Chemgeneration News
Distribuie şi altora


Perspectivele tehnologiei 3D

  • 9-1-2012

Perspectivele tehnologiei 3D

Mediul 3D înflorește în zilele noastre; majoritatea filmelor pot fi vizionate şi în format 3D și, în curând, vor apărea televiziunea și jocurile 3D! Acestea sunt lucruri cu care ne întâlnim în fiecare zi, dar sunt şi câteva procese revoluționare 3D care ne pot influența direct viitorul.

Source: Electronics-lab.com

Scanarea 3D

Așa numitele scannere 3D, care nu au contact fizic cu obiectul examinat, sunt instrumente fundamentale pentru crearea imaginii în spațiu. Scannerele funcționează cu laser sau lumină albă și formează imagini folosind reflexia luminii. Cele două unități de bază ale scannerelor 3D sunt camera video și proiectorul. Proiectorul reflectă o rețea „alb-negru”, legată prin dungi subțiri de obiect. Schimbările intensității luminii și marginile ariei grilei de contrast creează date de comparație care ne arată cele trei coordonate, X, Y și Z și axele ce reprezintă lățimea, înălțimea și adâncimea. Spre deosebire de camerele bidimensionale, cu această metodă se fac măsurători perfecte fără deformări.

Scanarea 3D este des folosită în industria construcțiilor, de exemplu, la construcția tunelurilor, când sunt necesare măsurători rapide, dar este folosită și în tehnologia dentară și în cercetarea antropologică, în special în investigațiile de reconstrucţie facială.

Să printăm un maxilar...

Actualmente toate obiectele bidimensionale sunt construite dintr-o multitudine de straturi. Şi atunci de ce să nu fixăm straturile printate unul de celălalt și să creăm un obiect tangibil? Toate acestea sunt posibile; în plus, metoda este deja pusă în practică de ceva timp.

Cele mai moderne imprimante 3D construiesc obiecte din straturi de grosimea unui micron, folosind polimeri UV care conservă lumina. În funcție de utilizare, aceste materiale pot fi transparente, pot fi flexibile precum cauciucul, și pot avea şi duritate, putând fi folosite pentru modelarea diverselor componente de mașini. Tehnologia are atât de mult succes încât poți cumpăra o imprimantă 3D la un preț convenabil (câteva sute de dolari) pentru uz casnic. Există și dispozitive care se conectează la scannerele 3D și care pot reproduce rapid un obiect după ce acesta este scanat.

Printarea 3D se poate folosi și în medicină. De exemplu, s-a realizat un maxilar inferior din titan pentru o doamnă din Belgia, în vârstă de 83 de ani, și a fost implantat cu succes. De fapt, doctorii și inginerii au dezvoltat un maxilar nou, special pentru pacient. Pe implant ei au făcut adâncituri pentru atașarea mușchilor și pentru creșterea noilor vase de sânge și nervi. Imprimanta folosește raze laser pentru a topi treptat straturile de pulbere de titan. Fiecare strat a fost topit pe stratul anterior, fiind necesare 33 de straturi pentru a crea o porțiune cu grosimea de un milimetru. În final, au fost necesare sute de straturi și câteva ore pentru a crea un os artificial de 107 grame.

Material video care prezintă modul în care funcționează o imprimantă 3D:

3D în spațiu

Inginerii au căzut de acord de mult timp că nu este foarte economic să asamblezi un satelit pe Pământ și apoi să-l lansezi în spațiu. Dar ce am putea face? Recent, o companie dezvoltatoare de tehnologii spațiale a venit cu ideea de a construi în spațiu componentele unui satelit, cu ajutorul unor imprimante 3D gigantice. Potrivit acestei idei, imprimantele ar putea fi controlate de pe Pământ, prin telecomandă. Dacă aceste lucruri ar deveni realitate, multe componente, precum scuturi și suporturi, care acum protejează satelitul în timpul lansării în spațiu, nu ar mai fi necesare.

Imprimantele ar putea fi folosite pentru a construi sateliți, iar echipajul Stației Spațiale Internaționale le-ar putea folosi pentru a reproduce rapid componentele avariate. Potrivit celor mai îndrăznețe idei, ”imprimantele spațiale” ar putea colecta, demola sau chiar reutiliza obiectele care orbitează în jurul Pământului.

Vizualizare 3D în timp real

Folosind tehnologia 3D în timp real, putem crea modele 3D ale obiectelor în mișcare. Procesul se numeşte captarea mișcării. Markerele sunt puse pe obiectul în mișcare, poate fi și un corp uman, iar mișcările obiectului sunt înregistrate cu camere speciale. În final, aceste mișcări sunt proiectate pe un obiect 3D, care face exact aceleași mișcări pe care le făcea obiectul original. Totuși, cu o asemenea metodă de scanare, se poate crea doar un model schelet făcut din 10-20 de puncte.

Există o nouă tehnologie care este și mai exactă: nu este nevoie ca markerele să fie puse pe corp, mai multe camere îl filmează din diferite unghiuri, ceea ce înseamnă că modelul creat în acest fel este mult mai detaliat. Acesta este așa-numitul proces de reconstrucţie, prin care se construiesc modele tridimensionale folosind şi instrumente tri-dimensionale de computer vision, grafică şi geometrie.

Vizualizarea 3D în timp real se folosește mai ales în industria filmului, dar se poate utiliza și în medicină sau în alte domenii. Afișarea imediată a unui model tridimensional poate fi cea mai mare descoperire în lumea telecomunicațiilor, dacă interlocutorul nostru, care este de partea cealaltă a lumii, ar putea apărea în fața noastră prin intermediul unui sistem de camere.

Iată cum a fost folosită tehnologia 3D în filmul Avatar:

Fapte interesante

BBC a difuzat unele programe ale Jocurilor Olimpice de la Londra cu ajutorul tehnologiei 3D. Difuzarea tridimensională nu este o noutate, în Japonia, de exemplu, există un canal de televiziune care difuzează toate programele în variantă 3D. Noutatea este difuzarea 3D live, pentru care este nevoie de o infrastructură majoră.