• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
دانش و فن آوری (بازدید: 854)
دوشنبه 6/6/1391 - 8:56 -0 تشکر 531175
چگونه سه‌بعدی می‌بینیم؟

محیط فیزیکی اطراف ما، یک محیط سه‌بعدی است. در واقع ما هر روز در یک محیط سه‌بعدی در حرکت هستیم. اما مغز انسان چطور قادر به درک محیط سه‌بعدی اطراف خود می‌باشد؟

 

 

3D مخفف کلمه 3Dimensial، به معنای یک شی سه‌بعدی است. چیزی که عرض ارتفاع و طول (عمق) داشته باشد. محیط فیزیکی اطراف ما، یک محیط سه‌بعدی است. در واقع ما هر روز در یک محیط سه‌بعدی در حرکت هستیم. اما مغز انسان چطور قادر به درک محیط سه‌بعدی اطراف خود می‌باشد؟ همان طور که می‌دانیم چشم‌های هر انسان در حدود 6. 5 سانتیمتر از یکدیگر فاصله دارند، بنابراین به محیط اطراف از دو زاویه افقِ کمی متفاوت نگاه می‌کنند.

 

همانطور که ما به اطراف نگاه می‌کنیم، شبکیه هر چشم تصویری دوبعدی از محیط اطراف ضبط و برای مغز ارسال می‌کند. مغز این دو تصویر دوبعدی را طی فرآیندی ادغام و محیط اطراف را به شکل سه‌بعدی درک می‌کند. بنابراین انسان دارای قابلیت تشخیص عمق (depth perception) می‌شود. قابلیتی که به ما اجازه می‌دهد اجسام دور را از اجسام نزدیک تشخیص دهیم و به راحتی درباره فواصل اشیا قضاوت کنیم. انسان به دلیل داشتن قابلیت دوربین دو چشمی (binocular vision)، محیط اطراف خود را سه‌بعدی می‌بیند.

اما جالب است بدانید که افراد monocular vision، یعنی کسانی که تنها از ناحیه یک چشم بینا هستند نیز می‌توانند محیط اطراف را به شکل سه‌بعدی درک کنند! همان طور که می‌دانیم یک تصویر دوبعدی، تنها دارای عرض و ارتفاع می‌باشد و از نظر فنی عمق ندارد. بنابراین در این تصویر همه چیز با یک فاصله، از نگاه بیننده به نظر می‌رسد. اما بیننده به طور ناخودآگاه و با استفاده از تکنیک‌های سه‌بعدی مغز، تصویر را به شکل سه‌بعدی درک می‌کند.

دوشنبه 6/6/1391 - 9:6 - 0 تشکر 531187



3D در علوم و رشته‌های گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد. ابزارها و وسایل بسیاری با استفاده از این فناوری ساخته شده‌اند تا قادر به ارائه خدمات بهتر با کیفیت بالاتر باشند. اسکنر سه‌بعدی، یکی از جدیدترین ابزاری است که به این منظور ساخته شده است و در رشته‌های مختلفی مثل طراحی صنعتی، اروتز و پروتز، مهندسی معکوس و نمونه‌سازی، کنترل کیفیت، بازرسی و جمع‌آوری مدارک مصنوعات فرهنگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اسکنرهای سه‌بعدی دارای قابلیت بسیاری به خصوص در شاخه طراحی هستند. این اسکنرها در طراحی محصولات، کمک می‌کنند و در فرآیندهای طراحی، اثربخشی کار با قطعات پیچیده و مشکل را، افزایش می‌دهند. همچنین می‌توانند در ازای مدل‌های اسکن شده قدیمی، نسخه‌های به‌روز شده تحویل دهند. همچنین در یک طرح اسکن شده، می‌توانند به طور خودکار قسمت‌های قدیمی یا از دست رفته را بازسازی کنند. استفاده از اسکنرهای سه‌بعدی به دلیل قابلیت‌های بالایی که دارند، روز به روز در حال افزایش است. سرعت بالا، ارائه مختصات دقیق و انعطاف‌پذیری در عملکرد، باعث استفاده گسترده از این ابزار در شاخه‌های مختلف علمی و هنری است.

اسكنر سه‌بعدی
اسکنر سه‌بعدی دستگاهی است که برای ‌جمع‌آوری اطلاعات درباره یک شی و عوامل ظاهری آن به تجزیه و تحلیل دنیای واقعی شی و محیط اطرافش می‌پردازد. این اطلاعات ‌جمع‌آوری شده برای ساخت مدل‌های سه‌بعدی مفیدند و برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی، قابل استفاده می‌باشند. هدف یک اسکنر سه‌بعدی، معمولاً ایجاد یک ابر نقطه‌ای از نمونه‌های هندسی در سطح یک شی می‌باشد. از این نقاط می‌توان برای پیش‌بینی شکل ظاهری شی مورد نظر استفاده کرد. اگر اطلاعات مربوط به رنگ در هر یک از نقطه‌ها، ‌جمع‌آوری شده باشد، حتی رنگ شی مورد نظر نیز تعیین خواهد شد. این نوع از اسکنر‌ها شباهت بسیاری به دوربین دارند.

مانند دوربین حوزه دید آنها مخروطی شکل است و درست مانند دوربین قادر به ‌جمع‌آوری اطلاعات، از سطوح غیر پنهان و قابل مشاهده، هستند. اما بر خلاف دوربین، یک اسکنر سه‌بعدی از راه دور به ‌جمع‌آوری اطلاعات درباره شی مورد نظر می‌پردازد. «تصویر» تولید شده توسط یک اسکنر سه‌بعدی در هر نقطه از تصویر، فاصله اسکنر تا سطح شی را تعیین می‌کند. در اکثر مواقع یک اسکن، به تنهایی مدل کاملی از شی ارائه نمی‌دهد. برای به دست آوردن اطلاعات کافی در مورد همه جوانب یک شی، به اسکن‌های چندگانه از جهات مختلف نیاز است. این اسکن‌ها به یک سیستم مرجع مشترک فرستاده و برای ایجاد یک مدل کامل با هم ادغام می‌شوند. اسکنر‌های سه‌بعدی به دو دسته در تماس (contact) و بدون تماس (non-contact) با شی، تقسیم می‌شوند. اسکنرهایی که بدون تماس با شی مورد نظر، به تهیه تصویر می‌پردازند خود به دو دسته فعال (active) و غیر فعال (passive) تقسیم می‌شوند.

دوشنبه 6/6/1391 - 9:6 - 0 تشکر 531188

اسکنرهای سه‌بعدی در تماس با جسم

این نوع اسکنر برای تهیه تصویر از شی مورد نظر باید با شی در تماس فیزیکی باشد. CMM (coordinate measuring machine) دستگاه اندازه‌گیری مختصات، نمونه‌ای از اسکنرهای سه‌بعدی تماسی است. از این وسیله به طور عمده در تولیدات صنعتی استفاده می‌شود. CMM دستگاه بسیار دقیقی است اما از آنجایی که برای فرآیند اسکن کردن نیازمند تماس با شی مورد نظر می‌باشد، می‌تواند باعث تغییر یا آسیب رساندن به شی اسکن شده شود؛ و‌ این در مورد اشیای بسیار ظریف یا آثار تاریخی قدیمی می‌تواند بسیار خطرناک باشد. نقطه ضعف دیگر CMM عملکرد آرام آن در مقایسه با سایر اسکنرها است. سریع‌ترین CMM تنها می‌تواند چند صد هرتز سرعت داشته باشد که در مقایسه با اسکنرهای لیزری که با قدرت کیلوهرتز کار می‌کنند، عملکرد بسیار ضعیفی است.

دوشنبه 6/6/1391 - 9:7 - 0 تشکر 531189

اسکنرهای بدون تماس فعال (non-contact active)

این نوع اسکنر از نوعی پرتوافکنی یا تابش نور استفاده می‌کند و از طریق بازتاب این نوع پرتوها به شناسایی شی مورد نظر و محیط اطراف آن می‌پردازد. اولتراسوند و اشعه ایکس، نمونه‌ای از‌ این نوع اسکنرها می‌باشد.

دوشنبه 6/6/1391 - 9:8 - 0 تشکر 531190

اسکنرهای بدون تماس غیر فعال (non-contact passive)
این نوع از اسکنرها هیچ گونه اشعه‌ای از خود ساطع نمی‌کنند، بلکه برای تشخیص شی مورد نظر بر انعکاس تابش نور محیط تکیه می‌کنند. اکثر اسکنرهای این دسته برای کار از نور مرئی استفاده می‌کنند چرا که به راحتی در دسترس می‌باشد. اما انواع اشعه‌های دیگر مانند اشعه مادون قرمز نیز می‌توانند برای کارکرد این اسکنرها مورد استفاده قرار گیرند. استفاده از این نوع اسکنر بسیار ارزان است چرا که به هیچ سخت‌افزار خاصی جز یک دوربین دیجیتال احتیاجی ندارد.


م. وحید - دنیای کامپیوتر و ارتباطات


برو به انجمن
انجمن فعال در هفته گذشته
مدیر فعال در هفته گذشته
آخرین مطالب
  • آلبوم تصاویر بازدید از کلیسای جلفای...
    آلبوم تصاویر بازدید اعضای انجمن نصف جهان از کلیسای جلفای اصفهان.
  • بازدید از زیباترین کلیسای جلفای اصفهان
    جمعی از کاربران انجمن نصف جهان، در روز 27 مردادماه با همکاری دفتر تبیان اصفهان، بازدیدی را از کلیسای وانک، به عمل آورده‌اند. این کلیسا، یکی از کلیساهای تاریخی اصفهان به شمار می‌رود.
  • اعضای انجمن در خانه شهید بهشتی
    خانه پدری آیت الله دکتر بهشتی در اصفهان، امروزه به نام موزه و خانه فرهنگ شهید نام‌گذاری شده است. اعضای انجمن نصف جهان، در بازدید دیگر خود، قدم به خانه شهید بهشتی گذاشته‌اند.
  • اطلاعیه برندگان جشنواره انجمن‌ها
    پس از دو ماه رقابت فشرده بین کاربران فعال انجمن‌ها، جشنواره تابستان 92 با برگزاری 5 مسابقه متنوع در تاریخ 15 مهرماه به پایان رسید و هم‌اینک، زمان اعلام برندگان نهایی این مسابقات فرارسیده است.
  • نصف جهانی‌ها در مقبره علامه مجلسی
    اعضای انجمن نصف جهان، در یك گردهمایی دیگر، از آرامگاه علامه مجلسی و میدان احیا شده‌ی امام علی (ع) اصفهان، بازدیدی را به عمل آوردند.