3DMADMAC

3DMADMAC (3D Measurement with Algorithms of Directional Merging And Conversion) jest kompleksowym systemem skanowania trójwymiarowych obiektów. Opracowane rozwiązanie obejmuje zarówno samo urządzenie jak i oprogramowanie odpowiedzialne za sterowanie i późniejsze przetwarzanie danych. Uniwersalna, modułowa budowa systemu pozwala na jego dowolne konfigurowanie. Dzięki temu można uzyskać różne objętości pomiarowe, dokładności oraz czasy pomiaru dostosowane do konkretnego obiektu. Pomiar bazuje na metodach optycznych co umożliwia jednoczesną akwizycję tekstury obiektu, którą można nałożyć na uzyskaną siatkę trójkątów reprezentującą geometrię rzeczywistego obiektu.

Proces skanowania przedmiotu składa się z kilku etapów. Na początku obiekt jest ustawiany na stanowisku pomiarowym i projektowane są na niego prążki pochodzące z cyfrowego projektora światła. Struktura tych prążków jest określona w programie sterującym systemem. Moduł pomiarowy zbiera informacje o kształcie obiektu rzeczywistego w postaci sekwencji obrazów. Obiekt jest mierzony w danej chwili z jednego kierunku. W celu uzyskania w pełni trójwymiarowej reprezentacji obiektu musimy wykonać kilka pomiarów z różnych kierunków. Uzyskane chmury punktów z różnych kierunków filtruje się, upraszcza (zbyt duża liczba punktów nie jest wymagana do poprawnego odtworzenia kształtu, a jednocześnie znacznie wydłuża kolejne operacje na chmurze) oraz łączy ze sobą. Proces łączenia chmur jest w dużym stopniu zautomatyzowany. Użytkownik musi jedynie wstępnie je dopasować. Pozostałą część pracy wykonuje algorytm poprzez iteracyjne dopasowanie chmur. Użytkownik może przerwać proces, gdy uzna wynik dopasowania za satysfakcjonujący. Aby tak przygotowany obiekt mógł zostać wykorzystany w programie do edycji grafiki 3D chmura punktów musi zostać przekształcona na siatkę trójkątów, czyli poddana triangularyzacji. Cały proces jest całkowicie zautomatyzowany, użytkownik musi jedynie podać parametry wejściowe dla poszczególnych funkcji. Gdy siatka zostanie już wygenerowana użytkownik ma możliwość jej wygładzenia oraz uzupełnienia ewentualnych nieciągłości. Następnie siatka eksportowana jest do jednego z wielu dostępnych formatów plików. Tak przygotowane siatki można wykorzystać do wielu celów, z których najczęstsze to: wizualizacja, medycyna oraz archiwizacja i dokumentacja dzieł sztuki.

Cały opisany powyżej proces obróbki chmur wykonywany jest w programie Mesh3D 4.0. Jest on integralną częścią całego systemu. Jest również odpowiedzialny za przetwarzanie danych otrzymywanych z modułu pomiarowego. Program dysponuje szeroka gamą funkcji pozwalających na wszechstronne przetwarzanie chmur punktów oraz siatek trójkątów. Dysponując nim nie potrzebujemy żadnego dodatkowego oprogramowania, aby przekształcić dane pomiarowe, czyli chmury punktów, do postaci gotowej siatki trójkątów.

System 3DMADMAC został wdrożony na rynek komercyjny przez firmę SMARTTECH Sp. z o.o. w postaci oprogramowania do kalibracji, pomiarów i analizy danych pod nazwą Mesh3D.