การสแกน 3 มิติคือกระบวนการวิเคราะห์วัตถุหรือสภาพแวดล้อมในโลกแห่งความเป็นจริง เพื่อรวบรวมข้อมูลสามมิติเกี่ยวกับรูปร่าง และอาจรวมถึงลักษณะที่ปรากฏ (เช่น สี) ข้อมูลที่รวบรวมได้สามารถนำมาใช้สร้างแบบจำลองดิจิทัล 3 มิติได้

เครื่องสแกน 3 มิติสามารถใช้เทคโนโลยีได้หลากหลายรูปแบบ แต่ละแบบมีข้อจำกัด ข้อดี และต้นทุนที่แตกต่างกัน ข้อจำกัดในการแปลงวัตถุให้เป็นดิจิทัลยังคงมีอยู่มาก ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีแบบออปติคอลอาจประสบปัญหาในการสแกนวัตถุที่มีสีเข้ม เงา สะท้อนแสง หรือโปร่งใส ในขณะที่การสแกนด้วยเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบอุตสาหกรรม เครื่องสแกน 3 มิติแบบแสงโครงสร้าง LiDAR และเครื่องสแกน3มิติแบบ Time-Of-Flightสามารถนำมาใช้สร้างแบบจำลอง 3 มิติแบบ ดิจิทัลได้ โดยไม่ต้อง ทำการทดสอบ แบบ ทำลาย

ข้อมูล 3 มิติที่รวบรวมได้มีประโยชน์สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย อุปกรณ์เหล่านี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมบันเทิงในการผลิตภาพยนตร์และวิดีโอเกม รวมถึงความเป็นจริง เสมือน การใช้งานทั่วไปอื่นๆ ของเทคโนโลยีนี้ ได้แก่ความเป็นจริงเสริม [ ^{1 ]}การจับภาพการเคลื่อนไหว [ ^{2 ] [ 3 ] การ}จดจำท่าทาง^{[ 4 ]} การทำแผนที่หุ่นยนต์ [ ^{5 ] การ}ออกแบบอุตสาหกรรมออร์โธติกส์และโปรสเธติกส์ [ ^{6 ] วิศวกรรม}ย้อนกลับและการสร้างต้นแบบการควบคุมคุณภาพ /การตรวจสอบ และการแปลงสิ่งประดิษฐ์ทางวัฒนธรรม^{ให้ เป็นดิจิทัล [ 7 ]}

โดยทั่วไปแล้ว จุดประสงค์ของเครื่องสแกน 3 มิติ คือการสร้างแบบจำลอง 3 มิติแบบจำลอง 3 มิตินี้ประกอบด้วยตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมหรือกลุ่มจุดของตัวอย่างทางเรขาคณิตบนพื้นผิวของวัตถุ จากนั้นสามารถใช้จุดเหล่านี้เพื่อคาดการณ์รูปร่างของวัตถุ (กระบวนการที่เรียกว่าการสร้างใหม่ ) หากมีการเก็บข้อมูลสีที่แต่ละจุด ก็สามารถกำหนดสีและพื้นผิวบนพื้นผิวของวัตถุได้ด้วย

เครื่องสแกน 3 มิติมีคุณสมบัติหลายอย่างที่คล้ายกับกล้องถ่ายรูป เช่นเดียวกับกล้องถ่ายรูปส่วนใหญ่ เครื่องสแกน 3 มิติมีมุมมอง ภาพเป็นรูปกรวย และเช่นเดียวกับกล้องถ่ายรูป เครื่องสแกน 3 มิติสามารถเก็บข้อมูลเฉพาะพื้นผิวที่ไม่ถูกบดบังเท่านั้น ในขณะที่กล้องถ่ายรูปเก็บข้อมูลสีเกี่ยวกับพื้นผิวภายในขอบเขตการมองเห็นเครื่องสแกน 3 มิติจะเก็บข้อมูลระยะทางเกี่ยวกับพื้นผิวภายในขอบเขตการมองเห็น "ภาพ" ที่สร้างโดยเครื่องสแกน 3 มิติจะอธิบายระยะทางไปยังพื้นผิว ณ แต่ละจุดในภาพ ซึ่งช่วยให้สามารถระบุตำแหน่งสามมิติของแต่ละจุดในภาพได้^{[ 7 ]}

ในบางสถานการณ์ การสแกนเพียงครั้งเดียวอาจไม่สามารถสร้างแบบจำลองที่สมบูรณ์ของวัตถุได้ การสแกนหลายครั้งจากทิศทางต่างๆ มักจะเป็นประโยชน์ในการได้รับข้อมูลเกี่ยวกับทุกด้านของวัตถุ การสแกนเหล่านี้จะต้องถูกนำมารวมเข้ากับระบบอ้างอิง ทั่วไป ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการจัดเรียงหรือการลงทะเบียนจากนั้นจึงรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่สมบูรณ์ กระบวนการทั้งหมดนี้ ตั้งแต่แผนที่ช่วงเดียวไปจนถึงแบบจำลองทั้งหมด มักเรียกว่าไปป์ไลน์การสแกน 3 มิติ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

มีเทคโนโลยีหลากหลายสำหรับการได้มาซึ่งรูปร่างของวัตถุ 3 มิติแบบดิจิทัล เทคนิคเหล่านี้ใช้ได้กับเซ็นเซอร์เกือบทุกประเภท รวมถึงแบบออปติคอล อะคูสติก การสแกนด้วยเลเซอร์^{[ 13 ]}เรดาร์ ความร้อน^{[ 14 ]}และแผ่นดินไหว^{[ 15 ] [ 16 ]}เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ แบบสัมผัสและแบบไม่สัมผัส โซลูชันแบบไม่สัมผัสสามารถแบ่งย่อยออกเป็น 2 ประเภทหลัก คือ แบบแอคทีฟและแบบพาสซีฟ^{[ 17 ]}มีเทคโนโลยีหลากหลายประเภทที่จัดอยู่ในแต่ละประเภทเหล่านี้

เครื่องสแกน 3 มิติแบบสัมผัสทำงานโดยการตรวจสอบ (สัมผัส) ชิ้นส่วนโดยตรง และบันทึกตำแหน่งของเซ็นเซอร์ขณะที่หัววัดเคลื่อนที่ไปรอบๆ ชิ้นส่วน

สแกนเนอร์ 3 มิติแบบสัมผัสมีสองประเภทหลัก:

• Coordinate measuring machines (CMMs) which traditionally have 3 perpendicular moving axis with a touch probe mounted on the Z axis. As the touch probe moves around the part, sensors on each axis record the position to generate XYZ coordinates. Modern CMMs are 5 axis systems, with the two extra axes provided by pivoting sensor heads. CMMs are the most accurate form of 3D measurement achieving micron precision. The greatest advantage of a CMM after accuracy is that it can be run in autonomous (CNC) mode or as a manual probing system. The disadvantages of CMMs are their upfront cost and the technical knowledge required to operate them.
• Articulated Arms which generally have multiple segments with polar sensors on each joint. As per the CMM, as the articulated arm moves around the part sensors record their position and the location of the end of the arm is calculated using complex math and the wrist rotation angle and hinge angle of each joint. While not usually as accurate as CMMs, articulated arms still achieve high accuracy and are cheaper and slightly easier to use. They do not usually have CNC options.

Both modern CMMs and Articulated Arms can also be fitted with non-contact laser scanners instead of touch probes.

Active scanners emit some kind of radiation or light and detect its reflection or radiation passing through object in order to probe an object or environment. Possible types of emissions used include light, ultrasound or x-ray.

The time-of-flight 3D laser scanner is an active scanner that uses laser light to probe the subject. At the heart of this type of scanner is a time-of-flight laser range finder. The laser range finder finds the distance of a surface by timing the round-trip time of a pulse of light. A laser is used to emit a pulse of light and the amount of time before the reflected light is seen by a detector is measured. Since the speed of light${\displaystyle c}$ is known, the round-trip time determines the travel distance of the light, which is twice the distance between the scanner and the surface. If ${\displaystyle t}$ is the round-trip time, then distance is equal to ${\displaystyle \textstyle c\!\cdot \!t/2}$. The accuracy of a time-of-flight 3D laser scanner depends on how precisely we can measure the ${\displaystyle t}$ time: 3.3 picoseconds (approx.) is the time taken for light to travel 1 millimetre.

เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์จะตรวจจับระยะทางได้เพียงจุดเดียวในทิศทางที่มันมองเท่านั้น ดังนั้น เครื่องสแกนจึงสแกนพื้นที่การมองเห็นทั้งหมดทีละจุด โดยการเปลี่ยนทิศทางการมองของเครื่องวัดระยะเพื่อสแกนจุดต่างๆ ทิศทางการมองของเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์สามารถเปลี่ยนได้โดยการหมุนเครื่องวัดระยะเอง หรือโดยใช้ระบบกระจกหมุน วิธีหลังนี้ใช้กันทั่วไปเพราะกระจกมีน้ำหนักเบากว่ามาก จึงสามารถหมุนได้เร็วกว่าและแม่นยำกว่ามาก เครื่องสแกนเลเซอร์ 3 มิติแบบ Time-of-Flight ทั่วไปสามารถวัดระยะทางได้ 10,000-100,000 จุดต่อวินาที

อุปกรณ์ Time-of-flight ยังมีให้ใช้งานในรูปแบบ 2 มิติ ซึ่งเรียกว่ากล้องTime-of-flight ^{[ 18 ]}

สแกนเนอร์เลเซอร์ 3 มิติแบบใช้การหาตำแหน่งโดยใช้ สามเหลี่ยม (Triangulation)ก็เป็นสแกนเนอร์แบบแอคทีฟที่ใช้แสงเลเซอร์ในการสำรวจสภาพแวดล้อมเช่นกัน สำหรับสแกนเนอร์เลเซอร์ 3 มิติแบบ Time-of-Flight เลเซอร์แบบสามเหลี่ยมจะส่องเลเซอร์ไปยังวัตถุและใช้กล้องในการค้นหาตำแหน่งของจุดเลเซอร์ ขึ้นอยู่กับระยะห่างที่เลเซอร์ตกกระทบพื้นผิว จุดเลเซอร์จะปรากฏในตำแหน่งต่างๆ ในขอบเขตการมองเห็นของกล้อง เทคนิคนี้เรียกว่าการหาตำแหน่งโดยใช้สามเหลี่ยม (Triangulation) เพราะจุดเลเซอร์ กล้อง และตัวปล่อยเลเซอร์ก่อตัวเป็นรูปสามเหลี่ยม ความยาวด้านหนึ่งของสามเหลี่ยม ระยะห่างระหว่างกล้องและตัวปล่อยเลเซอร์เป็นที่ทราบ มุมของตัวปล่อยเลเซอร์ก็เป็นที่ทราบเช่นกัน มุมของกล้องสามารถกำหนดได้โดยการดูตำแหน่งของจุดเลเซอร์ในขอบเขตการมองเห็นของกล้อง ข้อมูลทั้งสามส่วนนี้จะกำหนดรูปร่างและขนาดของสามเหลี่ยมได้อย่างสมบูรณ์ และให้ตำแหน่งของจุดเลเซอร์ที่มุมของสามเหลี่ยม^{[ 19 ]}ในกรณีส่วนใหญ่ จะใช้แถบเลเซอร์แทนจุดเลเซอร์เดียวในการกวาดไปทั่ววัตถุเพื่อเร่งกระบวนการเก็บข้อมูล การใช้หลักสามเหลี่ยมในการวัดระยะทางมีมาตั้งแต่สมัยโบราณ

เครื่องวัดระยะทางแบบ Time-of-flight สามารถทำงานได้ในระยะทางไกลหลายกิโลเมตร สแกนเนอร์เหล่านี้จึงเหมาะสำหรับการสแกนโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น อาคารหรือลักษณะทางภูมิศาสตร์ ข้อเสียคือ เนื่องจากความเร็วของแสงสูง การวัดเวลาเดินทางไปกลับจึงทำได้ยาก ดังนั้นความแม่นยำในการวัดระยะทางจึงค่อนข้างต่ำ อยู่ในระดับมิลลิเมตร

ในทางกลับกัน เครื่องวัดระยะแบบสามเหลี่ยมมักมีระยะการวัดจำกัดเพียงไม่กี่เมตรสำหรับอุปกรณ์ที่มีขนาดพอเหมาะ แต่มีความแม่นยำค่อนข้างสูง ความแม่นยำของเครื่อง วัด ระยะแบบสามเหลี่ยมอยู่ในระดับหลายสิบไมโครเมตร

ความแม่นยำของเครื่องสแกนแบบ Time-of-flight อาจลดลงเมื่อลำแสงเลเซอร์กระทบขอบของวัตถุ เนื่องจากข้อมูลที่ส่งกลับไปยังเครื่องสแกนมาจากสองตำแหน่งที่แตกต่างกันสำหรับลำแสงเลเซอร์หนึ่งพัลส์ พิกัดที่สัมพันธ์กับตำแหน่งของเครื่องสแกนสำหรับจุดที่กระทบขอบของวัตถุจะถูกคำนวณโดยใช้ค่าเฉลี่ย ดังนั้นจึงจะทำให้จุดนั้นอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง เมื่อใช้การสแกนความละเอียดสูงกับวัตถุ โอกาสที่ลำแสงจะกระทบขอบจะเพิ่มขึ้น และข้อมูลที่ได้จะแสดงสัญญาณรบกวนอยู่ด้านหลังขอบของวัตถุ เครื่องสแกนที่มีความกว้างของลำแสงแคบลงจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ แต่จะมีข้อจำกัดด้านระยะทาง เนื่องจากความกว้างของลำแสงจะเพิ่มขึ้นตามระยะทาง ซอฟต์แวร์ยังสามารถช่วยได้โดยการกำหนดว่าวัตถุแรกที่ถูกลำแสงเลเซอร์กระทบควรหักล้างกับวัตถุที่สอง

ด้วยอัตราการเก็บข้อมูล 10,000 จุดต่อวินาที การสแกนความละเอียดต่ำอาจใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาที แต่การสแกนความละเอียดสูงซึ่งต้องใช้ข้อมูลหลายล้านจุด อาจใช้เวลาหลายนาทีสำหรับเครื่องสแกนแบบ Time-of-Flight บางชนิด ปัญหาที่เกิดขึ้นคือการบิดเบือนจากความเคลื่อนไหว เนื่องจากแต่ละจุดถูกเก็บข้อมูลในเวลาที่ต่างกัน การเคลื่อนไหวใดๆ ในตัวแบบหรือเครื่องสแกนจะทำให้ข้อมูลที่เก็บรวบรวมบิดเบือน ดังนั้นโดยปกติแล้วจึงจำเป็นต้องติดตั้งทั้งตัวแบบและเครื่องสแกนบนแท่นที่มั่นคงและลดการสั่นสะเทือนให้น้อยที่สุด การใช้เครื่องสแกนเหล่านี้ในการสแกนวัตถุที่เคลื่อนไหวนั้นทำได้ยากมาก

เมื่อไม่นานมานี้ มีการวิจัยเกี่ยวกับการชดเชยความผิดเพี้ยนจากการสั่นสะเทือนในปริมาณเล็กน้อย^{[ 20 ]}และความผิดเพี้ยนเนื่องจากการเคลื่อนที่และ/หรือการหมุน^{[ 21 ]}

สแกนเนอร์เลเซอร์ระยะสั้นโดยทั่วไปไม่สามารถครอบคลุมความลึกของสนามได้เกิน 1 เมตร^{[ 22 ]}เมื่อสแกนในตำแหน่งเดียวเป็นเวลานาน อาจเกิดการเคลื่อนไหวเล็กน้อยในตำแหน่งสแกนเนอร์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ หากตั้งสแกนเนอร์ไว้บนขาตั้งกล้องและมีแสงแดดส่องแรงที่ด้านใดด้านหนึ่งของสแกนเนอร์ ด้านนั้นของขาตั้งกล้องจะขยายตัวและค่อยๆ บิดเบือนข้อมูลการสแกนจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง สแกนเนอร์เลเซอร์บางรุ่นมีตัวชดเชยระดับในตัวเพื่อชดเชยการเคลื่อนไหวใดๆ ของสแกนเนอร์ในระหว่างกระบวนการสแกน

ใน ระบบ โคนอสโคปิกลำแสงเลเซอร์จะถูกฉายลงบนพื้นผิว จากนั้นการสะท้อนทันทีตามเส้นทางรังสีเดียวกันจะถูกส่งผ่านผลึกโคนอสโคปิกและฉายลงบน CCD ผลลัพธ์ที่ได้คือรูปแบบการเลี้ยวเบนซึ่งสามารถวิเคราะห์ความถี่เพื่อกำหนดระยะห่างไปยังพื้นผิวที่วัดได้ ข้อได้เปรียบหลักของโฮโลแกรมโคนอสโคปิกคือต้องการเพียงเส้นทางรังสีเดียวในการวัด ทำให้มีโอกาสในการวัดความลึกของรูที่เจาะอย่างละเอียดได้^{[ 23 ]}

เครื่องสแกนเลเซอร์แบบพกพาสร้างภาพ 3 มิติผ่านกลไกการหาตำแหน่งโดยใช้สามเหลี่ยมที่อธิบายไว้ข้างต้น: จุดหรือเส้นเลเซอร์จะถูกฉายลงบนวัตถุจากอุปกรณ์แบบพกพา และเซ็นเซอร์ (โดยทั่วไปคืออุปกรณ์ประจุไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไวต่อตำแหน่ง ) จะวัดระยะห่างจากพื้นผิว ข้อมูลจะถูกรวบรวมโดยสัมพันธ์กับระบบพิกัดภายใน ดังนั้นในการรวบรวมข้อมูลในขณะที่เครื่องสแกนกำลังเคลื่อนที่ จะต้องกำหนดตำแหน่งของเครื่องสแกน ตำแหน่งสามารถกำหนดได้โดยเครื่องสแกนโดยใช้คุณลักษณะอ้างอิงบนพื้นผิวที่กำลังสแกน (โดยทั่วไปคือแถบสะท้อนแสงแบบมีกาว แต่คุณลักษณะตามธรรมชาติก็ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยเช่นกัน) ^{[ 24 ] [ 25 ]}หรือโดยใช้วิธีการติดตามภายนอก การติดตามภายนอกมักอยู่ในรูปแบบของเครื่องติดตามเลเซอร์ (เพื่อให้ตำแหน่งของเซ็นเซอร์) พร้อมกล้องในตัว (เพื่อกำหนดทิศทางของเครื่องสแกน) หรือโซลูชันโฟโตแกรมเมตริกโดยใช้กล้อง 3 ตัวขึ้นไปที่ให้องศาอิสระทั้งหกของเครื่องสแกน เทคนิคทั้งสองมักใช้ไดโอดเปล่งแสงอินฟราเรด ที่ติดอยู่กับเครื่องสแกน ซึ่งกล้องจะมองเห็นผ่านตัวกรองที่ให้ความทนทานต่อแสงโดยรอบ^{[ 26 ]}

ข้อมูลจะถูกรวบรวมโดยคอมพิวเตอร์และบันทึกเป็นจุดข้อมูลภายในพื้นที่สามมิติเมื่อประมวลผลแล้ว ข้อมูลเหล่านี้จะถูกแปลงเป็นตาข่ายสามเหลี่ยม และจากนั้นเป็น แบบจำลอง การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD)ซึ่งมักจะเป็น พื้นผิว B-spline ที่ไม่สม่ำเสมอเครื่องสแกนเลเซอร์แบบพกพาสามารถรวมข้อมูลนี้กับเซ็นเซอร์แสงที่มองเห็นได้แบบพาสซีฟ ซึ่งจับภาพพื้นผิวและสี เพื่อสร้าง (หรือ " วิศวกรรมย้อนกลับ ") แบบจำลอง 3 มิติที่สมบูรณ์

เครื่องสแกน 3 มิติแบบใช้แสงโครงสร้างจะฉายลวดลายแสงลงบนวัตถุและสังเกตการเปลี่ยนแปลงรูปทรงของลวดลายบนวัตถุ ลวดลายจะถูกฉายลงบนวัตถุโดยใช้โปรเจ็กเตอร์ LCDหรือแหล่งกำเนิดแสงที่เสถียรอื่นๆ กล้องซึ่งวางเยื้องไปจากโปรเจ็กเตอร์เล็กน้อยจะจับภาพรูปทรงของลวดลายและคำนวณระยะห่างของทุกจุดในขอบเขตการมองเห็น

การสแกนด้วยแสงที่มีโครงสร้างยังคงเป็นหัวข้อวิจัยที่คึกคักมาก โดยมีเอกสารวิจัยจำนวนมากตีพิมพ์ในแต่ละปี แผนที่ที่สมบูรณ์แบบยังได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในฐานะรูปแบบแสงที่มีโครงสร้างซึ่งแก้ปัญหาการจับคู่และอนุญาตให้ตรวจจับข้อผิดพลาดและแก้ไขข้อผิดพลาดได้^{[ 27 ]}

ข้อดีของเครื่องสแกน 3 มิติแบบใช้แสงโครงสร้างคือความเร็วและความแม่นยำ แทนที่จะสแกนทีละจุด เครื่องสแกนแบบใช้แสงโครงสร้างจะสแกนหลายจุดหรือทั้งพื้นที่ที่ต้องการสแกนพร้อมกัน การสแกนทั้งพื้นที่ในเวลาเพียงเสี้ยววินาทีช่วยลดหรือขจัดปัญหาการบิดเบี้ยวจากการเคลื่อนไหว ระบบบางระบบที่มีอยู่แล้วสามารถสแกนวัตถุที่เคลื่อนไหวได้แบบเรียลไทม์

มีการพัฒนาสแกนเนอร์แบบเรียลไทม์โดยใช้การฉายภาพลายเส้นดิจิทัลและเทคนิคการเปลี่ยนเฟส (วิธีการแสงที่มีโครงสร้างบางประเภท) เพื่อจับภาพ สร้างใหม่ และแสดงผลรายละเอียดความหนาแน่นสูงของวัตถุที่เปลี่ยนรูปได้แบบไดนามิก (เช่น การแสดงออกทางใบหน้า) ที่ 40 เฟรมต่อวินาที^{[ 28 ]}เมื่อเร็วๆ นี้ มีการพัฒนาสแกนเนอร์อีกตัวหนึ่ง สามารถใช้รูปแบบต่างๆ กับระบบนี้ได้ และอัตราเฟรมสำหรับการจับภาพและการประมวลผลข้อมูลสูงถึง 120 เฟรมต่อวินาที นอกจากนี้ยังสามารถสแกนพื้นผิวที่แยกออกจากกันได้ เช่น มือสองข้างที่กำลังเคลื่อนไหว^{[ 29 ]}ด้วยการใช้เทคนิคการเบลอภาพแบบไบนารี ทำให้เกิดความก้าวหน้าด้านความเร็วที่สามารถเข้าถึงหลายร้อย^{[ 30 ]}ถึงหลายพันเฟรมต่อวินาที^{[ 31 ]}

เครื่องสแกน 3 มิติแบบใช้แสงปรับความเข้มจะส่องแสงที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องไปยังวัตถุ โดยปกติแหล่งกำเนิดแสงจะปรับความเข้มของแสงเป็น รูปแบบ ไซน์กล้องจะตรวจจับแสงสะท้อน และปริมาณการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบแสงจะกำหนดระยะทางที่แสงเดินทาง แสงปรับความเข้มยังช่วยให้เครื่องสแกนสามารถละเว้นแสงจากแหล่งกำเนิดอื่นที่ไม่ใช่เลเซอร์ได้ จึงไม่มีการรบกวนเกิดขึ้น

เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) เป็นวิธีการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่สร้างภาพสามมิติของภายในวัตถุจากชุดภาพเอกซเรย์สองมิติจำนวนมากการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) เป็นเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่คล้ายคลึงกัน แต่ MRI ให้ความคมชัดระหว่างเนื้อเยื่ออ่อนต่างๆ ของร่างกายได้มากกว่าเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT) ทำให้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการถ่ายภาพระบบประสาท (สมอง) ระบบกล้ามเนื้อและกระดูก ระบบหัวใจและหลอดเลือด และมะเร็ง เทคนิคเหล่านี้สร้างภาพสามมิติแบบปริมาตรที่สามารถมองเห็นปรับแต่ง หรือแปลงเป็นพื้นผิวสามมิติแบบดั้งเดิมได้โดยตรงโดยใช้อัลกอริทึมการสกัดพื้นผิวไอโซ

แม้ว่าโดยทั่วไปจะพบได้บ่อยในทางการแพทย์ แต่การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบอุตสาหกรรม การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กและการตรวจ MRI ก็ยังถูกนำไปใช้ในสาขาอื่นๆ เพื่อสร้างภาพดิจิทัลของวัตถุและส่วนประกอบภายใน เช่น การทดสอบวัสดุแบบไม่ทำลายการวิศวกรรมย้อนกลับหรือการศึกษาตัวอย่างทางชีววิทยาและบรรพชีวินวิทยา

โซลูชันการสร้างภาพ 3 มิติแบบพาสซีฟไม่ปล่อยรังสีใดๆ ออกมาเอง แต่จะอาศัยการตรวจจับรังสีสะท้อนจากสิ่งแวดล้อมแทน โซลูชันประเภทนี้ส่วนใหญ่จะตรวจจับแสงที่มองเห็นได้ เนื่องจากเป็นรังสีจากสิ่งแวดล้อมที่มีอยู่ทั่วไป รังสีประเภทอื่นๆ เช่น อินฟราเรด ก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นกัน วิธีการแบบพาสซีฟนั้นมีราคาถูกมาก เพราะในกรณีส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะ แต่ใช้เพียงกล้องดิจิทัลธรรมดาก็เพียงพอแล้ว

• ระบบ สเตอริโอสโคปิกมักใช้กล้องวิดีโอสองตัวที่อยู่ห่างกันเล็กน้อย โดยมองไปยังฉากเดียวกัน การวิเคราะห์ความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างภาพที่กล้องแต่ละตัวมองเห็น จะทำให้สามารถกำหนดระยะห่างที่แต่ละจุดในภาพได้ วิธีนี้ใช้หลักการเดียวกันกับการมองเห็นแบบสเตอริโอสโคปิกของ มนุษย์ ^{[ 32 ]}
• ระบบ โฟโตเมตริกมักใช้กล้องเพียงตัวเดียว แต่ถ่ายภาพหลายภาพภายใต้สภาพแสงที่แตกต่างกัน เทคนิคเหล่านี้พยายามกลับแบบจำลองการสร้างภาพเพื่อกู้คืนทิศทางของพื้นผิวที่แต่ละพิกเซล
• เทคนิคการสร้าง ภาพเงาใช้โครงร่างที่สร้างขึ้นจากลำดับภาพถ่ายรอบวัตถุสามมิติโดยใช้พื้นหลังที่มีความแตกต่างของแสงสูงภาพเงา เหล่านี้ จะถูกดึงออกมาและตัดกันเพื่อสร้างโครงร่างโดยประมาณของวัตถุ ด้วยวิธีการนี้ ส่วนเว้าบางส่วนของวัตถุ (เช่น ด้านในของชาม) จะไม่สามารถมองเห็นได้

โฟ โตแกรมเมตรีให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับรูปร่าง 3 มิติของวัตถุทางกายภาพโดยอาศัยการวิเคราะห์ภาพถ่าย ข้อมูล 3 มิติที่ได้มักจะอยู่ในรูปของกลุ่มจุด 3 มิติ ตาข่าย 3 มิติ หรือจุด 3 มิติ^{[ 33 ]}แอปพลิเคชันซอฟต์แวร์โฟโตแกรมเมตรีสมัยใหม่จะวิเคราะห์ภาพดิจิทัลจำนวนมากโดยอัตโนมัติเพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติ อย่างไรก็ตาม อาจจำเป็นต้องมีการโต้ตอบด้วยตนเองหากซอฟต์แวร์ไม่สามารถกำหนดตำแหน่ง 3 มิติของกล้องในภาพได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการสร้างแบบจำลอง มีซอฟต์แวร์หลายแพ็กเกจให้เลือกใช้ ได้แก่PhotoModeler , Geodetic Systems, Autodesk ReCap , RealityCaptureและAgisoft Metashape (ดูการเปรียบเทียบซอฟต์แวร์โฟโตแกรมเมตรี )

• การถ่ายภาพระยะใกล้โดยทั่วไปจะใช้กล้องมือถือ เช่นDSLRที่มีเลนส์ระยะโฟกัสคงที่เพื่อถ่ายภาพวัตถุสำหรับการสร้างใหม่แบบ 3 มิติ^{[ 34 ]}วัตถุที่นำมาศึกษาได้แก่ วัตถุขนาดเล็ก เช่นด้านหน้าอาคาร ยานพาหนะ รูปปั้น หิน และรองเท้า
• สามารถใช้ ชุดกล้องเพื่อสร้างจุดเมฆ 3 มิติหรือตาข่ายของวัตถุที่มีชีวิต เช่น คนหรือสัตว์เลี้ยง โดยการซิงโครไนซ์กล้องหลายตัวเพื่อถ่ายภาพวัตถุจากหลายมุมมองพร้อมกันเพื่อสร้างวัตถุ 3 มิติขึ้นใหม่^{[ 35 ]}
• การถ่ายภาพสามมิติด้วยเลนส์มุมกว้างสามารถใช้ในการบันทึกภาพภายในอาคารหรือพื้นที่ปิดโดยใช้ กล้องที่ มีเลนส์มุมกว้างเช่นกล้อง 360องศา
• การถ่ายภาพทางอากาศ (Aerial photogrammetry)ใช้ภาพถ่ายทางอากาศที่ได้จากดาวเทียม เครื่องบินพาณิชย์ หรือโดรนเพื่อเก็บภาพอาคาร สิ่งก่อสร้าง และภูมิประเทศ สำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ โดยสร้างเป็นกลุ่มจุด (point cloud) หรือตาข่าย (mesh)

การสกัดอาคารแบบกึ่งอัตโนมัติจาก ข้อมูล lidarและภาพความละเอียดสูงก็เป็นไปได้เช่นกัน วิธีนี้ช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองได้โดยไม่ต้องเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งหรือวัตถุจริง^{[ 36 ]}จากข้อมูล lidar ทางอากาศ สามารถสร้างแบบจำลองพื้นผิวดิจิทัล (DSM) ได้ จากนั้นวัตถุที่สูงกว่าพื้นดินจะถูกตรวจจับโดยอัตโนมัติจาก DSM โดยอาศัยความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับอาคาร ลักษณะทางเรขาคณิต เช่น ขนาด ความสูง และข้อมูลรูปร่าง จะถูกนำมาใช้เพื่อแยกอาคารออกจากวัตถุอื่น โครงร่างอาคารที่สกัดได้จะถูกทำให้ง่ายขึ้นโดยใช้อัลกอริทึมแบบตั้งฉากเพื่อให้ได้คุณภาพแผนที่ที่ดีขึ้น สามารถทำการวิเคราะห์ลุ่มน้ำเพื่อสกัดสันหลังคาของอาคาร สันหลังคาและข้อมูลความลาดชันจะถูกนำมาใช้เพื่อจำแนกอาคารตามประเภท จากนั้นอาคารจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยใช้แบบจำลองอาคารแบบพาราเมตริกสามแบบ (แบน หลังคาจั่ว หลังคาปั้นหยา) ^{[ 37 ]}

เทคโนโลยี Lidarและการสแกนด้วยเลเซอร์ภาคพื้นดินอื่นๆ^{[ 38 ]}นำเสนอวิธีการอัตโนมัติที่เร็วที่สุดในการรวบรวมข้อมูลความสูงหรือระยะทาง การใช้ Lidar หรือเลเซอร์ในการวัดความสูงของอาคารกำลังเป็นที่นิยมอย่างมาก^{[ 39 ]}การใช้งานเชิงพาณิชย์ของทั้ง Lidar ทางอากาศและเทคโนโลยีการสแกนด้วยเลเซอร์ภาคพื้นดินได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการที่รวดเร็วและแม่นยำสำหรับการสกัดความสูงของอาคาร งานสกัดอาคารมีความจำเป็นในการกำหนดตำแหน่งอาคาร ระดับความสูงของพื้นดิน ทิศทาง ขนาดอาคาร ความสูงของหลังคา ฯลฯ อาคารส่วนใหญ่ได้รับการอธิบายในรายละเอียดที่เพียงพอในแง่ของรูปทรงหลายเหลี่ยมทั่วไป กล่าวคือ ขอบเขตของอาคารสามารถแสดงได้ด้วยชุดของพื้นผิวระนาบและเส้นตรง การประมวลผลเพิ่มเติม เช่น การแสดงรอยเท้าอาคารเป็นรูปหลายเหลี่ยม ใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลในฐาน ข้อมูล GIS

Fruh และ Zakhor นำเสนอแนวทางในการสร้างแบบจำลองเมือง 3 มิติที่มีพื้นผิวโดยอัตโนมัติ โดยใช้การสแกนด้วยเลเซอร์และภาพถ่ายจากระดับพื้นดินและมุมมองจากมุมสูง แนวทางนี้เกี่ยวข้องกับการลงทะเบียนและผสานรวมแบบจำลองรายละเอียดของอาคารเข้ากับแบบจำลองทางอากาศที่เสริมกัน กระบวนการสร้างแบบจำลองทางอากาศจะสร้างแบบจำลองที่มีความละเอียดครึ่งเมตรพร้อมมุมมองจากมุมสูงของพื้นที่ทั้งหมด ซึ่งประกอบด้วยรายละเอียดของภูมิประเทศและยอดอาคาร กระบวนการสร้างแบบจำลองจากพื้นดินจะสร้างแบบจำลองรายละเอียดของอาคาร โดยใช้ DSM ที่ได้จากการสแกนด้วยเลเซอร์จากอากาศ พวกเขาระบุตำแหน่งของยานพาหนะที่ใช้ในการสำรวจและลงทะเบียนแบบจำลองอาคารจากพื้นดินกับแบบจำลองทางอากาศโดยใช้การระบุตำแหน่งแบบมอนเตคาร์โล (MCL) สุดท้าย แบบจำลองทั้งสองจะถูกผสานรวมเข้าด้วยกันโดยใช้ความละเอียดที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้แบบจำลอง 3 มิติ

Haala, Brenner และ Anders ใช้เครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์จากอากาศยานเพื่อรวมข้อมูลความสูงเข้ากับแบบแปลนอาคารที่มีอยู่แล้ว แบบแปลนอาคารเหล่านี้ได้มาแล้วในรูปแบบอนาล็อกโดยใช้แผนที่และแบบแปลน หรือในรูปแบบดิจิทัลในระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (GIS) แบบ 2 มิติ โครงการนี้จัดทำขึ้นเพื่อให้สามารถเก็บรวบรวมข้อมูลโดยอัตโนมัติโดยการบูรณาการข้อมูลประเภทต่างๆ เหล่านี้ จากนั้นจึงสร้างแบบจำลองเมืองเสมือนจริงในโครงการโดยการประมวลผลพื้นผิว เช่น การทำแผนที่ภาพถ่ายภาคพื้นดิน โครงการนี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการได้มาซึ่งระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์เมืองแบบ 3 มิติอย่างรวดเร็ว แบบแปลนพิสูจน์แล้วว่าเป็นแหล่งข้อมูลที่สำคัญมากอีกแหล่งหนึ่งสำหรับการสร้างอาคารแบบ 3 มิติขึ้นใหม่ เมื่อเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ของกระบวนการอัตโนมัติ แบบแปลนเหล่านี้พิสูจน์แล้วว่ามีความน่าเชื่อถือมากกว่า เนื่องจากมีข้อมูลที่รวบรวมไว้ซึ่งได้รับการทำให้ชัดเจนโดยการตีความของมนุษย์ ด้วยเหตุนี้ แบบแปลนจึงสามารถลดต้นทุนในโครงการบูรณะได้อย่างมาก ตัวอย่างของข้อมูลแบบแปลนที่มีอยู่ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการบูรณะอาคารได้คือแผนที่ทะเบียนที่ดินดิจิทัลซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายตัวของทรัพย์สิน รวมถึงขอบเขตของพื้นที่เกษตรกรรมทั้งหมดและแบบแปลนของอาคารที่มีอยู่ นอกจากนี้ ข้อมูลเพิ่มเติม เช่น ชื่อถนน และการใช้งานอาคาร (เช่น โรงรถ อาคารที่พักอาศัย อาคารสำนักงาน อาคารอุตสาหกรรม โบสถ์) จะแสดงในรูปแบบของสัญลักษณ์ข้อความ ปัจจุบัน แผนที่ที่ดินดิจิทัลถูกสร้างขึ้นเป็นฐานข้อมูลที่ครอบคลุมพื้นที่ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยการแปลงแผนที่หรือแบบแปลนที่มีอยู่เดิมให้เป็นดิจิทัล

• อุปกรณ์สแกนด้วยเลเซอร์ภาคพื้นดิน (แบบพัลส์หรือแบบเฟส) พร้อมซอฟต์แวร์ประมวลผล โดยทั่วไปมีราคาเริ่มต้นที่ 150,000 ยูโร อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำน้อยกว่าบางรุ่น (เช่น Trimble VX) มีราคาประมาณ 75,000 ยูโร
• ระบบไลดาร์ภาคพื้นดินมีราคาประมาณ 300,000 ยูโร
• ระบบที่ใช้กล้องถ่ายภาพนิ่งทั่วไปติดตั้งบนเฮลิคอปเตอร์บังคับวิทยุ ( โฟโตแกรมเมตรี ) ก็เป็นไปได้เช่นกัน และมีราคาประมาณ 25,000 ยูโร ระบบที่ใช้กล้องถ่ายภาพนิ่งกับบอลลูนมีราคาถูกกว่า (ประมาณ 2,500 ยูโร) แต่ต้องมีการประมวลผลด้วยมือเพิ่มเติม เนื่องจากกระบวนการประมวลผลด้วยมือใช้เวลาประมาณหนึ่งเดือนต่อการถ่ายภาพหนึ่งวัน ดังนั้นในระยะยาวแล้ว วิธีนี้จึงยังคงมีราคาแพงอยู่ดี
• การได้มาซึ่งภาพถ่ายดาวเทียมก็เป็นเรื่องที่มีค่าใช้จ่ายสูงเช่นกัน ภาพสเตอริโอความละเอียดสูง (ความละเอียด 0.5 เมตร) มีราคาประมาณ 11,000 ยูโร ดาวเทียมถ่ายภาพได้แก่ Quikbird และ Ikonos ภาพโมโนสโคปิกความละเอียดสูงมีราคาประมาณ 5,500 ยูโร ภาพที่มีความละเอียดต่ำกว่าเล็กน้อย (เช่น จากดาวเทียม CORONA ซึ่งมีความละเอียด 2 เมตร) มีราคาประมาณ 1,000 ยูโรต่อ 2 ภาพ โปรดทราบว่า ภาพ จาก Google Earthมีความละเอียดต่ำเกินไปที่จะสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่แม่นยำได้^{[ 40 ]}

ข้อมูลจุดที่ได้จากเครื่องสแกน 3 มิติและการสร้างภาพ 3 มิติ สามารถนำไปใช้โดยตรงสำหรับการวัดและการแสดงภาพในวงการสถาปัตยกรรมและการก่อสร้างได้

อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันส่วนใหญ่มักใช้โมเดล 3 มิติแบบรูปหลายเหลี่ยม โมเดลพื้นผิว NURBSหรือโมเดล CAD ที่แก้ไขได้โดยใช้คุณลักษณะ (หรือที่เรียกว่าโมเดลของแข็ง ) แทน

• แบบจำลอง ตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม : ในการแสดงรูปร่างด้วยรูปหลายเหลี่ยม พื้นผิวโค้งจะถูกจำลองเป็นพื้นผิวเรียบเหลี่ยมเล็กๆ จำนวนมาก (ลองนึกถึงทรงกลมที่จำลองเป็นลูกบอลดิสโก้) แบบจำลองรูปหลายเหลี่ยม หรือที่เรียกว่าแบบจำลองตาข่าย มีประโยชน์สำหรับการแสดงภาพ สำหรับCAM บางประเภท (เช่น การตัดเฉือน) แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีขนาด "ใหญ่" (เช่น ชุดข้อมูลขนาดใหญ่มาก) และแก้ไขได้ยากในรูปแบบนี้ การสร้างใหม่เป็นแบบจำลองรูปหลายเหลี่ยมเกี่ยวข้องกับการค้นหาและเชื่อมต่อจุดที่อยู่ติดกันด้วยเส้นตรงเพื่อสร้างพื้นผิวต่อเนื่อง มีแอปพลิเคชันมากมายทั้งแบบฟรีและเสียเงินสำหรับจุดประสงค์นี้ (เช่นGigaMesh , MeshLab , PointCab, kubit PointCloud สำหรับ AutoCAD, Reconstructor , imagemodel, PolyWorks, Rapidform, Geomagic , Imageware, Rhino 3Dเป็นต้น)
• แบบจำลองพื้นผิว : ระดับความซับซ้อนถัดไปในการสร้างแบบจำลองเกี่ยวข้องกับการใช้แผ่น พื้นผิว โค้งหลายๆ แผ่นมาประกอบกันเพื่อสร้างแบบจำลองรูปร่าง แผ่นเหล่านี้อาจเป็น NURBS, TSplines หรือการแสดงผลแบบโค้งอื่นๆ ของโทโพโลยีแบบโค้ง การใช้ NURBS ทำให้รูปร่างทรงกลมกลายเป็นทรงกลมทางคณิตศาสตร์ที่แท้จริง แอปพลิเคชันบางตัวมีฟังก์ชันการจัดวางแผ่นพื้นผิวด้วยตนเอง แต่แอปพลิเคชันที่ดีที่สุดจะมีทั้งการจัดวางแผ่นพื้นผิวแบบอัตโนมัติและการจัดวางด้วยตนเอง แผ่นพื้นผิวเหล่านี้มีข้อดีคือมีน้ำหนักเบาและจัดการได้ง่ายกว่าเมื่อส่งออกไปยัง CAD แบบจำลองพื้นผิวสามารถแก้ไขได้บ้าง แต่เฉพาะในแง่ของการปั้น การดึงและผลักเพื่อเปลี่ยนรูปพื้นผิวเท่านั้น การแสดงผลแบบนี้เหมาะสำหรับการสร้างแบบจำลองรูปทรงอินทรีย์และรูปทรงศิลปะ ผู้ให้บริการโปรแกรมสร้างแบบจำลองพื้นผิว ได้แก่ Rapidform, Geomagic , Rhino 3D , Maya, T Splines เป็นต้น
• แบบจำลอง CAD ที่เป็นของแข็ง : จากมุมมองด้านวิศวกรรม/การผลิต การแสดงรูปทรงดิจิทัลที่ดีที่สุดคือแบบจำลอง CAD แบบพาราเมตริกที่สามารถแก้ไขได้ ใน CAD ทรงกลมจะถูกอธิบายด้วยคุณลักษณะแบบพาราเมตริกซึ่งสามารถแก้ไขได้ง่ายโดยการเปลี่ยนค่า (เช่น จุดศูนย์กลางและรัศมี)

แบบจำลอง CAD เหล่านี้ไม่ได้อธิบายเพียงแค่รูปร่างหรือโครงสร้างของวัตถุเท่านั้น แต่ยังรวมถึง "เจตนาในการออกแบบ" (เช่น คุณลักษณะที่สำคัญและความสัมพันธ์กับคุณลักษณะอื่นๆ) ตัวอย่างของเจตนาในการออกแบบที่ไม่ปรากฏชัดจากรูปร่างเพียงอย่างเดียว อาจเป็นน็อตยึดดรัมเบรก ซึ่งต้องอยู่ตรงกลางกับรูตรงกลางของดรัม ความรู้ในส่วนนี้จะกำหนดลำดับและวิธีการสร้างแบบจำลอง CAD นักออกแบบที่ตระหนักถึงความสัมพันธ์นี้จะไม่ออกแบบน็อตยึดโดยอ้างอิงจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก แต่จะอ้างอิงจากจุดศูนย์กลางแทน ผู้สร้างแบบจำลอง CAD จะต้องรวมทั้งรูปร่างและเจตนาในการออกแบบไว้ในแบบจำลอง CAD ที่สมบูรณ์

ผู้จำหน่ายซอฟต์แวร์นำเสนอวิธีการที่แตกต่างกันในการสร้างแบบจำลอง CAD แบบพาราเมตริก บางรายส่งออกพื้นผิว NURBS และปล่อยให้ผู้ออกแบบ CAD ทำการสร้างแบบจำลองให้เสร็จสมบูรณ์ใน CAD (เช่นGeomagic , Imageware, Rhino 3D ) บางรายใช้ข้อมูลจากการสแกนเพื่อสร้างแบบจำลองตามคุณลักษณะที่แก้ไขได้และตรวจสอบได้ ซึ่งนำเข้าสู่ CAD โดยที่โครงสร้างคุณลักษณะทั้งหมดคงอยู่ ทำให้ได้แบบจำลอง CAD ที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งบันทึกทั้งรูปร่างและเจตนาในการออกแบบ (เช่นGeomagic , Rapidform) ตัวอย่างเช่น ในตลาดมีปลั๊กอินต่างๆ สำหรับโปรแกรม CAD ที่มีอยู่แล้ว เช่น SolidWorks Xtract3D, DezignWorks และ Geomagic สำหรับ SolidWorks ช่วยให้สามารถจัดการการสแกน 3 มิติได้โดยตรงภายในSolidWorksนอกจากนี้ยังมีแอปพลิเคชัน CAD อื่นๆ ที่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะจัดการแบบจำลองจุดหรือรูปหลายเหลี่ยมที่มีจำนวนจำกัดภายในสภาพแวดล้อม CAD (เช่นCATIA , AutoCAD , Revit )

เครื่องสแกน CT , CT สำหรับงานอุตสาหกรรม , MRIหรือไมโคร CTไม่ได้สร้างกลุ่มจุด แต่สร้างชุดภาพตัดขวาง 2 มิติ (แต่ละภาพเรียกว่า "โทโมแกรม") ซึ่งจะถูก "ซ้อนกัน" เพื่อสร้างภาพ 3 มิติ มีหลายวิธีในการทำเช่นนี้ ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่ต้องการ:

• การเรนเดอร์แบบสามมิติ (Volume rendering ): โดยปกติแล้วส่วนต่างๆ ของวัตถุจะมีค่าเกณฑ์หรือความหนาแน่นของระดับสีเทาที่แตกต่างกัน จากนั้นจึงสามารถสร้างแบบจำลองสามมิติและแสดงผลบนหน้าจอได้ สามารถสร้างแบบจำลองได้หลายแบบจากค่าเกณฑ์ต่างๆ ทำให้สามารถใช้สีที่แตกต่างกันเพื่อแสดงส่วนประกอบแต่ละส่วนของวัตถุได้ การเรนเดอร์แบบสามมิติมักใช้สำหรับการแสดงภาพวัตถุที่สแกนแล้วเท่านั้น
• การแบ่งส่วนภาพ : ในกรณีที่โครงสร้างต่าง ๆ มีค่าเกณฑ์/ระดับสีเทาที่คล้ายคลึงกัน อาจเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกโครงสร้างเหล่านั้นออกจากกันโดยการปรับพารามิเตอร์การแสดงผลแบบสามมิติเพียงอย่างเดียว วิธีแก้ปัญหานี้เรียกว่าการแบ่งส่วนภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการแบบแมนนวลหรืออัตโนมัติที่สามารถกำจัดโครงสร้างที่ไม่ต้องการออกจากภาพได้ ซอฟต์แวร์การแบ่งส่วนภาพมักจะอนุญาตให้ส่งออกโครงสร้างที่แบ่งส่วนแล้วในรูปแบบ CAD หรือ STL เพื่อการปรับแต่งเพิ่มเติม
• การสร้างแบบจำลองตาข่ายจากภาพ : เมื่อใช้ข้อมูลภาพ 3 มิติสำหรับการวิเคราะห์เชิงคำนวณ (เช่น CFD และ FEA) การแบ่งส่วนข้อมูลและการสร้างแบบจำลองตาข่ายจาก CAD โดยตรงอาจใช้เวลานานและแทบเป็นไปไม่ได้เลยสำหรับโครงสร้างทางเรขาคณิตที่ซับซ้อนซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของข้อมูลภาพ วิธีแก้ปัญหานี้เรียกว่าการสร้างแบบจำลองตาข่ายจากภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการอัตโนมัติในการสร้างคำอธิบายทางเรขาคณิตที่แม่นยำและสมจริงของข้อมูลการสแกน

การสแกนด้วยเลเซอร์หมายถึงวิธีการทั่วไปในการสุ่มตัวอย่างหรือสแกนพื้นผิวโดยใช้ เทคโนโลยี เลเซอร์มีหลายด้านของการใช้งานที่แตกต่างกันโดยหลักๆ คือ กำลังของเลเซอร์ที่ใช้ และผลลัพธ์ของกระบวนการสแกน กำลังเลเซอร์ต่ำจะใช้เมื่อไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงพื้นผิวที่สแกน เช่น เมื่อต้องการเพียงแค่แปลงเป็นดิจิทัล การสแกนด้วยเลเซอร์ แบบคอนโฟกัลหรือแบบ 3 มิติเป็นวิธีการเพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับพื้นผิวที่สแกน การใช้งานกำลังต่ำอีกอย่างหนึ่งคือการใช้ระบบฉายแสงที่มีโครงสร้างสำหรับการวัดความเรียบของเซลล์แสงอาทิตย์ ^{[ 41 ]}ซึ่งช่วยให้สามารถคำนวณความเครียดได้ตลอดแผ่นเวเฟอร์มากกว่า 2,000 แผ่นต่อชั่วโมง ^{[ 42 ]}

กำลังเลเซอร์ที่ใช้สำหรับอุปกรณ์สแกนเลเซอร์ในงานอุตสาหกรรมโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 1 วัตต์ ระดับกำลังมักจะอยู่ที่ประมาณ 200 มิลลิวัตต์หรือน้อยกว่านั้น แต่บางครั้งอาจมากกว่านั้น

การได้มาซึ่งข้อมูล 3 มิติและการสร้างวัตถุขึ้นใหม่สามารถทำได้โดยใช้ภาพคู่สเตอริโอ การถ่ายภาพสามมิติแบบสเตอริโอหรือการถ่ายภาพสามมิติโดยใช้บล็อกภาพที่ซ้อนทับกันเป็นแนวทางหลักสำหรับการทำแผนที่ 3 มิติและการสร้างวัตถุขึ้นใหม่โดยใช้ภาพ 2 มิติ การถ่ายภาพสามมิติระยะใกล้ก็พัฒนาไปถึงระดับที่สามารถใช้กล้องหรือกล้องดิจิทัลในการถ่ายภาพวัตถุในระยะใกล้ เช่น อาคาร และสร้างวัตถุขึ้นใหม่โดยใช้ทฤษฎีเดียวกันกับการถ่ายภาพสามมิติทางอากาศ ตัวอย่างของซอฟต์แวร์ที่สามารถทำเช่นนี้ได้คือ Vexcel FotoG 5 ^{[ 43 ] [ 44 ]}ปัจจุบันซอฟต์แวร์นี้ถูกแทนที่ด้วย Vexcel GeoSynthแล้ว^{[ 45 ]}โปรแกรมซอฟต์แวร์ที่คล้ายกันอีกโปรแกรมหนึ่งคือMicrosoft Photosynth ^{[ 46 ] [ 47 ]}

Sisi Zlatanovaได้นำเสนอวิธีการกึ่งอัตโนมัติสำหรับการได้มาซึ่งข้อมูลโครงสร้างเชิงโทโพโลยี 3 มิติจากภาพสเตอริโอทางอากาศ 2 มิติ^{[ 48 ]}กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแปลงจุดจำนวนหนึ่งเป็นดิจิทัลด้วยตนเองซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างวัตถุ 3 มิติขึ้นใหม่โดยอัตโนมัติ วัตถุที่สร้างขึ้นใหม่แต่ละชิ้นจะได้รับการตรวจสอบโดยการซ้อนทับกราฟิกโครงร่างเส้นลวดในแบบจำลองสเตอริโอ ข้อมูล 3 มิติที่มีโครงสร้างเชิงโทโพโลยีจะถูกจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูลและยังใช้สำหรับการแสดงภาพของวัตถุด้วย ซอฟต์แวร์ที่โดดเด่นที่ใช้สำหรับการได้มาซึ่งข้อมูล 3 มิติโดยใช้ภาพ 2 มิติ ได้แก่Agisoft Metashape [ ^{49 ] RealityCapture} [ 50 ^{] และ} ENSAIS Engineering College TIPHON (Traitement d'Image et PHOtogrammétrie Numérique ^{) [ 51 ]}

Franz Rottensteiner ได้พัฒนาวิธีการสกัดอาคารแบบกึ่งอัตโนมัติควบคู่ไปกับแนวคิดในการจัดเก็บแบบจำลองอาคารควบคู่ไปกับภูมิประเทศและข้อมูลภูมิประเทศอื่นๆ ในระบบสารสนเทศภูมิประเทศ แนวทางของเขาขึ้นอยู่กับการบูรณาการการประมาณค่าพารามิเตอร์ของอาคารเข้ากับกระบวนการโฟโตแกรมเมตรีโดยใช้รูปแบบการสร้างแบบจำลองแบบไฮบริด อาคารจะถูกแยกย่อยออกเป็นชุดขององค์ประกอบพื้นฐานที่เรียบง่ายซึ่งถูกสร้างขึ้นใหม่ทีละส่วน จากนั้นจึงรวมเข้าด้วยกันโดยใช้ตัวดำเนินการบูลีน โครงสร้างข้อมูลภายในของทั้งองค์ประกอบพื้นฐานและแบบจำลองอาคารแบบผสมนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการแสดงขอบเขต^{[ 52 ] [ 53 ]}

มีการใช้ภาพหลายภาพในแนวทางของ Zhang ^{[ 54 ]}ในการสร้างพื้นผิวขึ้นใหม่จากภาพหลายภาพ แนวคิดหลักคือการสำรวจการบูรณาการข้อมูลสเตอริโอ 3 มิติและภาพปรับเทียบ 2 มิติ แนวทางนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากข้อเท็จจริงที่ว่ามีเพียงจุดคุณลักษณะที่แข็งแกร่งและแม่นยำซึ่งรอดพ้นจากการตรวจสอบทางเรขาคณิตของภาพหลายภาพเท่านั้นที่จะถูกสร้างขึ้นใหม่ในพื้นที่ ความไม่เพียงพอของความหนาแน่นและช่องว่างที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในข้อมูลสเตอริโอควรได้รับการเติมเต็มโดยใช้ข้อมูลจากภาพหลายภาพ ดังนั้นแนวคิดคือการสร้างแพทช์พื้นผิวขนาดเล็กจากจุดสเตอริโอก่อน จากนั้นจึงค่อยๆ ขยายแพทช์ที่เชื่อถือได้ในบริเวณใกล้เคียงจากภาพไปยังพื้นผิวทั้งหมดโดยใช้กลยุทธ์แบบ best-first ปัญหาจึงลดลงเหลือการค้นหาแพทช์พื้นผิวเฉพาะที่ที่เหมาะสมที่สุดซึ่งผ่านชุดจุดสเตอริโอที่กำหนดจากภาพ

ภาพหลายสเปกตรัมยังใช้สำหรับการตรวจจับอาคาร 3 มิติด้วย โดยใช้ข้อมูลพัลส์แรกและพัลส์สุดท้ายและดัชนีพืชพรรณความแตกต่างปกติในกระบวนการ^{[ 55 ]}

นอกจากนี้ ยังมีการนำเทคนิคการวัดแบบใหม่มาใช้เพื่อวัดขนาดและระยะห่างระหว่างวัตถุจากภาพเดียว โดยใช้การฉายภาพหรือเงา รวมถึงการผสมผสานระหว่างทั้งสองอย่าง เทคโนโลยีนี้กำลังได้รับความสนใจเนื่องจากประมวลผลได้รวดเร็วและมีต้นทุนต่ำกว่าการวัดแบบสเตอริโอมาก

เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติถูกนำมาใช้ในการสแกนหินอวกาศสำหรับองค์การอวกาศยุโรป^{[ 56 ] [ 57 ]}

• การควบคุมหุ่นยนต์ : เช่น เครื่องสแกนเลเซอร์อาจทำหน้าที่เป็น "ดวงตา" ของหุ่นยนต์^{[ 58 ] [ 59 ]}
• แบบแปลนก่อสร้างจริงของสะพาน โรงงานอุตสาหกรรม และอนุสาวรีย์
• เอกสารเกี่ยวกับสถานที่ทางประวัติศาสตร์^{[ 60 ]}
• การสร้างแบบจำลองและการจัดวางพื้นที่
• การควบคุมคุณภาพ
• การสำรวจปริมาณ
• การตรวจสอบเพย์โหลด^{[ 61 ]}
• การออกแบบทางหลวงใหม่
• การกำหนดเกณฑ์มาตรฐานของรูปทรง/สภาพที่มีอยู่ก่อนแล้ว เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกิดจากการสัมผัสกับแรงกระแทกรุนแรง เช่น แผ่นดินไหว การชนของเรือ/รถบรรทุก หรือไฟไหม้
• สร้างแผนที่ GIS ( ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ ) ^{[ 62 ]}และภูมิสารสนเทศ
• การสแกนด้วยเลเซอร์ใต้พื้นผิวในเหมืองและโพรงหินปูน^{[ 63 ]}
• เอกสารนิติวิทยาศาสตร์^{[ 64 ]}

• เพิ่มความแม่นยำในการทำงานกับชิ้นส่วนและรูปทรงที่ซับซ้อน
• การประสานงานการออกแบบผลิตภัณฑ์โดยใช้ชิ้นส่วนจากหลายแหล่ง
• อัปเดตไฟล์สแกนซีดีเก่าด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยกว่า
• การเปลี่ยนชิ้นส่วนที่หายไปหรือชิ้นส่วนเก่า
• ช่วยลดต้นทุนโดยการอนุญาตให้ใช้บริการออกแบบตามสภาพจริง เช่น ในโรงงานผลิตรถยนต์
• "การนำพืชไปสู่มือวิศวกร" ด้วยการสแกนที่แชร์ผ่านเว็บ และ
• ประหยัดค่าใช้จ่ายในการเดินทาง

เครื่องสแกน 3 มิติถูกใช้โดยอุตสาหกรรมบันเทิงเพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติแบบดิจิทัลสำหรับภาพยนตร์วิดีโอเกมและเพื่อความบันเทิง^{[ 65 ]}มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในด้านการถ่ายทำภาพยนตร์เสมือนจริงในกรณีที่มีแบบจำลองที่เทียบเท่ากับโลกแห่งความเป็นจริงอยู่แล้ว การสแกนวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงจะเร็วกว่าการสร้างแบบจำลองด้วยตนเองโดยใช้ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง 3 มิติ บ่อยครั้งที่ศิลปินจะปั้นแบบจำลองทางกายภาพของสิ่งที่พวกเขาต้องการและสแกนเป็นรูปแบบดิจิทัลแทนที่จะสร้างแบบจำลองดิจิทัลบนคอมพิวเตอร์โดยตรง

สแกนเนอร์ 3 มิติได้รับการพัฒนาเพื่อใช้กล้องในการแสดงวัตถุ 3 มิติอย่างแม่นยำ^{[ 66 ]}บริษัทต่างๆ เริ่มเกิดขึ้นตั้งแต่ปี 2010 ที่สร้างภาพบุคคล 3 มิติ (หุ่นจำลอง 3 มิติ หรือเซลฟี่ 3 มิติ )

เมนูความเป็นจริงเสริมสำหรับร้านอาหารในเครือ 80 Degrees ในมาดริด^{[ 67 ]}

การสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติถูกใช้โดยหน่วยงานบังคับใช้กฎหมายทั่วโลก โมเดล 3 มิติถูกใช้สำหรับการบันทึกข้อมูลในสถานที่: ^{[ 68 ]}

• สถานที่เกิดเหตุอาชญากรรม
• วิถีกระสุน
• การวิเคราะห์รูปแบบคราบเลือด
• การวิเคราะห์อุบัติเหตุ
• การวางระเบิด
• อุบัติเหตุเครื่องบินตก และอื่นๆ

การวิศวกรรมย้อนกลับของชิ้นส่วนทางกลต้องใช้แบบจำลองดิจิทัลที่แม่นยำของวัตถุที่จะผลิตซ้ำ แทนที่จะใช้ชุดจุด แบบจำลองดิจิทัลที่แม่นยำสามารถแสดงได้ด้วยตาข่ายรูปหลายเหลี่ยมชุด พื้นผิว NURBS แบบเรียบหรือโค้ง หรือในอุดมคติสำหรับชิ้นส่วนทางกลคือแบบจำลอง CAD เครื่องสแกน 3 มิติสามารถใช้ในการแปลงชิ้นส่วนที่มีรูปร่างอิสระหรือเปลี่ยนแปลงรูปร่างอย่างค่อยเป็นค่อยไป รวมถึงรูปทรงเรขาคณิตแบบปริซึม ให้เป็นดิจิทัลได้ ในขณะที่เครื่องวัดพิกัดมักใช้เพื่อกำหนดขนาดอย่างง่ายของแบบจำลองที่มีรูปทรงปริซึมสูงเท่านั้น จากนั้นจึงประมวลผลจุดข้อมูลเหล่านี้เพื่อสร้างแบบจำลองดิจิทัลที่ใช้งานได้ โดยปกติจะใช้ซอฟต์แวร์วิศวกรรมย้อนกลับเฉพาะทาง

สามารถสแกนที่ดินหรืออาคารเป็นแบบจำลอง 3 มิติ ซึ่งช่วยให้ผู้ซื้อสามารถเยี่ยมชมและตรวจสอบทรัพย์สินจากระยะไกลได้ทุกที่ โดยไม่ต้องอยู่ที่ทรัพย์สินนั้น^{[ 69 ]}ปัจจุบันมีบริษัทอย่างน้อยหนึ่งแห่งที่ให้บริการทัวร์เสมือนจริงอสังหาริมทรัพย์ที่สแกนด้วย 3 มิติ^{[ 70 ]}ทัวร์เสมือนจริง ทั่วไปที่เก็บ ถาวร เมื่อ 2017-04-27 ที่Wayback Machineจะประกอบด้วยมุมมองแบบบ้านตุ๊กตา^{[ 71 ]}มุมมองภายใน รวมถึงแผนผังชั้น

สภาพแวดล้อมในสถานที่ที่น่าสนใจสามารถบันทึกและแปลงเป็นแบบจำลอง 3 มิติได้ จากนั้นประชาชนสามารถสำรวจแบบจำลองนี้ได้ ไม่ว่าจะผ่านอินเทอร์เฟซ VR หรืออินเทอร์เฟซ "2 มิติ" แบบดั้งเดิม ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถสำรวจสถานที่ที่ไม่สะดวกในการเดินทางได้^{[ 72 ]}กลุ่มนักเรียนประวัติศาสตร์ที่โรงเรียนมัธยมต้น Vancouver iTech Preparatory ได้สร้างพิพิธภัณฑ์เสมือนจริงโดยการสแกน 3 มิติวัตถุโบราณมากกว่า 100 ชิ้น^{[ 73 ]}

มีโครงการวิจัยมากมายที่ดำเนินการผ่านการสแกนสถานที่ทางประวัติศาสตร์และสิ่งประดิษฐ์ทั้งเพื่อการบันทึกและการวิเคราะห์^{[ 74 ]}แบบจำลองที่ได้สามารถนำไปใช้กับวิธีการวิเคราะห์ที่หลากหลาย^{[ 75 ] [ 76 ]}

การใช้เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติและการพิมพ์ 3 มิติ ร่วมกัน ทำให้สามารถจำลองวัตถุจริงได้โดยไม่ต้องใช้ เทคนิค การหล่อปูนปลาสเตอร์ แบบดั้งเดิม ซึ่งในหลายกรณีอาจเป็นการรบกวน มากเกินไป สำหรับโบราณวัตถุทางวัฒนธรรมที่มีค่าหรือบอบบาง^{[ 77 ]}ในตัวอย่างสถานการณ์การใช้งานทั่วไป โมเดล การ์กอยล์ถูกบันทึกแบบดิจิทัลโดยใช้เครื่องสแกน 3 มิติ และข้อมูล 3 มิติที่ได้ถูกประมวลผลโดยใช้MeshLab โมเดล 3 มิติแบบดิจิทัลที่ได้ถูกป้อนเข้าสู่ เครื่อง สร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างแบบจำลองเรซินจริงของวัตถุต้นฉบับ เมื่อไม่นานมานี้ แอป LiDAR บนสมาร์ทโฟน ทำให้สามารถบันทึกภาพวัตถุมรดกทางวัฒนธรรมในสถานที่ได้ ตัวอย่างเช่น ภาพสลักหินพุทธศาสนาอายุ 1,500 ปีถูกสแกนโดยใช้ iPhone ที่ติดตั้ง LiDARและ แอป CapCamซึ่งสร้างตาข่ายความหนาแน่นสูงที่เหมาะสมสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อสร้าง แบบจำลองทางกายภาพ^{[ 78 ]}

การสร้างแบบจำลอง 3 มิติสำหรับพิพิธภัณฑ์และโบราณวัตถุ^{[ 79 ] [ 80 ]}

ในปี 1999 กลุ่มวิจัยสองกลุ่มที่แตกต่างกันได้เริ่มสแกนรูปปั้นของมิเกลันเจโล มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดโดยกลุ่มที่นำโดยMarc Levoy ^{[ 81 ]}ใช้เครื่องสแกนเลเซอร์แบบสามเหลี่ยมที่สร้างโดยCyberwareเพื่อสแกนรูปปั้นของมิเกลันเจโลในฟลอเรนซ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งรูปปั้นเดวิดรูปปั้น Prigioni และรูปปั้นทั้งสี่ในโบสถ์ Medici การสแกนให้ความหนาแน่นของจุดข้อมูลหนึ่งตัวอย่างต่อ 0.25 มม. ซึ่งมีรายละเอียดมากพอที่จะเห็นรอยสกัดของมิเกลันเจโล การสแกนที่มีรายละเอียดเหล่านี้สร้างข้อมูลจำนวนมาก (มากถึง 32 กิกะไบต์) และการประมวลผลข้อมูลจากการสแกนใช้เวลา 5 เดือน ในช่วงเวลาเดียวกันโดยประมาณ กลุ่มวิจัยจากIBMนำโดยH. Rushmeierและ F. Bernardini ได้สแกนรูปปั้น Pietà ของฟลอเรนซ์โดยได้รายละเอียดทั้งทางเรขาคณิตและสี แบบจำลองดิจิทัลซึ่งเป็นผลมาจากการสแกนของสแตนฟอร์ด ถูกนำมาใช้อย่างละเอียดในการบูรณะรูปปั้นในปี 2004 ^{[ 82 ]}

ในปี 2545 David Luebke และคณะได้สแกน Monticello ของ Thomas Jefferson ^{[ 83 ]}ได้ใช้เครื่องสแกนเลเซอร์แบบ Time of Flight เชิงพาณิชย์ รุ่น DeltaSphere 3000 ข้อมูลจากเครื่องสแกนถูกนำมารวมกับข้อมูลสีจากภาพถ่ายดิจิทัลเพื่อสร้างนิทรรศการ Virtual Monticello และ Jefferson's Cabinet ในพิพิธภัณฑ์ศิลปะนิวออร์ลีนส์ในปี 2546 นิทรรศการ Virtual Monticello จำลองหน้าต่างที่มองเข้าไปในห้องสมุดของ Jefferson นิทรรศการประกอบด้วยจอแสดงผลแบบฉายภาพด้านหลังบนผนังและแว่นตาแบบสามมิติสำหรับผู้ชม แว่นตาเหล่านี้เมื่อรวมกับโปรเจ็กเตอร์แบบโพลาไรซ์จะให้เอฟเฟกต์สามมิติ ฮาร์ดแวร์ติดตามตำแหน่งบนแว่นตาช่วยให้จอแสดงผลปรับเปลี่ยนได้ตามการเคลื่อนไหวของผู้ชม ทำให้เกิดภาพลวงตาว่าจอแสดงผลนั้นเป็นรูบนผนังที่มองเข้าไปในห้องสมุดของ Jefferson ส่วนนิทรรศการ Jefferson's Cabinet เป็นภาพสามมิติแบบมีฉากกั้น (โดยพื้นฐานแล้วเป็นโฮโลแกรมที่ไม่ทำงานซึ่งปรากฏแตกต่างกันเมื่อมองจากมุมต่างๆ) ของตู้ของ Jefferson

แบบจำลอง 3 มิติแรกของ แผ่นจารึก อักษรลิ่มถูกได้มาในประเทศเยอรมนีในปี 2000 ^{[ 84 ]} ในปี 2003 โครงการที่เรียกว่าDigital Hammurabiได้รวบรวมแผ่นจารึกอักษรลิ่มโดยใช้เครื่องสแกนเลเซอร์แบบสามเหลี่ยมโดยใช้รูปแบบตารางปกติที่มีความละเอียด 0.025 มม. (0.00098 นิ้ว) ^{[ 85 ]}ด้วยการใช้เครื่องสแกน 3 มิติความละเอียดสูงโดยมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์กสำหรับการรวบรวมแผ่นจารึกในปี 2009 การพัฒนาGigaMesh Software Frameworkจึงเริ่มต้นขึ้นเพื่อแสดงภาพและแยกอักษรลิ่มจากแบบจำลอง 3 มิติ^{[ 86 ]}มีการนำไปใช้ในการประมวลผลแผ่นจารึกดิจิทัล 3 มิติประมาณ 2,000 แผ่นของคอลเลกชัน Hilprechtในเมืองเยนาเพื่อสร้างชุดข้อมูลมาตรฐานแบบเปิด^{[ 87 ]}และคอลเลกชันที่มีคำอธิบายประกอบ^{[ 88 ]}ของแบบจำลอง 3 มิติของแผ่นจารึกที่สามารถใช้งานได้ฟรีภายใต้ใบอนุญาตCC BY ^{[ 89 ]}

โครงการสแกน 3 มิติ CyArkปี 2009 ที่สุสานประวัติศาสตร์ Kasubi ในประเทศอูกันดา ซึ่งเป็นแหล่งมรดกโลกของ UNESCOโดยใช้ Leica HDS 4500 ได้สร้างแบบจำลองทางสถาปัตยกรรมโดยละเอียดของ Muzibu Azaala Mpanga ซึ่งเป็นอาคารหลักในบริเวณสุสานและสุสานของKabakas (กษัตริย์) แห่งอูกันดา เหตุเพลิงไหม้เมื่อวันที่ 16 มีนาคม 2010 ได้เผาทำลายโครงสร้างของ Muzibu Azaala Mpanga ไปเป็นจำนวนมาก และงานบูรณะน่าจะอาศัยชุดข้อมูลที่ได้จากภารกิจการสแกน 3 มิติเป็นอย่างมาก^{[ 90 ]}

ในปี พ.ศ. 2548 Gabriele Guidi และคณะได้สแกน "Plastico di Roma antica" ^{[ 91 ]}ซึ่งเป็นแบบจำลองของกรุงโรมที่สร้างขึ้นในศตวรรษที่แล้ว ทั้งวิธีการสามเหลี่ยมและวิธีการเวลาบินไม่สามารถตอบสนองความต้องการของโครงการนี้ได้ เนื่องจากวัตถุที่จะสแกนมีขนาดใหญ่และมีรายละเอียดเล็กๆ จำนวนมาก อย่างไรก็ตาม พวกเขาพบว่าเครื่องสแกนแสงแบบปรับความถี่สามารถให้ความสามารถในการสแกนวัตถุที่มีขนาดเท่าแบบจำลองและมีความแม่นยำตามที่ต้องการ เครื่องสแกนแสงแบบปรับความถี่ได้รับการเสริมด้วยเครื่องสแกนสามเหลี่ยมซึ่งใช้ในการสแกนบางส่วนของแบบจำลอง

โครงการ 3D Encounters ที่พิพิธภัณฑ์โบราณคดีอียิปต์ Petrieมีเป้าหมายที่จะใช้การสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติเพื่อสร้างคลังภาพ 3 มิติคุณภาพสูงของโบราณวัตถุและเปิดใช้งานนิทรรศการเคลื่อนที่แบบดิจิทัลของโบราณวัตถุอียิปต์ที่เปราะบางEnglish Heritageได้ตรวจสอบการใช้การสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติสำหรับการใช้งานที่หลากหลายเพื่อรับข้อมูลทางโบราณคดีและสภาพ และศูนย์อนุรักษ์แห่งชาติในลิเวอร์พูลยังได้ผลิตการสแกนด้วยเลเซอร์ 3 มิติตามคำสั่ง รวมถึงวัตถุแบบพกพาและการสแกนในสถานที่จริงของแหล่งโบราณคดี^{[ 92 ]}สถาบันสมิธโซเนียนมีโครงการที่เรียกว่าSmithsonian X 3Dซึ่งโดดเด่นในด้านความหลากหลายของประเภทของวัตถุ 3 มิติที่พวกเขากำลังพยายามสแกน ซึ่งรวมถึงวัตถุขนาดเล็ก เช่น แมลงและดอกไม้ ไปจนถึงวัตถุขนาดเท่ามนุษย์ เช่นชุดนักบินของAmelia Earhart ไปจนถึงวัตถุขนาดเท่าห้อง เช่น เรือปืน Philadelphiaไปจนถึงแหล่งประวัติศาสตร์ เช่นLiang Buaในอินโดนีเซีย ที่น่าสังเกตอีกอย่างคือ ข้อมูลจากการสแกนเหล่านี้เปิดให้สาธารณะเข้าถึงได้ฟรีและสามารถดาวน์โหลดได้ในหลายรูปแบบข้อมูล

เครื่องสแกน 3 มิติถูกนำมาใช้ในการบันทึกรูปทรง 3 มิติของผู้ป่วยในงานด้านออร์โธติกส์และทันตกรรมซึ่งค่อยๆ เข้ามาแทนที่การหล่อปูนปลาสเตอร์ที่ยุ่งยาก จากนั้นจึงใช้ซอฟต์แวร์ CAD/CAM ในการออกแบบและผลิตออร์โธติกส์อวัยวะเทียมหรือรากฟันเทียม

ระบบ CAD/CAM สำหรับใช้ในคลินิกทันตกรรมและระบบ CAD/CAM สำหรับห้องปฏิบัติการทันตกรรมจำนวนมากใช้เทคโนโลยีสแกนเนอร์ 3 มิติในการบันทึกพื้นผิว 3 มิติของชิ้นงานที่เตรียมไว้สำหรับทันตกรรม (ทั้งในร่างกายหรือนอกร่างกาย ) เพื่อสร้างชิ้นงานบูรณะแบบดิจิทัลโดยใช้ซอฟต์แวร์ CAD และสุดท้ายสร้างชิ้นงานบูรณะขั้นสุดท้ายโดยใช้เทคโนโลยี CAM (เช่น เครื่องกัด CNC หรือเครื่องพิมพ์ 3 มิติ) ระบบที่ใช้ในคลินิกทันตกรรมได้รับการออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการสแกน 3 มิติของชิ้นงานที่เตรียมไว้ในร่างกายและสร้างชิ้นงานบูรณะ (เช่น ครอบฟัน ออนเลย์ อินเลย์ หรือวีเนียร์)

การสร้างแบบจำลอง 3 มิติสำหรับการศึกษากายวิภาคศาสตร์และชีววิทยา^{[ 93 ] [ 94 ]}และแบบจำลองศพสำหรับการจำลองการผ่าตัดระบบประสาท เพื่อการศึกษา ^{[ 95 ]}

การแปลงวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงให้เป็นดิจิทัลมีความสำคัญอย่างยิ่งในหลากหลายสาขาการใช้งาน วิธีนี้ถูกนำมาใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการประกันคุณภาพทางอุตสาหกรรมเพื่อวัดความแม่นยำของมิติทางเรขาคณิต กระบวนการทางอุตสาหกรรม เช่น การประกอบชิ้นส่วน มีความซับซ้อน มีระบบอัตโนมัติสูง และโดยทั่วไปแล้วจะใช้ข้อมูลจาก CAD (การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย) ปัญหาคือ การประกันคุณภาพก็ต้องการระบบอัตโนมัติในระดับเดียวกันด้วย ตัวอย่างเช่น การประกอบรถยนต์สมัยใหม่เป็นงานที่ซับซ้อนมาก เนื่องจากประกอบด้วยชิ้นส่วนจำนวนมากที่ต้องประกอบเข้าด้วยกันในขั้นตอนสุดท้ายของสายการผลิต ระบบการประกันคุณภาพช่วยรับประกันประสิทธิภาพสูงสุดของกระบวนการนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วนโลหะจะต้องได้รับการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่ามีขนาดที่ถูกต้อง ประกอบเข้าด้วยกันได้ และทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ

ในกระบวนการอัตโนมัติขั้นสูง การวัดทางเรขาคณิตที่ได้จะถูกถ่ายโอนไปยังเครื่องจักรที่ผลิตวัตถุที่ต้องการ เนื่องจากความไม่แน่นอนทางกลและการสึกหรอ ผลลัพธ์อาจแตกต่างจากค่าดิจิทัลที่กำหนดไว้ เพื่อให้สามารถบันทึกและประเมินความเบี่ยงเบนเหล่านี้โดยอัตโนมัติ ชิ้นส่วนที่ผลิตจะต้องถูกแปลงเป็นดิจิทัลด้วยเช่นกัน สำหรับจุดประสงค์นี้ จะมีการใช้เครื่องสแกน 3 มิติเพื่อสร้างตัวอย่างจุดจากพื้นผิวของวัตถุ ซึ่งในที่สุดจะนำไปเปรียบเทียบกับข้อมูลที่กำหนดไว้^{[ 96 ]}

กระบวนการเปรียบเทียบข้อมูล 3 มิติกับแบบจำลอง CAD เรียกว่า CAD-Compare และเป็นเทคนิคที่มีประโยชน์สำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น การกำหนดรูปแบบการสึกหรอของแม่พิมพ์และเครื่องมือ การกำหนดความแม่นยำของการสร้างขั้นสุดท้าย การวิเคราะห์ช่องว่างและความเรียบ หรือการวิเคราะห์พื้นผิวที่แกะสลักอย่างซับซ้อน ปัจจุบัน เครื่องสแกนเลเซอร์แบบสามเหลี่ยม แสงโครงสร้าง และการสแกนแบบสัมผัส เป็นเทคโนโลยีหลักที่ใช้ในงานอุตสาหกรรม โดยการสแกนแบบสัมผัสยังคงช้าที่สุด แต่โดยรวมแล้วมีความแม่นยำที่สุด อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติมีข้อดีที่แตกต่างเมื่อเทียบกับการวัดด้วยหัววัดแบบสัมผัสแบบดั้งเดิม เครื่องสแกนแสงสีขาวหรือเลเซอร์สามารถแปลงวัตถุให้เป็นดิจิทัลได้อย่างแม่นยำรอบด้าน จับรายละเอียดเล็กๆ และพื้นผิวแบบอิสระโดยไม่ต้องใช้จุดอ้างอิงหรือการพ่น พื้นผิวทั้งหมดจะถูกครอบคลุมด้วยความเร็วสูงสุดโดยไม่มีความเสี่ยงที่จะทำให้ชิ้นส่วนเสียหาย แผนภูมิเปรียบเทียบกราฟิกแสดงให้เห็นถึงความเบี่ยงเบนทางเรขาคณิตในระดับวัตถุทั้งหมด ทำให้เข้าใจถึงสาเหตุที่เป็นไปได้ได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น^{[ 97 ] [ 98 ]}

หลังจากรวบรวมข้อมูลแล้ว ข้อมูลที่ได้มา (และบางครั้งอาจผ่านการประมวลผลแล้ว) จากภาพหรือเซ็นเซอร์จำเป็นต้องได้รับการสร้างใหม่ ซึ่งอาจทำได้ในโปรแกรมเดียวกัน หรือในบางกรณี ข้อมูล 3 มิติจำเป็นต้องส่งออกและนำเข้าในโปรแกรมอื่นเพื่อปรับปรุงเพิ่มเติม และ/หรือเพื่อเพิ่มข้อมูลเพิ่มเติม ข้อมูลเพิ่มเติมดังกล่าวอาจเป็นข้อมูลตำแหน่ง GPS หลังจากสร้างใหม่แล้ว ข้อมูลอาจถูกนำไปใช้โดยตรงในแผนที่ท้องถิ่น (GIS) ^{[ 99 ] [ 100 ]}หรือแผนที่ทั่วโลก เช่นGoogle EarthหรือApple Maps

มีการใช้ซอฟต์แวร์หลายแพ็กเกจในการนำเข้าข้อมูลที่ได้มา (และบางครั้งก็ประมวลผลแล้ว) จากภาพหรือเซ็นเซอร์ แพ็กเกจซอฟต์แวร์ที่น่าสนใจได้แก่: ^{[ 101 ]}

• โคลน
• 3DF เซเฟอร์
• คาโนมา
• CapCam – แอปสแกน 3 มิติแบบ LiDAR บนสมาร์ทโฟนโดยใช้ Object Capture API ของ Apple ^{[ 102 ]}
• ชุดโปรแกรมโฟโตแกรมเมตรีของไลก้า
• เมชแล็บ
• MountainsMap SEM (สำหรับการใช้งานด้านกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น)
• โฟโตโมเดลเลอร์
• SketchUp
• ทอมวิซ

• ซอฟต์แวร์กราฟิกคอมพิวเตอร์ 3 มิติ
• การพิมพ์ 3 มิติ
• การสร้างภาพสามมิติ
• เซลฟี่ 3 มิติ
• พิกเซลที่ไวต่อมุม
• แผนที่ความลึก
• การแปลงเป็นดิจิทัล
• เรขาคณิตเอพิโพลาร์
• เครื่องสแกนร่างกายแบบเต็มตัว
• เครื่องสแกนภาพ
• การสร้างภาพขึ้นใหม่
• กล้องไลท์ฟิลด์
• การถ่ายภาพทางอากาศ
• การถ่ายภาพระยะไกล
• การสำรวจระยะไกล
• เครื่องจำลอง
• เครื่องสแกน 3 มิติแบบใช้แสงโครงสร้าง
• ธิงกิเวิร์ส
• การถ่ายภาพทางอากาศ