Thuật ngữ và từ khóa về quét 3D bạn cần nắm

Khi tìm hiểu về các loại máy quét 3D hoặc các công nghệ liên quan tới quét 3d thì việc hiểu rõ các thuật ngữ sẽ giúp bạn hiểu được ý nghĩa và vai trò của từng thông số từ đó lựa chọn sản phẩm phù hợp với ứng dụng. So sánh tính năng và xem xét đầu tư máy quét 3D phù hợp

2D Drawing– Một bản vẽ 2D của mô hình CAD thường hoàn thiện với các phép đo và kích thước để sử dụng trong nhiều quy trình sản xuất.
3D Laser Scanner– Thiết bị quét 3D sử dụng tia laser để phản xạ chi tiết và các góc tam giác bằng ống kính máy ảnh, cho phép máy quét xác định và tạo tọa độ XYZ. Sau đó, máy quét sử dụng các điểm này để tạo thành một mô hình kỹ thuật số 3D của chi tiết được quét đó.
3D Modeling – Mô hình 3D đề cập đến việc tạo ra các đối tượng ba chiều được xác định theo phương pháp toán học và hình học (nghĩa là một vòng tròn đùn với một giá trị nhất định để tạo ra một hình trụ được xác định bởi vị trí, bán kính và chiều dài của nó). Mô hình 3D có thể được hỗ trợ bằng cách sử dụng dữ liệu quét (xem Kỹ thuật thiết kế ngược).
3D Scanner – Máy quét 3D có nhiều dạng, nhưng mục đích của mỗi một trong số chúng là chụp lại hình dạng, và đôi khi là màu sắc của các vật thể hoặc môi trường trong thế giới thực. Dữ liệu đã chụp này thường được lưu trữ dưới dạng danh sách tọa độ xyz trong tệp đám mây điểm. Máy quét 3D có thể được phân loại thành tiếp xúc (cánh tay CMM) hoặc không tiếp xúc (ánh sáng trắng, máy quét laser 3D hoặc dựa trên tầm nhìn âm thanh nổi). Một số thậm chí có thể chụp các tính năng bên trong.
3D Scanning – Quét 3D là quá trình nhanh chóng và chính xác khi sử dụng máy quét 3D để chụp và chuyển đổi các đối tượng vật lý thành dữ liệu 3D kỹ thuật số.
Accuracy  – Độ chính xác là độ sai lệch lặp lại của phép đo khi đo nhiều chi tiết tương tự nhau ( hãy tìm hiểu kỹ về accuracy và Precision).
Trái ngược với độ chính xác là sự không chắc chắn, đó là một viễn cảnh nghịch đảo của cùng một giá trị. Xem sự không chắc chắn (uncertain).
Alignment– Quá trình sắp xếp hai đối tượng trong một hệ tọa độ chung. Thường dùng để chỉ việc sắp xếp dữ liệu quét vào các đối tượng tham chiếu trong các ứng dụng kiểm tra.
As-Built – Điều kiện và hình ảnh trong thế giới thực của một đối tượng.
As-Designed – Cách đối tượng được thiết kế ban đầu, thường là trong môi trường CAD.
Auto Surfacing– Bao bọc một miếng vá hoạt động của các bề mặt NURBS dạng tự do xung quanh dữ liệu quét, nhanh chóng và tự động tạo các bề mặt.
CAD – Thiết kế hỗ trợ máy tính. CAD là một thuật ngữ tiêu chuẩn xác định một nhóm phần mềm hỗ trợ thiết kế. Phần mềm CAD là những gì được sử dụng cho mô hình 3D và để tạo bản vẽ 2D. Nó thường được sử dụng trong sản xuất hoặc các ngành kỹ thuật khác. Ví dụ: Một kỹ sư thiết kế trong SolidWorks, Pro-E, AutoCAD, CATIA hoặc Unecraftics; tất cả đều là chương trình CAD hoặc CAE. Thường bị nhầm lẫn với CAE.
CAI – Kiểm tra hỗ trợ máy tính. CAI là một tập hợp các công nghệ chuyển đổi các thiết kế thành dữ liệu được sử dụng để chạy quy trình kiểm tra.
CAM – Sản xuất hỗ trợ máy tính. CAM là một tập hợp các công nghệ chuyển đổi các thiết kế thành
dữ liệu được sử dụng để chạy quy trình sản xuất.
CAQ – Đảm bảo / Kiểm tra / Kiểm soát Chất lượng Hỗ trợ Máy tính. Xem CAI.
Class A – Đường cong hoặc bề mặt toán học đơn giản nhất có thể mô tả một hình dạng. Ví dụ:
Một khách hàng yêu cầu một bề mặt IGES class A trực tuyến khi anh ta cần một bề mặt siêu mịn thường được sử dụng trong
các ứng dụng hàng không vũ trụ hoặc ô tô.
Color Map – Biểu đồ màu đại diện trực quan cho các độ lệch từ thực tế đến lý thuyết.
Ví dụ: Một khách hàng yêu cầu kiểm tra bản đồ màu khi cần so sánh một đối tượng được xây dựng với dữ liệu CAD được thiết kế của nó .
Computational Fluid Dynamics (CFD)  – Động lực học chất lỏng tính toán là nghiên cứu và phân tích dòng chất lỏng và khí trong một hệ thống với việc sử dụng các thuật toán phương pháp số. Máy tính được yêu cầu xử lý hàng triệu tính toán liên quan đến phân tích CDF với các ứng dụng như khí động học (hầm gió) và thử nghiệm thủy động lực học. Người ta thường sử dụng máy quét 3D để thu thập dữ liệu bề mặt đối tượng để sử dụng trong các thử nghiệm như vậy.

Datum – Một tính năng nhất định như điểm, đường thẳng, mặt phẳng, hình trụ, v.v. có thể được sử dụng để thiết lập vị trí hoặc mối quan hệ hình học của một tính năng khác.
Decimation – Decimation nói chung đề cập đến việc giảm số lượng mẫu trong dân số. Trong quét 3D, decimation thường đề cập đến việc hạ thấp số lượng hình tam giác trên một bề mặt mà không làm biến dạng chi tiết hoặc màu sắc. Decimation được sử dụng khi có một số lượng lớn các hình tam giác không cần thiết .
Degrees of Freedom – Mô tả số lượng hướng di chuyển và đề cập đến cách vị trí và hướng của đối tượng được mô tả so với hệ tọa độ. Trong quét 3D, nó thường bao gồm ba bản dịch tuyến tính (X, Y và Z) và ba phép quay về ba trục (cao độ, ngáp và cuộn).
Deviation – Như thường được áp dụng cho quét 3D, độ lệch đề cập đến sự khác biệt về kích thước và hình dạng của một bộ phận được sản xuất so với thông số kỹ thuật thiết kế của nó. Độ lệch dễ dàng được phát hiện bằng cách kiểm tra chất lượng với việc sử dụng bản đồ màu và phân tích cắt ngang được tìm thấy trong các ứng dụng CAI .
Digital Archiving  – Lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số. Các đối tượng có thể được quét và xử lý cho mục đích lưu trữ kỹ thuật số, giảm nhu cầu lưu trữ các bộ phận vật lý tại các vị trí như nhà kho.
Nhật ký Dumb đỉnh IGES – Nhật ký Dumbal IGES là một thuật ngữ được sử dụng để chỉ bất kỳ định dạng tệp IGES, BƯỚC hoặc bề mặt khác. Mặc dù về mặt kỹ thuật là một mô hình toán học, nó được coi là kiểu chết lặng vì dữ liệu không chứa lịch sử tham số của mô hình; nó chỉ đơn giản là một bề mặt không thể chỉnh sửa một cách thông minh.
Ví dụ: Nếu một hình trụ được mô hình hóa trong 3D và được xuất ở định dạng tệp .IGES, thì hình trụ không thể được chỉnh sửa bằng cách thay đổi bán kính hoặc chiều dài đùn của nó.
FEA – Phân tích phần tử hữu hạn. Khi một mô hình bề mặt phải chịu các thử nghiệm khác nhau để xác định hoặc thiết lập tính toàn vẹn của nó trong các điều kiện được chỉ định.
FEM – Mô hình phần tử hữu hạn. Việc tạo ra một mô tả bề mặt toán học của một đối tượng dẫn đến một mô hình đã sẵn sàng để phân tích.
Fillet – Một bề mặt kết nối hai hoặc nhiều mặt. Bề mặt này thường là một vòng cung.
Geometric Dimensioning & Tolerancing (GD&T)  – Kích thước và dung sai hình học là một tiêu chuẩn được sử dụng để xác định hình dạng danh nghĩa của các bộ phận và lắp ráp, để xác định sự thay đổi cho phép về hình thức và có thể kích thước của các tính năng riêng lẻ và để xác định sự thay đổi cho phép giữa các tính năng.
Hybrid Surface Model – Bề mặt IGES hoặc BƯỚC thường kết hợp các tính năng tự động nổi lên với các hoạt động mô hình 3D điển hình. Các mô hình lai là kiểu ngu ngốc vì dữ liệu không chứa lịch sử tham số của mô hình; nó chỉ đơn giản là một bề mặt không thể chỉnh sửa một cách thông minh. Các mô hình như vậy có các khu vực không lý tưởng về mặt toán học, và thay vào đó bao gồm các ước tính bề mặt NURBS của dữ liệu quét.
IGES – Đặc tả / Hệ thống trao đổi đồ họa ban đầu là một tệp bề mặt toán học tiêu chuẩn , được sử dụng trong hơn 25 năm trong hầu hết các hệ thống CAD để biểu diễn toán học dữ liệu vật lý.
Đây là định dạng phổ biến nhất để trao đổi dữ liệu CAD giữa các chương trình phần mềm. Xem thêm STEP.
Inspection – Xem Kiểm tra chất lượng.
Laser Scanner or Laser-Line Scanner – Xem Máy quét laze 3D.
Legacy Part – Một phần đã được tạo hoặc tồn tại trong môi trường khách hàng.
Như thường được áp dụng cho quét 3D, các phần kế thừa thường không có dữ liệu CAD.
Median Part Verification – Khi một số chi tiết giống nhau được quét và dữ liệu kết quả được lấy trung bình và được sử dụng để tạo một mô hình 3D đại diện. Xác minh phần trung vị được sử dụng để giảm thiểu ảnh hưởng của lỗi sản xuất lên mô hình kết quả.
Merge – Kết hợp hai hoặc nhiều bộ dữ liệu quét thành một bộ dữ liệu lớn hơn.
Mesh– Xem Poly-lưới.
Noise – Nhiễu là sự tồn tại của dữ liệu được ghi bên ngoài trong một đám mây điểm. Nó có thể được gây ra bởi một vật cản trở cảm biến hoặc ánh sáng xung quanh và phản xạ vào cảm biến trong quá trình thu thập dữ liệu.
NURBS – Cơ sở hợp lý không đồng nhất, hoặc Bézier Spline. Đây là một mô hình toán học thường được sử dụng để tạo và biểu diễn các đường cong và bề mặt không thể bị suy giảm một cách thống nhất. Nó cũng có thể là một bề mặt được tạo bởi hai hoặc nhiều b-splines. Được phát triển lần đầu tiên vào giữa thế kỷ nhưng không xuất hiện trên máy tính để bàn cho đến năm 1989.
Organized STL – Dữ liệu lưới bao gồm dữ liệu đám mây điểm với khoảng cách điểm toán học dựa trên dữ liệu bề mặt. Một STL có tổ chức của một khối sẽ bao gồm 8 điểm (1 cho mỗi góc).
Parametric Model – Một tập dữ liệu lưu giữ lịch sử về cách nó được thiết kế, để các sửa đổi cập nhật tất cả các tính năng kế thừa. Trao đổi các mô hình như vậy được hỗ trợ bởi IGES.
SolidWorks là một chương trình phần mềm phổ biến để tạo và sửa đổi các mô hình tham số.
Performance Surfaces – Các bề mặt bị ảnh hưởng bởi các lực khí động học và thủy động lực nhất định . Hình dạng của các bề mặt này thường là chìa khóa cho hiệu suất của đối tượng.
Photogrammetry – Quá trình thực hiện các phép đo chính xác bằng cách sử dụng hình ảnh kỹ thuật số và các mục tiêu được mã hóa. Đối với mục đích quét 3D, các mục tiêu được mã hóa và các điểm đánh dấu tham chiếu trong khung hình đóng vai trò là điểm neo nơi quét có thể được căn chỉnh theo. Ph photorammetry đảm bảo dữ liệu quét cực kỳ chính xác. Cũng xem Videogrammetry.
Precision – Độ lặp lại của việc thực hiện phép đo.
Point Cloud – Đám mây điểm là trực quan hóa máy tính của tọa độ XYZ
mô tả một đối tượng hoặc môi trường vật lý. Mỗi điểm đại diện cho một điểm thực tế trên đối tượng hoặc trong môi trường và mô tả chung hình dạng và số đo của nó. Các điểm có thể được chụp riêng lẻ, chẳng hạn như với CMM hoặc hàng nghìn điểm, chẳng hạn như với máy quét laser 3D chụp nhiều bộ điểm từ các phối cảnh khác nhau có thể được hợp nhất vào đám mây. Các đám mây điểm thường được biểu thị bằng tệp STL không có tổ chức. Đồng bộ với dữ liệu quét thô.
Poly-mesh– Một mô hình đa giác được sử dụng trong đồ họa máy tính 3D. Lưới là một
hình ảnh trực quan của dữ liệu đám mây điểm về cơ bản kết nối các dấu chấm để tạo thành hình tam giác. Xem thêm STL.
Quality Inspection – Quá trình đánh giá một phần vật lý và so sánh nó với các thông số kỹ thuật thiết kế được mô tả trong tệp CAD của đối tượng. Kiểm tra là một trò chơi được xây dựng và so sánh với những người khác được thiết kế. Xem thêm Độ lệch.
Rapid Surfacing– Xem tự động lướt.
Reference Markers  – Các chấm phản xạ retro được hỗ trợ lại được sử dụng trong các ứng dụng quét 3D để tạo các điểm tham chiếu và giúp căn chỉnh các mẩu dữ liệu quét. Một số máy quét, chẳng hạn như Handyscan 3D, sử dụng các dấu tham chiếu để định vị trong không gian, loại bỏ sự cần thiết phải gắn vào cánh tay CMM hoặc độ dài tiêu cự cố định.
Registration  – Quá trình sắp xếp hai bộ dữ liệu với nhau dựa trên các tọa độ đã biết trong mỗi bộ. Đăng ký cho phép căn chỉnh và tích hợp hai bộ dữ liệu đám mây điểm hơn để hoàn thành các mô hình lớn hơn phải được ghi lại trong nhiều lần quét.
Rendering – Một đại diện đồ họa của một mô hình máy tính. Nó thường được sử dụng để mô tả đầu ra trực quan của phần mềm CAD và Mô hình hóa. Bằng cách hiển thị một mô hình máy tính, bạn thường có thể thêm các đặc điểm và hiệu ứng cho các bề mặt và tính năng của nó.
Resolution – Khoảng cách các điểm trong lưới. Độ phân giải càng cao, dữ liệu sẽ được thu thập càng nhiều . Tương tự như vậy, độ phân giải càng thấp, thì flatter càng chi tiết.
Reverse Engineering – Kỹ thuật đảo ngược rộng rãi đề cập đến việc phân tích và mổ xẻ một cái gì đó với mục tiêu tái tạo nó. Trong quét 3D, kỹ thuật đảo ngược thường có nghĩa là quá trình đo đối tượng bằng máy quét 3D và sau đó tạo dữ liệu CAD phản ánh
ý định thiết kế ban đầu của nó . Điều này cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng thước kẻ, thước cặp hoặc CMM. Kỹ thuật đảo ngược đôi khi được gọi là Mô hình ngược.
Reverse Modeling  – Xem Kỹ thuật đảo ngược.
Scan – Đo phần, chụp dữ liệu và chuyển các điểm đo vào máy tính. Nó cũng đề cập đến tệp máy tính dựa trên phần vật lý, tức là tọa độ xyz đại diện cho các phép đo vật lý được thực hiện bởi máy quét.
Shell – Một hoạt động cụ thể cho CAD. Trong quét 3D, liên quan đến việc tạo ra một bề mặt bù từ bề mặt ban đầu để tạo độ dày.
Shrink Wrap Surface Model – Đề cập đến cách thức mà phần mềm quét 3D như Geomagic,
RapidForm và Paraform phù hợp với các bề mặt IGES toán học để quét quét vật lý. Tương tự như cách thu nhỏ bằng nhựa, co rút xuống xuống một phần được bọc kín.
Stereo Vision – Phương pháp thu thập dữ liệu ba chiều chỉ dựa trên máy ảnh. Một thuật toán
về tầm nhìn âm thanh nổi bao gồm nhận đầu vào từ hai hoặc nhiều camera khác nhau được định hướng ở các góc khác nhau và
phân tích sự khác biệt giữa các hình ảnh để có được thông tin 3D. Thông tin 3D này dễ dàng được đọc dưới dạng đám mây điểm 3D.
STEP – Tiêu chuẩn để trao đổi dữ liệu mô hình sản phẩm là một tiêu chuẩn dữ liệu ISO toàn diện (ISO 10303) để trao đổi mô tả đối tượng giữa các hệ thống. BƯỚC là một định dạng tệp thường có thể hoán đổi với IGES.
STL – Ngôn ngữ Tessname tiêu chuẩn. STL là một định dạng tệp đặc biệt được quốc tế công nhận , lưu trữ các phép đo tọa độ XYZ và các quy tắc thông thường của chúng. Cung cấp chức năng được thêm vào ngoài tọa độ XYZ cho phép hiển thị trực quan một phần trước và một phần trước. Phần STL là định dạng tệp chuẩn để tạo mẫu nhanh và được sử dụng trong kỹ thuật đảo ngược. Xem STL có tổ chức và STL không có tổ chức.
Surface– Đề cập đến phần được quét hoặc tệp máy tính từ máy quét. Nó thường có nghĩa là một tệp máy tính ở định dạng IGES. Xem thêm IGES.
Surfacing – Quá trình xác định hoặc tạo ra một bề mặt trên một mô hình CAD. Thông thường đề cập đến việc chuyển đổi một biểu diễn đa giác của một đối tượng thành NURBS hoặc biểu diễn toán học khác. Đó là quá trình chuyển đổi dữ liệu 3D dựa trên vật lý sang dữ liệu 3D dựa trên toán học. Xem thêm Tự động bề mặt và kỹ thuật đảo ngược .
Talc – Bột Talc thường được áp dụng cho các vật thể mờ, phản chiếu hoặc đen / gần đen trong quá trình quét laser 3D để cải thiện khả năng của máy quét laser để thu thập dữ liệu. Bột Talc có màu trắng chủ yếu và thường được sử dụng bằng bút hoặc bình xịt.
Talc có thể dễ dàng bị xóa sạch và làm sạch, và nói chung sẽ không làm hỏng vật thể.
Targets  – Xem điểm đánh dấu tham khảo.
Tessname – Thường đề cập đến việc lấp đầy một mặt phẳng hoặc bề mặt bằng các hình dạng không tạo ra các khoảng trống hoặc lỗ hổng. Trong quét 3D, khái niệm này áp dụng cho việc bọc lưới quanh thân CAD. Một trò chơi ghép hình là một ví dụ tuyệt vời trong thế giới thực của một bộ sưu tập các hình dạng được sắp xếp.
Thời gian bay – Máy quét laser 3D tính toán các phép đo dựa trên thời gian cần thiết để chùm tia laser phát hiện bề mặt và báo cáo lại.
Touch Probe – Máy đo tọa độ (CMM) yêu cầu tiếp xúc vật lý với bộ phận để đo.
Phép đo tam giác – Sử dụng các hàm lượng giác để tính toán các phép đo, được sử dụng trong một số loại máy quét laser 3D nhất định để xác định vị trí điểm dựa trên vị trí truyền và phản xạ của chùm tia laser. Trong mô hình 3D, tam giác cũng đề cập đến việc tạo ra các tam giác ngoài dữ liệu đám mây điểm trong việc tạo các bề mặt 3D.
Uncertainty  – Sự không chắc chắn là số lượng bao nhiêu một phép đo là biết so với các tính năng thực tế. Độ không đảm bảo là phối cảnh nghịch đảo của độ chính xác, được định nghĩa là độ gần của phép đo với tính năng thực tế. Độ không đảm bảo về cơ bản mô tả mức độ không chắc chắn của phép đo. Xem độ chính xác.
Unorganized STL– Dữ liệu lưới dựa trên dữ liệu đám mây điểm được lấy từ quá trình quét.
Khoảng cách điểm dựa trên số lượng và độ phân giải của bản quét và không phụ thuộc vào hình dạng hoặc tính năng
của đối tượng được quét.
Videogrammetry – Quá trình thực hiện các phép đo chính xác bằng cách sử dụng hình ảnh video được chụp từ hai hoặc nhiều máy quay video được chụp ở các góc khác nhau.
Watertight – Đề cập đến dữ liệu lưới hoặc bề mặt không chứa bất kỳ lỗ nào giống như khả năng giữ nước của vật thể thật.
White Light Scanning (Interferometry) (Giao thoa kế) –
Phương pháp không tiếp xúc quang học để đo các bộ phận vật lý. Máy quét ánh sáng trắng thu được các phép đo của
một vật thể bằng cách xác định các thay đổi ở rìa và biến dạng của một mẫu ánh sáng trắng chiếu lên
một vật thể.