اسکنر سه بعدی راهی برای بدست آوردن اندازه دقیق جسم و شکل در دنیای کامپیوتر به عنوان یک قطعه سه‌بعدی دیجیتال است. با اسکن سه بعدی اطلاعاتی از جمله هندسه پیچیده، شکل های تو خالی، بافت ها و بافت های رنگی و سایر جزییات شی سه‌ بعدی را ثبت می‌کنند.

اسکنر سه بعدی می تواند اطلاعات مربوط به شی مورد اسکن و همچنین محیط (به عنوان مثال اتاق) که شیء در آن وجود دارد را جمع آوری و پردازش کند. اگرحتی فردی در کنار جسمی نشسته باشد نیر قابلیت اسکن سه بعدی دارد.

اسکنرهای سه بعدی اساساً یک کپی دیجیتالی از یک شیء واقعی ایجاد می کنند. این نسخه دیجیتالی یا فایل سه بعدی را می توان مطابق نیاز کاربر ویرایش و چاپ سه بعدی کرد. همچنین ، می توان از یک فایل سه بعدی برای فرایندهای بعدی(post-processing)  مدل سازی سه بعدی استفاده کرد. به طور کلی ، در قرن 21 مهندسان از این فناوری برای فرایندهای مهندسی معکوس استفاده می کنند. فایلهای اسکنر سه بعدی به طور کلی با نرم افزارهایCAM/CAD و نرم افزارهای Slicer چاپ سه بعدی سازگار هستند.

یک تصویر و یا اسکن تکی برای ایجاد مجدد یک مدل کامل از شی مورد اسکن سه بعدی کافی نیست. به طور معمول ، صدها تصویر/اسکن برای ثبت همه اطلاعات از جهات و زوایای مختلف قطعه ضروری است. همه این تصاویر/اسکن‌ها باید از طریق یک سیستم با مرجع مشترک که به عنوان تراز/نقطه مرجع شناخته می شود ، ادغام شوند. و در نهایت ، اسکن های جداگانه با همدیگر ادغام می شوند تا مدل نهایی را ایجاد کنند. کل این فرایند جمع آوری اسکن های فردی و ادغام آنها به عنوان مسیر اسکن سه بعدی شناخته می شود.

سهم بازار:

سهم اسکنر سه بعدی در صنایع و مشاغل مختلف متفاوت است. اما نزدیک به 40درصد در حوزه صنعت کاربرد دارد. 23درصد در موارد پزشکی و درمان. 22 درصد در مهندسی و معماری کاربرد دارد.

به لحاظ تکنولوژی نیز بیش از 50درصد سهم بازار در اختیار اسکن های لیزری می باشد.

انواع مختلف روش های اسکن سه بعدی و اصول  آنها به شرح زیر است:

1. فناوری اسکن سه بعدی با ساختار لیزر مثلث بندی.

2. فناوری اسکن سه بعدی با نور ساختاریافته.

3. فتوگرامتری.

4. فناوری اسکن سه بعدی مبتنی بر تماس. مثل CMM

5. فناوری اسکن سه بعدی مبتنی بر پالس LASER. مثل لیدار

1. اسکنرهای سه بعدی مبتنی بر لیزر

اسکنرهای سه بعدی مبتنی بر لیزر از فرایندی به نام مثلت بندی های مثلثاتی استفاده می کنند تا شکل سه بعدی را با دقت میلیون ها نقطه ثبت کنند. اسکنرهای لیزری با نمایش یک خط لیزری یا چند خط روی یک شی و سپس بازتاب آن با یک سنسور یا چند سنسور کار می کنند.

سنسورها در فاصله مشخصی از منبع لیزر قرار دارند. سپس می توان با محاسبه زاویه بازتاب نور لیزر، نقاط دقیق را اندازه گیری کرد. اسکنرهای لیزری بسیار محبوب هستند و در طرح های مختلف وجود دارند.

اسکنرهای سه بعدی عموما به صورت قابل حمل دستی، بازویی، مبتنی بر CMM، ردیاب های دوربرد و دوربردهای تک نقطه ای هستند.

مزایای استفاده از اسکنرهای لیزری سه بعدی

1. امکان اسکن سطوح پیچیده مانند سطوح براق یا تیره 

2. حساسیت کمتر: نسبت به تغییر شرایط نوری و نور محیط

3. قابل حمل

4. طراحی ساده ، استفاده آسان و هزینه کم.

2. اسکنرهای سه بعدی با نور  ساختار یافته یا منعکس شده

این اسکنر ها از دیرباز به عنوان اسکنرهای سه بعدی "نور سفید" شناخته می شود ، و امروزه نیز اسکنرهای سه بعدی با نورساختاریافته عمدتاً از یک نور LED آبی یا سفید استفاده می کنند.
این تکنولوژی در حال حاضر بسیار پر کاربرد شده است و شرکت های زیادی محصولات خود را براین پایه توسعه و تولید می کنند.

این اسکنرهای سه بعدی یک الگوی نوری شامل نوارها ، بلوک ها یا اشکال دیگر را بر روی یک شی می تابانند.

این مدل اسکنر ، دارای یک یا چند سنسور است که به لبه آن الگوها یا اشکال ساختاری نگاه می کند تا شکل سه بعدی شی را تعیین کند. با استفاده از روش مثلث بندی مثلثاتی مثل اسکنرهای لیزری ، فاصله سنسورها تا منبع نور مشخص است و مبنای محاسبه قرار می گیرد.
این اسکنرهای ساختاری نور می توانند دارای سه پایه نصب یا دستی باشند.

شرکت هایی مثل HP , shining , Thunk3d ... اسکنرهایی با کیفیت و دقت بالایی تولید کرده اند.

مزایای استفاده از اسکنرهای سه بعدی نور ساختاری

1. زمان اسکن بسیار سریع - به سرعت 2 ثانیه در هر اسکن

2. منطقه اسکن بزرگ - به اندازه 48 اینچ در یک اسکن واحد

3. وضوح بالا-حداکثر 16 میلیون نقطه در هر اسکن و فاصله 16 میکرونی (.00062 اینچ)

4. دقت بسیار بالا - تا 10 میکرون (.00039 ")

5. لنزهای چند منظوره - چندگانه برای اسکن قطعات کوچک تا بزرگ در یک سیستم واحد

6.  قابل حمل -سیستمهای دستی بسیار قابل حمل هستند

7. برای اسکن سه بعدی چشم انسان و حیوانات ایمن است

8. بسته به وضوح و دقت نقاط مختلف قیمت از هزینه کم تا گران

3. فتوگرامتری

این فناوری کاملاً ساده است. این تکنیک شامل پیوندزدن عکس هایی از یک شیء است که از زوایای مختلف گرفته شده است. عکسها با استفاده از دوربین یا حتی تلفن هوشمند شما با تنظیمات خاص دوربین گرفته می شوند ، در حالی که دوخت آن عکسها توسط نرم افزار خاصی انجام می شود. این نرم افزار پیکسل هایی را مشخص می کند که مربوط به یک نقطه فیزیکی مشابه هستند و بر این اساس تصاویر را با هم جمع می کند.

پارامترهایی مانند فاصله کانونی لنز و اعوجاج آن باید توسط کاربر وارد نرم افزار شود تا یک مدل دقیق ایجاد کند. فتوگرامتری آنقدر ساده است که می توانید همین الان گوشی خود را برداشته و شروع به عکاسی کنید.

مزیت بزرگ استفاده از فتوگرامتری سطح دقت و سرعت بدست آوردن اطلاعات یک جسم است. جنبه منفی این تکنیک زمان لازم برای اجرای داده های تصویر از طریق نرم افزار و حساسیت نتیجه نهایی به وضوح عکس ها است. برای به دست آوردن نتیجه نهایی خوب ، باید یک دوربین خوب با وضوح بالا و DPI بالا داشته باشید.

ما می توانیم این عکس ها را با نرم افزارهای زیادی مانند Reality capture ، Blender ، Mushroom ، 3DF Zephyr ، Agisoft Metashape و غیره مورد استفاده و شبیه سازی کنیم.

4. اسکن تماسی

این روش اسکن شامل تماس فیزیکی یک کاوشگر با سطح جسم مورد اسکن است. در ابتدا ، جسم محکم در جای خود قرارگرفته است تا حرکت نکند. سپس ، پروب لمسی به منظور جمع آوری جزئیات جسم و تمام اطلاعات سه بعدی که برای ایجاد یک فایل دیجیتالی لازم است ، به سراسر شی منتقل می شود.

برای ایجاد یک مدل دقیق باید از نقاط کافی روی سطح نمونه برداری شود. گاهی اوقات ، یک بازوی مفصل دار برای کنترل کاوشگر لمسی و ضبط چندین زاویه/پیکربندی با دقت بالا استفاده می شود.

از آنجا که اسکن تماسی شامل تماس فیزیکی واقعی با سطح جسم مورد اسکن است ، حتی سطوح شفاف و بازتاب کننده نیز می توانند با استفاده از این روش به طور دقیق اسکن شوند. این مزیت اصلی این تکنیک نسبت به سایر فناوری های اسکن است ، همانطور که در بالا اشاره شد ، قادر به اسکن چنین سطوحی نیستند.

نقطه ضعف اسکن سه بعدی تماسی سرعت پایین آن است. اجرای کاوشگر لمسی در تمام بخشهای یک شی به منظور جمع آوری تمام اطلاعات سه بعدی ، زمان می برد.

اسکن سه بعدی تماسی به طور جالبی برای انجام کنترل کیفیت در تولیدات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. قطعاتی که به تازگی ساخته شده اند را می توان با استفاده از اسکن تماسی از نظر تغییر شکل یا آسیب دیدگی بررسی کرد.

5. اسکنرهای سه بعدی برد بلند و برد متوسط ​

اسکنرهای سه بعدی بردبلند  در دو قالب اصلی مبتنی بر پالس و تغییر فاز ارائه می شوند. هر دو برای اجسام بزرگ مانند ساختمانها ، سازه ها ، هواپیماها و وسایل نقلیه نظامی مناسب هستند. اسکنرهای سه بعدی تغییر فاز همچنین برای نیازهای اسکن با برد متوسط ​​مانند اتومبیل ، پمپ های بزرگ و تجهیزات صنعتی به خوبی کار می کنند. این اسکنرها  در حالی که آینه ای را برای تابش و بازتابش نور لیزر می چرخانند با چرخش 360 درجه میلیون ها نقطه را ثبت می کنند و مناطق مورد نظر اسکن سه بعدی را می کند.

مزایای استفاده از اسکنرهای سه بعدی برد بلند

1. اسکن سه بعدی میلیون ها نقطه در یک اسکن - حداکثر تا 1 میلیون نقطه در ثانیه

2. منطقه اسکن بزرگ بیش از 1000 متر مربع. متر

3. دقت و وضوح خوب بر اساس اندازه شی

4. بدون تماس جهت اسکن ایمن انواع اشیاء

5. قابل حمل