Дигітайзери - Опис, каталог, ціни, продаж
Дигітайзер (digitizer) - це кодуючий пристрій, що забезпечує введення двовимірного (у тому числі напівтонового) або тривимірного (3D дигітайзери) зображення в комп'ютер у вигляді растрової таблиці. є типовим зовнішнім спеціалізованими устроями графічного введення.
Завдання отримання 3D-моделей реальних об'єктів стоїть перед промисловими дизайнерами, інженерами, художниками, аніматорами, розробниками ігрових програм. Вимірювання геометрії складних просторових форм є основною вимогою для сучасних виробників технологічного оснащення.
Основні сфери застосування дігітайзери:
Примітка: Зазвичай процес обробки зображення дігітайзер називають скануванням (Не плутати сосканером!). Найпростішим дигітайзером є графічний планшет wacom.
Мал. Графічний планшет
3D дигітайзер
Мал. 3D дигітайзер
Одним із прикладів повнофункціонального рішення для оцифрування об'єктів будь-якої форми є недорогий дигітайзер з модельного ряду MicroScribe-3D виробництва компанії Immersion Corporation. На несиметричній основі прикріплений тришарнірний важіль, що закінчується пером-датчиком. Шарніри із низьким рівнем тертя забезпечують практично абсолютну свободу переміщення сталевого пера. Дигітайзер MicroScribe може оцифровувати предмети, що знаходяться у радіусі до 840 мм. Важіль пристроїв – жорсткий, наявність шарнірів дозволяє провести дугу з максимальним кутом 330°. Наконечник "руки" може мати різну форму: у вигляді кульки або гострої голочки - для зняття більш точних показань. У комплекті зі сканером постачаються також піжні ножні, які грають роль правої і лівої кнопок миші.
Мал.Дигітайзер MicroScribe-3D.
Перед кожним оцифруванням дигітайзер повинен бути калібрований. Користувач вибирає три реперні точки (передню праву, передню ліву та задню праву) і вводить їх координати в комп'ютер за допомогою педалей ножів. Після цього можна приступати безпосередньо до оцифрування. Механічні дигітайзери мають досить високу точність - до 0,2 мм. Моделі із серії MicroScribe-3D можуть знімати координати зі швидкістю 1000 пікселів за секунду і передають інформацію зі швидкістю 38 Кбіт/с. Перед скануванням багато дизайнерів розкреслюють об'єкт, вимальовують лінії, якими пройде перо.
Мал. Підготовка об'єкта до оцифровування
Оцифровувати можна в напівавтоматичному та ручному режимах. Контактний щуп, встановлений на доладній арматурі з шарнірними з'єднаннями, зчитує інформацію про те, де знаходиться головка, і транслює цю інформацію в координати X, Y і Z в тривимірному просторі. Оцифровані дані надалі обробляються за допомогою спеціальних прикладних програм (AutoCad, Autodesk, Maya, Rhinoceros та ін.).
На підготовку до сканування і саму оцифровку складного об'єкта може піти кілька годин, але з накопиченням досвіду роботи з дигітайзером цей час значно скорочується. Для побудови 3D-образів можна використовувати програми від Immersion Corporation (набір Digitizing Software Application), які дозволяють представляти відскановані об'єкти різними способами, наприклад, у вигляді точок, ліній, дротяного каркасу, сплайнів, NURBS (неоднорідних раціональних B-сплайнів), а також редагувати та зберігати 3D-образи у файлах форматів dxf,IGES, obj, txt, 3ds для подальшого імпортування до інших програм.
Фахівці із замовних моделей для оцифрування моделей з телевізійною якістю використовують дорожчі дігітайзери для оцифрування своїх об'єктів. Наприклад, використовують мобільні координатно-вимірювальні машини (КІМ) FaroArm виробництва фірми FARO Technologies (США). КІМ FARO складається з опорної плити, яка кріпиться до будь-якого відповідного місця та кількох, з'єднаних між собою шарнірами, колін. Конструкція дуже схожа на будову людської руки. У КІМ FARO також є своєрідні кистьовий, ліктьовий і плечовий суглоби. У кожному шарнірі є датчик контролю кутових переміщень, який у режимі реального часу стежить за кутом повороту коліна, внаслідок чого програмне забезпечення прораховує координати щупа, що відкалібрує, - своєрідного пальця. Залежно від числа колін є машини з 6-ма або 7-ма ступенями свободи. По суті, це контактний щуп, який за допомогою декількох потенціометрів, встановлених на складній арматурі з шарнірними з'єднаннями, зчитує інформацію про те, де знаходиться головка, і перетворює цю інформацію на координати X, Y і Z в тривимірному просторі. Достатньо зробити необхідну кількість вимірів, і сітка готова. У сканері застосовано систему противаг; він автоматично враховує зміни температури та компенсує відповідні розширення та стискування матеріалів. Цей портативний пристрій може працювати з об'єктами, що вписуються в сферу діаметром до 3,65 м і має точність до 0,3 мм.
Мал. Мобільні координатно-вимірювальні машини Faro Arm
Тривимірні дігітайзери використовуються як системи тривимірного боді-сканування (3D body scan, тобто «тривимірне сканування людського тіла»).Розробка цих систем була з вимогами швидкого обміру великої кількості людина (армія), отримання точного комп'ютерного зображення (кіноіндустрія) і індивідуального пошиття. Тривимірне боді-сканування застосовується також у медицині, мультиплікації та створенні систем віртуальної реальності (VRML).
Приклади систем боді-сканування:
Cyberware Whole Body Color 3D Scanner (виробник Cyberwear). Зараз є дві моделі повномасштабних боді-сканерів: WB4 і WBX (WB=Whole Body, тобто «тіло цілком»). Symcad (Французька компанія TELMAT Industrie)
У геоінформатиці, комп'ютерній графіці, системах автоматичного проектування (САПР), картографії та наукової обробки результатів вимірювання дигітайзер використовують як пристрій для ручного цифрування графічної та картографічної інформації у вигляді множини або послідовності точок, положення яких описується прямокутними декартовими координатами площини дигітайзера.
Основні типи дігітайзерів за принципом роботи:
Ультразвукові З усіх систем по оцифровці 3D-об'єктів ультразвукові (або сонарні) - найменш точні та надійні, але при цьому найчутливіші до змін в навколишньому просторі. Ультразвукові дигітайзери є системою передавачів, жорстко закріплених на стінах і стелі. Виглядають вони дуже неестетично. Передавачі випромінюють звукові хвилі, виходячи з інформації про відображення яких обчислюються координати точок поверхні 3D-модели. Так як швидкість звуку залежить від атмосферного тиску, температури та інших умов (наприклад, вологості), то результати оцифрування одного й того самого об'єкта є функцією стану повітря. Крім цього дані системи дуже сприйнятливі до шуму,виробленому різним обладнанням (комп'ютерами, кондиціонерами), навіть дзижчання флуоресцентних ламп впливає на оцифрування. До того ж ультразвукові системи видають дивні звуки, що «кликають», дратівливі оператора і всіх, хто знаходиться в приміщенні. За ідеальних умов абсолютна похибка отриманих результатів становить 1,4 мм. Подібні сканери застосовуються в основному в медицині та при оцифруванні скульптур.
Електромагнітні Принцип роботи електромагнітних 3D-дигітайзерів такий же, як у ультразвукових систем (принцип радара), тільки для побудови просторової моделі замість звукових хвиль використовуються електромагнітні. Результат роботи цих сканерів не залежить від погодних умов, але металеві предмети або джерела магнітного поля, що знаходяться поблизу, знижують точність вимірювань. Природно, що такі системи не можуть оцифровувати металеві об'єкти. Навіть у спеціальних приміщеннях, які не містять нічого металевого, похибка магнітних систем становить не менше 0,7 мм.
Лазерні Насамперед слід зазначити, що ціна цих так званих безконтактних (оператор не обводить об'єкт щупом) систем дуже висока і нерідкі випадки, коли вона виражається числом із п'ятьма нулями (в американських доларах). Лазерні дигітайзери мають найвищу точність, але область їх застосування також має значні обмеження. Великі труднощі викликає сканування об'єктів із дзеркальними, прозорими та напівпрозорими поверхнями, а також предметів великого розміру, що мають западини або виступи, що перешкоджають прямому проходженню лазерного пучка. Лазерні дигітайзери – повністю автоматизовані системи. Неможливість участі художника в процесі оцифрування не дозволяє розставити акценти, наприклад, більш детально відобразитипевну частину об'єкта, або, навпаки, призводить до отримання деталізованих моделей, що займають дуже багато місця і потребують значних потужностей для їх обробки. Саме оцифрування відбувається досить швидко, але подальший процес переведення автоматично отриманих даних у кінцеве зображення може зайняти багато часу (особливо це стосується систем з точковою проекцією).
Механічні Ці пристрої є золотою серединою серед усіх класів дігітайзерів. Висока точність та відносно низька вартість зробили ці пристрої найпопулярнішими. Принцип їх роботи полягає в наступному: контури об'єкта, що оцифровується, обводяться прецизійним щупом, положення якого заміряється механічними датчиками. Потім, використовуючи масив тривимірних координат, спеціальна програма будує каркасну модель об'єкта. Великим плюсом механічних сканерів є те, що результати, що отримуються з їх допомогою, не залежать від погодних умов, рівня шуму, наявності електромагнітних полів. Тип поверхні також має значення. Оскільки механічні дигітайзери є ручними пристроями, їх використання потребує чіткої координації рухів та уважності.
NStor ТОВ "Комп'ютер комерс" Комплексні поставки та інтеграція інтелектуального обладнання для бізнесу, підприємств, освіти, торгівлі: з обробки, зберігання, передачі та презентації даних, автоматизації торгівлі та виробництва.