스캐너의 개념

4차 산업혁명의 핵심 키워드인 융합과 협업의 최일선인 제조업 현장에서 3D프린팅, 3D모델링, 3D스캐닝의 필요성 증가로 인해 3D스캐너 시장이 급격히 성장하고 있으며 정밀도 향상, 제조시간 단축 및 비용절감을 위해 다양한 산업에서 3D스캐너가 적극 활용되고있다. 일반적으로 3D스캐너는 도면이 없는 제품이나 문화재 등 복잡한 형상을 복원(역설계하기 위한 수단으로 사용되어왔으나 최근에는 주문식 생산 방식에 의한 수요가 급증하면서 신체 일부분 등 초소형 부품부터 항공기, 플랜트, 건축물과 같은 초대형 대상에 이르기까지 3D스캐너 활용의 확장성은 높아지고있으며, 최근 치과보철 및 의족 · 의수 등 의료 분야에까지 3D프린터와 함께 적용하는 추세이다. 여기 서는 3D프린터 운용기능사 출제기준을 중심으로 3D스캐너의 개념과 종류 그리고 대상물스캔 방법과 스캔데이터 보정 방법 등에 대해서 알아보고자 한다.

 

1) 3D스캐너의 개념
3D스캐너란 대상물체의 3차원 형상정보를 획득하여 디지털화하고 용도에 맞게 분석 · 가공할 수 있도록 대상물체의 크기, 형태, 색깔, 깊이 정보를 획득. 제공하고 도와주는 장치이다. 이러한 작업을 통해 얻어진 3차원 좌표 X, Y, Z값을 3D스캐닝 데이터라고 한다. 3D스캐닝 데이터를 활용하여 3D프린팅이 가능하다. 또한 편집 프로그램 등 을 통하여 여러 프로그램에서 활용할 수있도록 변환할 수 있다

 

- 3D스캐너는 광원, 광수신부, 통신장치, 디스플레이 등으로 구성된 하드웨어와 데이터를 분석·가공하는 소프트웨어로 구성되며, 대상 물체에 대한 완벽한 3D 입체정보를 얻기 위해 여러 각도에서의 측정이 필요함
- 3D스캐너는 카메라가 피사체의 표면정보만 얻는 것처럼 주로 물체의 표면정보(x, y)와, 색상 정보를 취득하고,
김이정보(z)까지 획득하여 표면으로부터 기하정보 (xy,z)가 샘플링된 점군(Point Cloud)을 형성함

- 측정된 스캐닝 이미지를 하나의 좌표계로 합친 후 정렬된 여러 데이터를 하나의 데이터 나타내어 3D모델링 데
이터를 생성함으로써 다양한 산업군에 활용 가능함