamerama. Poput njih imaju konusni oblik vidnog polja, a snimati mogu samo osvijetljeni dio povr\u0161ine dok dio u sjeni ne vide. Kamera prikuplja podatke s povr\u0161ine objekta u okvirima vidnog polja dok skener prikuplja podatke o udaljenosti to\u010daka u prostoru.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"alignright size-full wp-image-21008930\" alt=\"\" src=\"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-content\/uploads\/sites\/14\/2012\/07\/exascan.jpg\" \/>Kod ve\u0107ine skenera jedno skeniranje nije dovoljno da se ocrtaju sve to\u010dke prostora koji se skenira te se pomo\u0107u njih ne mo\u017ee izraditi cjeloviti model. Za izradu 3D modela potrebno je obaviti na desetke skeniranja sa svake strane objekta kako bi se dobili apsolutno svi podatci o njegovoj povr\u0161ini. Tada se skenirani dijelovi objekta, prikazani oblakom to\u010daka, moraju spojiti u zajedni\u010dki referentni sustav gdje se razli\u010diti podatci me\u0111usobno uskla\u0111uju. Nakon spajanja dijelova dobivenih skeniranjem i linearizacije podataka dobivenih snimanjem iz razli\u010ditih kuteva u jedan koordinatni sustav dobiva se prostorni 3D model na kojeg se ugra\u0111uje tekstura koja mo\u017ee biti proizvoljna, ovisno o programskom paketu, ili stvarna, ako postoje podatci o boji dobiveni pomo\u0107u kamere.<\/p>\n<p>Sustavi za 3D modeliranje ubrzano postaju sve pristupa\u010dniji dok osobna ra\u010dunala, koja su sposobna za prikaz 3D grafike, postaju dovoljno jeftina da budu na raspolaganju \u0161iroj populaciji.<strong><\/strong><\/p>\n<p>Filmovi i ra\u010dunalne igrice su ono \u0161to pokre\u0107e 3D industriju. Ona je toliko razvijena da je gotovo nemogu\u0107e uo\u010diti razliku izme\u0111u fotografije i modelirane slike. Takav princip modeliranja se zove non-fotorealisti\u010dno modeliranje. To je metoda koja izme\u0111u ostalog otvara mnoga vrata u filmskoj industriji jer se mnogo br\u017ee i jednostavnije posti\u017eu fascinantni kadrovi, scene i ostali elementi od kojih zastaje dah. Velika prednost kori\u0161tenja tehnologije za 3D modeliranje i animiranje je ta \u0161to je za stvaranje filma potrebno samo znanje i vrijeme. Sve se mo\u017ee napraviti iz jedne sobe, no nerijetko na filmovima koji se temelje na 3D tehnologiji radi petstotinjak izvrsnih stru\u010dnjaka, a tehnologije koje se upotrebljavaju poput 3D skenera jako su skupe. No, napretkom tehnologije i njenim razvojem te konkurencijom na tr\u017ei\u0161tu pretpostavlja se da \u0107e se kroz nekoliko godina dana\u0161nje visoke cijene programskih paketa i drugih 3D tehnologija spustiti te biti pristupa\u010dnije.<\/p>\n<p>Uz filmsku industriju potrebno je spomenuti i industriju ra\u010dunalnih igara. Ova industrija ne smije se zanemariti jer ona diktira razvoj ra\u010dunalnih (<em>hardwear<\/em>) platformi. Igre su sve slo\u017eenije, pri \u010demu se dolazi do 3D grafike \u00a0na vrlo visokom stupnju razvijenosti uz realisti\u010dno do\u010daravanje atmosfere i okoline. Znanosti poput medicine, kemije i biologije tako\u0111er su prona\u0161le svoj na\u010din primjene 3D tehnologije.<\/p>\n<p>Bez obzira radi li se o znanstvenim disciplinama, trgovini ili industriji zabave, u dana\u0161njem svijetu sve te\u017ei digitalizaciji. Stvoren je internet kao masovni medij koji pru\u017ea mnoge mogu\u0107nosti u virtualnom svijetu, a razvoj 3D tehnologije ga \u010dini sve realnijim.<\/p>\n<p>Sve to dovodi do zaklju\u010dka da je od velike va\u017enosti provoditi daljnja istra\u017eivanja i usavr\u0161avati postoje\u0107e metode na podru\u010dju 3D ra\u010dunalne grafike.<\/p>\n<p style=\"text-align: right;\"><strong>Reference:<\/strong><br \/>\n<a href=\"http:\/\/meshlab.sourceforge.net\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/meshlab.sourceforge.net\/<br \/>\n<\/a>http:\/\/www.cs.virginia.edu\/Monticello\/<br \/>\n<a href=\"http:\/\/graphics.stanford.edu\/papers\/dmich-sig00\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/graphics.stanford.edu\/papers\/dmich-sig00\/<br \/>\n<\/a><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/3D_scanner\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/3D_scanner<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Postoje mnogi primjeri istra\u017eiva\u010dkih projekata koji su se bavili metodama skeniranja povijesnih mjesta i umjetnina u svrhu analize i arhiviranja. Kombinacija 3D skeniranja i printanja omogu\u0107ava izradu replika umjetnina, a da se pri tome ne koristi odljev u gipsu. U mnogim slu\u010dajevima ta tehnika stvaranja gipsanog odljeva mo\u017ee uzrokovati o\u0161te\u0107enja starih i krhkih predmeta. Koliko [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":10022,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[16363],"tags":[],"class_list":["post-21008881","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-elektronika"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21008881","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10022"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21008881"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21008881\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21008881"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21008881"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21008881"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}