Dreidimensionales (3D) Laserscanning ist eine Technik, die verwendet wird, um genaue digitale Informationen über reale Objekte und Gelände zu erfassen. Das Verfahren verwendet einen Laserstrahl oder eine Laserlinie, um die Oberfläche eines Objekts zu erkennen und dann – entweder durch Triangulation oder durch Messung der Zeit, die das Laserlicht zur Reflexion benötigt – seinen Abstand vom Laser zu berechnen, um Punkte im 3D-Raum zu erzeugen . Diese Punkte werden dann durch eine spezielle Software miteinander verknüpft, um ein virtuelles Modell des realen Objekts zu erstellen. Im Gegensatz zu einigen anderen Methoden des 3D-Scannens beeinflusst oder berührt das 3D-Laserscanning das Objekt in keiner Weise, was es zum Scannen von zerbrechlichen oder großen montierten Objekten wie historischen Artefakten und Orten wertvoll macht. Je nach Mechanismus, mit dem das 3D-Laserscanning durchgeführt wird, kann der eigentliche Scanner ein kleines Handgerät, eine größere stationäre Einheit mit einem Fach für Gegenstände sein oder sogar als System konzipiert sein, das an einem fahrenden Fahrzeug montiert werden kann. wie ein Flugzeug.
Es gibt zwei Hauptmethoden für das 3D-Laserscanning. Die erste ist als Triangulation bekannt und beinhaltet die Verwendung eines Lasers, der auf einer Abtastvorrichtung montiert ist, wobei eine oder mehrere Kameras in festen Positionen relativ zum Laser angeordnet sind. Beim Scannen eines Objekts erkennen die Kameras das Licht des Lasers auf der Oberfläche des Objekts. Durch die Verwendung des Winkels der Kameras und des Lasers zueinander sowie des Abstands zwischen ihnen kann ein Dreieck berechnet werden, das den Abstand des Lasers vom Scanner bestimmt und die Position des 3D-Punktes im virtuellen Raum angibt.
Bei der zweiten Methode des 3D-Laserscannings wird ebenfalls ein Laserlichtstrahl auf die Oberfläche eines Objekts ausgesendet, aber anstatt den Laserabstand optisch zu bestimmen, wird die Zeit gemessen, die der Laser benötigt, um zurück zu einem Sensor reflektiert zu werden . Je weniger Zeit benötigt wird, desto näher ist der Punkt im Raum. Diese Methode kann Hochleistungslaser verwenden und kann Objekte scannen, die weit entfernt sind, im Gegensatz zu der begrenzten Reichweite der Triangulation.
Beide Methoden des 3D-Laserscannings finden Anwendung in der Fertigung, wo gebaute Objekte auf Probleme oder Produktionsfehler gescannt werden können. Die Scanner können auch in der Unterhaltung verwendet werden, wo physische Modelle oder menschliche Gesichter genau digitalisiert werden können, um sie in 3D-Animationen zu manipulieren. Eine beliebte Anwendung für 3D-Laserscanning ist die Aufzeichnung von 3D-Informationen über Kunstwerke, archäologische Artefakte und Stätten sowie ganze Topographien für Analysen, Vergleiche und historische Konservierung.