CHOOSING A 3D SCANNER FOR THE TASKS OF THE DESIGNER
DOI:
https://doi.org/10.32782/2415-8151.2024.34.37Keywords:
design, 3D scanning, 3D scanning methods, 3D scanning method classification, hardware.Abstract
Abstract. The modern development of 3D scanning technologies allows us to recreate the visible reality in the virtual world. For example, designers can experiment with digitised clothes in various graphic editors, changing their colour, material texture, etc. This allows them to review design options without wasting time on implementing the next iteration of the product, making their work easier. In general, 3D scanners can be divided into two types of scanning: contact and non-contact. The article reviews the well-known common methods of active and passive non-contact scanning. Their disadvantages and advantages are briefly described. Methodology. Based on systematisation and generalisation, comparative analysis of 3D scanner types, and information and research approaches. The results. The feasibility of using a smartphone as a modern tool for designers has been proven not only for photogrammetry today, but also opens up prospects for active scanning in the future. This is due to the constant improvement of smartphone cameras, the increase in their computing power and the introduction of new technologies, such as LiDAR / Time of Flight scanners in some models. The article lists the types of active and passive devices for three-dimensional scanning and describes the principles of their operation. The article provides a graphical representation of the layout of the working elements of active and passive 3D scanners. Based on the analysis of research, recommendations on the use of the device for scanning are given. Scientific novelty. The scanning methods are analyzed, the methods disadvantages and advantages are shown. Practical significance. 3D scanning technologies are analysed, recommendations for selection are given.
References
3D scanning technologies and the 3D scanning process. ANIWAA. The marketplace for additive manufacturing hardware. URL: https:// www.aniwaa.com/guide/3d-scanners/3d-scanningtechnologies- and-the-3d-scanning-process/ (Дата звернення: 12.08.2023).
3D scanning. Wikipedia. URL: https:// en.wikipedia.org/wiki/3D_scanning (Дата звернення: 07.08.2023).
Andrews J., Alwafi A., Bichu Y. M., Pliska B. T., Mostafa N., Zou B. Validation of threedimensional facial imaging captured with smartphonebased photogrammetry application in comparison to stereophotogrammetry system. Heliyon. Elsevier, 2023, Vol. 9, ISSUE 5, E15834. DOI: 10.1016/j.heliyon.2023. e15834. 3
Bieryt P. Digitizing Materials With Photometric Stereo and ArtEngine. 80 LVL. URL: https://80.lv/ articles/digitizing-materials-with-photometric-stereoand- artengine/ (Дата звернення: 20.12.2023).
Exciting Ways to Use LiDAR on iPhone. Make Use Of. URL: https://www.makeuseof.com/iphonelidar- uses/ (Дата звернення: 29.11.2023). [6] Kohtala S., Erichsen J.F., Wullum O.P., Steinert M. Photogrammetry-based 3D scanning for supporting design activities and testing in early stage product development. Procedia CIRP, 2021, Vol. 100. p. 762–767. DOI: 10.1016/j.procir.2021.05.047. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S2212827121005096.
LiDAR. Wikipedia. URL: https://en.wikipedia. org/wiki/Lidar (Дата звернення: 28.11.2023).
Motion capture. Wikipedia. URL: https:// en.wikipedia.org/wiki/Motion_capture (Дата звернення: 12.09.2023).
Olsson K. Shape from Silhouette Scanner: Master’s Degree Project. Linköping University. Linköping. 2002. URL: https://www.diva-portal.org/ smash/get/diva2:18671/FULLTEXT01.pdf (Дата звернення: 28.10.2023).
Point cloud. Wikipedia. URL: https:// en.wikipedia.org/wiki/Point_cloud (Дата звернення: 20.10.2023).
Shashi M., Jain K. Use of photogrammetry in 3d modeling and visualization of buildings. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2007, Vol. 2, P. 37–40. URL: https://www.researchgate.net/ publication/255651498_Use_of_photogrammetry_ in_3D_modeling_and_visualization_of_buildings.
Sun C., Beare R., Cheong K., Jung B., Kim M. Stereoscopic flatbed scanner. Journal of Electronic Imaging. 2009. Vol. 18, Issue 1. URL: https://www. spiedigitallibrary.org/journals/journal-of-electronicimaging/ volume-18/issue-01/013002/Stereoscopicflatbed- scanner/10.1117/1.3059582.full#_=_ (Дата звернення: 06.12.2023).
Thurzo A., Strunga M., Havlínová R., Reháková K., Urban R., Surovková J., Kurilová V. Smartphone-Based Facial Scanning as a Viable Tool for Facially Driven Orthodontics? Sensors. 2022, 22, 7752. DOI: 10.3390/s22207752
Time of flight. Wikipedia. URL: https:// en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight (Дата звернення:.11.2023).
Time-of-flight: what you need to know about these new means of computer vision. AVSYSEM. URL: https://www.avsystem.com/blog/time-of-flight/ (Дата звернення: 29.11.2023).
ToF vs. LiDAR: What's the Difference? Make Use Of. URL: https://www.makeuseof.com/tofand- lidar-difference/ (Дата звернення: 28.11.2023).
What Is a Time of Flight Sensor and How Does ToF Work? Make Use Of. URL: https://www. makeuseof.com/what-is-time-of-flight-sensor-howdoes- tof-work/ (Дата звернення: 24.11.2023).
What Is Structured Light Scanning? Medit. URL: https://blog.medit.com/medit/whatis- structured-light-scanning (Дата звернення: 22.10.2023).
Zhu Y. Application of Motion Capture Technology in 3D Animation Creation. Proceedings of the 3rd International Conference on Culture, Education and Economic Development of Modern Society (ICCESE 2019). Wuhan: Business University Wuhan, 2019. P. 452–456. DOI: 10.2991/iccese-19.2019.101
Долгополов Д. Зворотний інжиніринг засобами цифрового 3d-моделювання. Актуальні проблеми математики, фізики і технологій : зб. наук. пр. Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського. Вінниця: ТОВ «Меркьюрі-Поділля», 2020, Вип. 17. С. 37–41.
Дорожко Є., Трегуб M., Янкін O., Онищенко O. Особливості побудови цифрової 3d-моделі місцевості об’єктів транспортної інфраструктури за результатами вимірювань мобільним лазерним сканером. Вісник ХНАДУ. Харків: ХНАДУ, 2023, Том 1 № 102. С. 56. DOI: 10.30977/ BUL.2219-5548.2023.102.1.56.
Дорошенко Ю., Нещадим В. Сценарій комплексного 3d-моделювання рельєфної поверхні елементу фасадного декору за даними лазерного сканування. Теорія та практика дизайну. Київ: НАУ, 2022, Вип. 25. С. 58–65. DOI: 10.18372/2415-8151.25.16779
Контактні і безконтактні 3d сканери. Studfile. URL: https://studfile.net/preview/5200484/ page:6/ (Дата звернення: 12.10.2023).
Терешкевич А.І. Застосування методу 3d-сканування об’єктів в експертній службі МВС України. Криміналістичний вісник, Київ: ДНДЕКЦ МВС України. 2014. № 2 (22), С. 158–160.
Шехавцов Р. М. Можливості використання технологій 3D сканування під час розслідування злочинів. Вісник Луганського державного університету внутрішніх справ імені Е.О. Дідоренка. 2010. № 3. С. 247–251.
