Mengenal 3D scanner dalam kegiatan scanning untuk kebutuhan Reverse Engineering

Perkembangan Teknologi peralatan 3D scanner

Peralatan 3D scanner berfungsi untuk mengumpulkan data permukaan suatu objek berupa bentuk ataupun kontur yang dapat digunakan untuk merekonstruksi ulang model 3D dalam bentuk data digital (3D modelling). Data yang dikumpulkan dalam bentuk data digital 3D memiliki banyak kegunaan seperti pada industri hiburan;produksi film dan video games.

Peralatan 3D scanner

Ada banyak teknologi 3D scanner yang sudah dikembangkan di masa sekarang. Masing masing teknologi memiliki keterbatasan, kelebihan dan biaya yang harus dikeluarkan. Salah satu contoh teknologi 3D scanner, untuk peralatan yang berbasis teknologi optic memiliki kendala ketika harus menscan benda yang berkilau ataupun benda yang transparan.

Proses pengumpulan data memiliki cukup banyak kegunaan dan aplikasinya. Penggunaan teknologi ini digunakan secara luas seperti industri hiburan untuk memproduksi film ataupun video game, desain industri, Reverse engineering dan prototyping, Quality Control dan dokumentasi.

Jenis jenis teknologi peralatan 3D scanner

Scanner 3D dapat dibedakan dari proses kerjanya menjadi 2 jenis, yaitu scanner 3D contact dan non-contact.

a)     Contact 3D Scanner

Contact 3D Scanner

Cara kerja 3D Scanner type contact yaitu mengumpulkan data dari permukaan objek dengan cara melakukan contact langsung. Salah satu contohnya adalah Coordinate Measuring Machine (CMM). Teknologi ini banyak digunakan di manufacturing, dengan keunggulan utama pada hasil pengukuran yang presisi. Kerugiannya terletak pada diperlukannya kontak langsung antara probe CMM dengan objek yang di-scan. Pada proses ini, dapat mengakibatkan objek mengalami sedikit perubahan bentuk pada benda yang lunak atau bahkan merusaknya. Inilah yang menyebabkannya tidak ideal untuk digunakan pada objek yang mudah rusak dan sangat berharga, seperti sebuah peninggalan bersejarah atau benda seni. Contoh lain adalah seperti yang digunakan pada industri CGI (Computer generated imagery).

b)     Non-Contact Scanner 3D

Non contact scanner 3D adalah salah satu metode 3D scanner yang paling banyak macamnya. Metode ini tidak membutuhkan kontak fisik dengan objek yang di-scan. Active scanner memancarkan sinar ataupun radiasi lain yang akan mendeteksi permukaan objek. Emisi yang dipancarkan bisa berupa cahaya, ultrasound, atau pun sinar x. Berikut ini merupakan metode-metode yang digunakan pada non-contact active 3D scanner:

Non-Contact Scanner 3D

Ø Time-of-light à menggunakan laser untuk memindai objek dengan memperhitungkan waktu  yang ditempuh cahaya laser hingga pantulan diterima.

Ø Triangulation à menggunakan laser, memperhitungkan jarak lokasi jatuhnya titik laser pada permukaan benda.

Ø Conoscopic Holography à menggunakan laser,sinar pantul melalui jalur yang sama dengan sinar dipancarkan dan diterima oleh conoscopic crystal.

Ø Structured light à menggunakan sinar yang diproyeksikan dengan pola tertentu ke objek yang dipindai.

Ø Modulated light à menggunakan pancaran sinar secara continue dengan amplitude yang berubah-ubah dalam pola gelombang sinusosial.

 Prinsip Kerja 3D scanner

Scanner 3D adalah sebuah perangkat yang mampu menganalisis sebuah objek (3D) dan mengumpulkan data yang dimungkinkan untuk disusun menjadi sebuah model tiga dimensi. Perbedaan utama dengan scanner 3D dengan scanner biasa adalah pada kemampuannya menghasilkan image 3D dengan format data berupa data point cloud geometris, atau sebuah kumpulan titik dalam koordinat tiga dimensi dari permukaan objek.

Prinsip kerja Sonar

Prinsip kerja 3D Laser Scanner ( Non contact 3D scanner) memanfaatkan sinar laser yang ditembakkan ke arah obyek, untuk kemudian pantulan sinar laser tersebut ditangkap kembali oleh alat Laser Scanner dan direkam ke dalam perangkat komputer (laptop) yang telah dilengkapi software khusus. Konsep ini mirip dengan prinsip kerja sonar, bedanya sonar menembakkan gelombang suara alih-alih sinar laser. Laser yang ditembakkan tidaklah kontinyu, melainkan titik per titik (maka dari itu hasilnya pun berupa titik – point cloud), namun dengan kecepatan yang cukup tinggi, bervariasi antara ratusan hingga ribuan titik bisa direkam dalam satu detik, tergantung dari jenis dan merk alat 3d Laser Scanner yang digunakan.

Data point cloud (kiri)dan mesh (kanan)

Data yang terkumpul berupa point cloud ini, biasanya tidak langsung digunakan, tetapi akan diconvert menjadi objek polygonal 3D dengan menggunakan aplikasi software 3D CAD.  Proses converting ini disebut reconstruction. Pada proses ini,  semua data titik point clouds akan saling dihubungkan hingga menjadi sebuah permukaan.

Contoh Pemodelan benda dengan menggunakan 3D scanner

Semoga bermanfaat yaa....