تقنية المسح ثلاثي الأبعاد

عندما نتحدث عن أكثر التقنيات تأثيراً اليوم والتي تتمتع بمستقبل مشرق للغاية ، فإن تقنية المسح ثلاثي الأبعاد تستحق الذكر بالفعل. توفر تقنية المسح ثلاثي الأبعاد طريقة مبتكرة لالتقاط شكل كائن مادي رقميًا عن طريق إنشاء "سحب نقطية" من البيانات من السطح. على الرغم من كونها في مراحلها الأولية ، إلا أن هذه التكنولوجيا تتيح التقدم في العلوم والتعليم والطب والتعليم والتصنيع وغير ذلك الكثير ، في الواقع ، أصبحت جزءًا من حياتنا بوتيرة أسرع بكثير من المتوقع. وفقًا لبعض أحدث تقارير أبحاث السوق ، من المتوقع أن ينمو المسح ثلاثي الأبعاد بمعدل نمو سنوي مركب بنسبة 9.6٪ حتى عام 2022 وبحلول عام 2025 ، سيكون سوق المسح ثلاثي الأبعاد العالمي حوالي 8.04 دولارات أمريكية.

الآن ، الشيء المهم الذي يجب فهمه هنا هو كيف تثبت تقنية المسح ثلاثي الأبعاد المؤثرة هذه أنها مفيدة ، وما هو نطاقها ، والقيود ، والاستخدامات الشائعة ، والجوانب الأخرى.

مزايا تقنية المسح ثلاثي الأبعاد

تستفيد العديد من الصناعات بما في ذلك السيارات والفضاء والطب والمصنعين على النحو الأمثل من تقنية المسح ثلاثي الأبعاد لفحص الأجزاء والقياس الدقيق والأغراض الأخرى. اعتمادًا على نوع الماسح الضوئي المستخدم ، توفر تقنية المسح ثلاثي الأبعاد فوائد هائلة من حيث توفير الوقت والموارد. أيضًا ، يمكن استخدامه لإعادة إنشاء التصميمات والأجزاء غير الموجودة. بمعنى آخر ، يمكن استخدامه لعكس هندسة جزء جديد قد لا يكون متاحًا في السوق. بخلاف ذلك ، يمكن إنشاء قطع الغيار الدقيقة باستخدام تقنية المسح ثلاثي الأبعاد. الميزة الإضافية لهذه التكنولوجيا الثورية هي في القطاع الصحي.

يمكن أن تساعد هذه التقنية في التقاط جميع القياسات المادية لأي جسم مادي بسرعة ، والتأكد من تصميم الأجزاء بدقة بحيث يمكن أن تتلاءم معًا في المرة الأولى. إلى جانب ذلك ، يمكن أن يساعد في التقاط التحسينات الهندسية المتأصلة في الأجزاء المصنعة. يمكن استخدامه أيضًا للتصنيع الحديث على الأجزاء التي تم تصنيعها في الأصل قبل CAD ويمكن إجراء مقارنة بين النماذج المصممة للحالة المبنية للأجزاء المصنعة.

التحديات

على الرغم من إمكانية استخدام تقنية المسح ثلاثي الأبعاد في مختلف المجالات ، إلا أن هناك بعض التحديات التي تصاحبها. تعد الإضاءة ، على سبيل المثال ، أحد المعايير الرئيسية للمسح الضوئي ثلاثي الأبعاد. إذا كانت الإضاءة أقل أو أكثر من اللازم ، فيمكن أن تكون عائقًا. هناك عامل آخر يمكن أن يكون صعبًا وهو المعرفة والفهم المناسبين لكيفية استخدام التكنولوجيا للحصول على أفضل النتائج. يمكن استخدام التقنية ثلاثية الأبعاد في مختلف المجالات ، لذا فإن التدريب المناسب مطلوب لتحقيق الاستخدام الأمثل للتكنولوجيا.

مهتمون جدًا بمعرفة الرقمنة ثلاثية الأبعاد بقوة الليزر ، مثل الماسحات الضوئية الليزرية ثلاثية الأبعاد ، واستخداماتها وقيودها ، وللحصول على نظرة ثاقبة حول تقنية المسح بالليزر ثلاثي الأبعاد ، جلسنا مع Adrian Schipor ، خبير تكنولوجيا المسح بالليزر ثلاثي الأبعاد وسألناه عن نفس الشيء. هنا هو ما قاله:

ماذا لو تمت إضافة الذكاء الاصطناعي إلى المسح ثلاثي الأبعاد؟

يوفر الجمع بين الذكاء الاصطناعي والمسح ثلاثي الأبعاد إمكانات أكبر في المواقف التي يلزم فيها اتخاذ قرارات شخصية. تستفيد تقنية الكمبيوتر الفائق NVIDIA Jetson من المسح ثلاثي الأبعاد.

باستخدام الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد القائمة على الذكاء الاصطناعي ، يمكن اتخاذ القرارات الشخصية باستخدام معلمات محددة بسهولة. يساعد المسح ثلاثي الأبعاد قطاعات الطيران على اكتشاف الخدوش إن وجدت ، وباستخدام الذكاء الاصطناعي ، سيكون من السهل تحديد ما إذا كانت المشكلة بحاجة إلى المعالجة في المستقبل القريب. يعمل الاعتماد والحلول على نطاق واسع الناتجة عن المسح ثلاثي الأبعاد والذكاء الاصطناعي على تحسين الدقة وتقليل عدد الساعات التي سيستغرقها الأمر بخلاف ذلك.

أين يتم استخدام تقنية المسح ثلاثي الأبعاد؟ / من يمكنه الاستفادة من تقنية المسح ثلاثي الأبعاد؟

أصبحت تقنية المسح ثلاثي الأبعاد أكثر شيوعًا في جميع الصناعات في جميع أنحاء العالم. من التصميم إلى الاستخدام في مرحلة النموذج الأولي والهندسة والإنتاج ومراقبة الجودة والتوزيع ؛ يمكن أن تكون تقنية المسح ثلاثي الأبعاد مفيدة في مختلف القطاعات. مع مزايا مثل الدقة وسهولة الاستخدام والتنوع الذي يوفره ، يمكن استخدامه في مختلف القطاعات مثل مجال الرعاية الصحية والتعليم والتصنيع وما إلى ذلك. شركات مثل Boeing و NASA و Navantia و General Electric و Nike و Hershey وغيرها الكثير حاليًا يحقق الاستخدام الأمثل للمسح ثلاثي الأبعاد. دعونا نلقي نظرة على القطاعات / المجالات التي استفادت أكثر من التكنولوجيا.

في قطاع الرعاية الصحية:

يمكن استخدامه لأخذ قياسات دقيقة للمرضى في الحالات التي يتم فيها إنشاء الطرف الاصطناعي أو في حالة إصابة طفل بكسر في الذراع ، فإن تقنية المسح ثلاثي الأبعاد ستأخذ القياس بسرعة دون إجبار الطفل على الجلوس في وضع ثابت من أجل طويل. من خلال القدرة على إجراء مسح دقيق ودقيق للطرف المفقود ، يمكن للباحثين إنشاء نسخ طبق الأصل يمكن أن تثبت أنها توفر الوقت والمال.

في فينيكس ، أريزونا ، تم العثور على تمساح (اسمه السيد ستابس) بدون ذيل. استخدم باحثون من جامعة الغرب الأوسط وجمعية Phoenix Herpetological بالاشتراك مع Stax 3D المسح ثلاثي الأبعاد والطباعة ثلاثية الأبعاد وصنعوا ذيلًا اصطناعيًا للتمساح.

التعامل مع النماذج الرقمية ودراسة القطع الأثرية:

يمكن استخدام تقنية المسح ثلاثي الأبعاد للتحقق من القطع الأثرية التاريخية الثمينة التي لا يمكن لمسها أو إزالتها بسهولة للفحص والدراسة. يمكن أن يساعد المسح ثلاثي الأبعاد في إنشاء نموذج رقمي يمكن دراسته. مثال على المسح ثلاثي الأبعاد الذي يتم استخدامه عمليًا عند استخدام المسح ثلاثي الأبعاد لتمكين الأشخاص من التفاعل فعليًا مع الكائنات / القطع الأثرية. ساعدت التكنولوجيا في إنشاء نموذج رقمي لمومياء شريت في متحف روزيكروسيان المصري في سان خوسيه ، كاليفورنيا. مثال آخر حيث تثبت تقنية المسح ثلاثي الأبعاد فائدتها في مسح أحفورة فريدة ، أو أي موضوع آخر دون أي ضجة. تم إنشاء النموذج ثلاثي الأبعاد لمومياء Sherit باستخدام ماسح ضوئي Artec Eva 3D الذي تم تقديمه في برنامج Artec Studio 12 .

في مجال التعليم:

يستخدم الطلاب تقنية المسح ثلاثي الأبعاد للحصول على فهم أفضل للتاريخ والتصميم والفن. استخدم الطلاب في معهد Mid-Pacific Institute في هاواي تقنية المسح ثلاثي الأبعاد لإنشاء متحف افتراضي كجزء من دوراتهم الدراسية. تقدم التكنولوجيا الثورية طريقة تفاعلية وحديثة للطلاب للتعرف على القطع الأثرية. أثبتت تقنية المسح ثلاثي الأبعاد فائدتها أيضًا في الحفاظ على القطع الأثرية الثمينة.

في مجال الطب:

يمكن استخدام تقنية المسح ثلاثي الأبعاد لإنشاء جثث افتراضية للطلاب للدراسة والاستخدام. في جامعة مونبلييه الطبية في فرنسا ، كان طلاب الطب يواجهون نقصًا في الجثث للتعرف على التشريح. جاء المسح ثلاثي الأبعاد كإنقاذ وبدأ أساتذة الجامعة في استخدام التكنولوجيا لالتقاط جميع مراحل التشريح بدقة ، وتوفير نماذج ثلاثية الأبعاد للصور الواقعية وبالتالي إنشاء جثة افتراضية واقعية للطلاب للتشريح.

تقنية المسح ثلاثي الأبعاد: التوقعات

بالنظر إلى السيناريو الحالي حول كيفية إثبات المسح ثلاثي الأبعاد فائدته في قطاعات مختلفة ، يمكننا التأكد من أن له مستقبلًا مشرقًا في المستقبل ومن المرجح أن يستفيد كل قطاع تقريبًا من التكنولوجيا في السنوات القادمة.

زيادة فرص التعلم:

يمكن أن تساعد التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد في فتح أبواب المتحف. كيف؟ من خلال تمكين المتخصصين في المتاحف في تحليل البنية الداخلية للأشياء بسهولة ، يمكن أن تفتح أبواب المتاحف لفرص التعلم للطلاب والمتخصصين في الاستكشاف. إلى جانب ذلك ، سيمكن الزوار من تنزيل وطباعة الأشياء في المتحف. سيؤدي هذا بالتأكيد إلى تعزيز الوعي ومساعدة الأشخاص في الحصول على معلومات مهمة للمشاريع والعمل البحثي.

بوم لقطاع التصنيع:

يمكن استخدام المسح ثلاثي الأبعاد في المراحل الأولى من التصميم في شكل ملفات CAD. تساعد النماذج ثلاثية الأبعاد في تحسين دقة التصميم. يمكن للصناعات المختلفة الاستفادة المثلى من المسح ثلاثي الأبعاد لتجربة إصدارات مختلفة من نفس التصميم على الكمبيوتر قبل إنهاء التصميم. سيؤدي هذا بالتأكيد إلى تقليل التكلفة ومقدار إعادة العمل التي كانت ستلزمها بخلاف ذلك إذا تم تنفيذها فعليًا مرارًا وتكرارًا للحصول على أفضل النتائج.

يمكن للماسحات الضوئية التقاط القياس المادي لجسم ما بدقة والمساعدة في إنشاء ملفات CAD دون عناء. أيضًا ، تصبح المقارنة بين التصاميم أسهل. هذا بالتأكيد سيثبت ازدهار الصناعات التحويلية.

مراقبة الجودة:

يلعب المسح ثلاثي الأبعاد دورًا حيويًا في مراقبة الجودة ومن المرجح أن يزداد عدد الصناعات التي تتكيف مع التكنولوجيا في المستقبل. إن الذكاء الاصطناعي مع التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد كما ناقشنا هو الشيء الذي يمكن للشركات الاعتماد عليه بسهولة ، وزيادة الاستثمار من خلال دمج الذكاء الاصطناعي ، واتخاذ قرارات شخصية حاسمة. في الأيام القادمة ، الذكاء الاصطناعي مع المسح ثلاثي الأبعاد سيتم استخدامها لتعليم أجهزة الكمبيوتر لاتخاذ القرارات بناءً على معايير محددة. أيضًا ، يمكن أن تساعد هاتان التقنيتان في فحص الانبعاج في الطائرات ، وقياس الانطباعات ، وبالتالي المساعدة في اتخاذ القرارات إذا كان الإجراء الفوري مطلوبًا أم لا. تعد مراقبة الجودة أحد المجالات الرئيسية التي يمكن أن يكون فيها المسح ثلاثي الأبعاد ناجحًا للغاية. أدت أتمتة مراقبة الجودة بمساعدة التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد إلى تقليل الخطأ البشري وساعات العمل ، وبالتالي التأثير بشكل مباشر على النفقات وزيادة المرونة في مراقبة الجودة.

مستقبل المسح ثلاثي الأبعاد

لم يمض وقت طويل منذ أن قدمنا ​​تقنية المسح ثلاثي الأبعاد وهي تتقدم بوتيرة عالية جدًا. مع مرور كل يوم ، ندرس حالات استخدام المسح ثلاثي الأبعاد. يمنحنا الحصول على معرفة متعمقة حول الفوائد والقيود رؤية واضحة لما يمكن أن نتوقعه في السنوات القادمة. لقد تحدثنا بإسهاب عن كيف أن دمج الذكاء الاصطناعي في هذه التكنولوجيا سيجعل العملية أكثر سهولة وملاءمة. يمكننا الآن أن نقول أن مستقبل 3D هو أكثر إشراقًا مما نتخيله. سيكون الذكاء الاصطناعي بمثابة الكرز على الكعكة وسيجعل المسح ثلاثي الأبعاد سهلاً مثل التقاط الفيديو باستخدام الهاتف الخلوي. من المؤكد أن استخدام المسح ثلاثي الأبعاد سيزيد أضعافًا متعددة في السنوات القادمة ويمكننا التأكد من أن التكنولوجيا ستصبح بالفعل ضرورة لمختلف الصناعات.

بعد قولي هذا ، نعلم أنه مع تقدم هذه التكنولوجيا ، فإنها ستساعد الصناعات والقطاعات المختلفة على دفع الحدود ومساعدتها على تحقيق التقدم بأشكال مختلفة. ستصبح تقنية المسح ثلاثي الأبعاد قريبًا جزءًا حيويًا من حياتنا اليومية.