根本的な違いは時間の次元にあります。従来の3Dスキャンは静的なスナップショットをキャプチャするのに対し、産業用4Dシステムは時間次元を統合して、毎秒40フレームのような高いサンプリングレートで連続的な足の変形を記録します。これにより、離散的で静的なポーズの限界を超えて、実際の動き中の360度幾何学的変化を分析できます。
足を動いた状態でキャプチャすることにより、4Dスキャンは静的モデリングに固有のデータギャップを排除します。これは、関節や軟部組織が負荷の下で実際にどのように振る舞うかを示す、完全で途切れのないデータチェーンを提供し、高精度のフットウェアエンジニアリングにとって重要です。
静的ジオメトリを超えて
時間次元の力
従来の3D機器は空間座標のみに依存します。産業用4Dシステムは、この空間データに時間次元を追加します。
この機能により、分析は固定された彫像から動的な映画へと変貌します。足が座っているだけでなく、機能している状態もキャプチャします。
高周波サンプリング
真の動きを捉えるには、速度が不可欠です。これらのシステムは、特に40fps（毎秒フレーム数）を引用して、高いサンプリングレートを利用します。
これにより、歩行中の急速な遷移が記録されることが保証されます。孤立した、接続されていないデータポイントではなく、連続したデータストリームを受信します。
包括的なデータ整合性
360度フルフットキャプチャ
従来のスキャンの主な制限は、しばしば不完全なカバレッジです。4Dシステムは360度幾何学的情報を提供します。
これには、静的スキャンでしばしば見落とされたり近似されたりする重要な領域が含まれます。甲と足裏の両方が同時にマッピングされます。
組織変形の視覚化
足は剛体ブロックではありません。圧力下で形状が変化します。4Dスキャンは組織の変形と関節の活動を記録します。
これにより、歩行プロセス中に足がどのように拡大、収縮、ねじれるかが明らかになります。この詳細レベルは、静止画像からは導き出すことができません。
精度とワークフローの向上
手動スティッチングエラーの排除
従来のメソッドでは、複数の部分的なスキャンを取得してそれらを貼り合わせる必要があることがよくあります。この手動スティッチングは、人的エラーや位置ずれの可能性をもたらします。
4Dシステムは、連続フローで全体のジオメトリをキャプチャします。これにより、モデルの手動再構築の必要がなくなります。
完全なデータチェーンの確立
高精度のフットウェア開発には、信頼性の高い基盤データが必要です。4Dスキャンは完全なデータチェーンを提供します。
これにより、エンジニアリングに使用される足のデジタルツインが、動いている足の物理的な現実と一致することが保証されます。
トレードオフの理解
データ量と処理
毎秒40フレームをキャプチャすると、単一の静的スキャンよりも大幅に多くのデータが生成されます。
ユーザーは、より大きなファイルサイズとより高い処理要件に備える必要があります。これは、スナップショットから連続ストリームへの移行のコストです。
システムの複雑さ
「産業用」という用語は、洗練されたセットアップを意味します。
ポータブルまたはコンシューマーレベルの3Dスキャナーとは異なり、これらのシステムは厳格なエンジニアリング環境向けに設計されています。カジュアルな携帯性よりも、精度と完全性を優先します。
目標に合わせた適切な選択
3Dと4Dの選択は、特定のアプリケーションに必要なデータの忠実度に完全に依存します。
- 基本的なサイジングまたは静的フィッティングが主な焦点の場合：従来の3Dスキャナーは、モーションデータの複雑さなしに、固定された次元をキャプチャするためのよりシンプルなソリューションを提供します。
- パフォーマンスフットウェアまたは生体力学が主な焦点の場合：正確な機能設計に必要な動的な変形と関節の活動をキャプチャするには、4Dスキャンを使用する必要があります。
フットウェアの真の精度は、足を彫刻ではなく、動的な移動メカニズムとして理解することから生まれます。
概要表：
| 機能 | 従来の3Dスキャン | 産業用4Dスキャン |
|---|---|---|
| データ次元 | 静的空間座標 | 空間 + 時間 |
| サンプリングレート | シングルスナップショット | 高周波（40fps） |
| 足の状態 | 静止/固定ポーズ | 動的/移動中 |
| カバレッジ | しばしば部分的/複数スキャン | フル360度幾何学的 |
| 組織分析 | 静的ジオメトリのみ | リアルタイム変形 |
| 精度 | 手動スティッチングエラーのリスク | 連続自動データチェーン |
3515でフットウェア開発に革命を起こす
正確な動的データは、高性能フットウェアの基盤です。グローバルディストリビューターおよびブランドオーナーにサービスを提供する大手の大規模メーカーとして、3515は最先端技術を活用して、当社の主力安全靴シリーズ、およびタクティカルブーツ、アウトドアギア、フォーマルシューズの包括的なポートフォリオ全体で優れた生産性を提供します。
私たちと提携して、複雑な4D生体メトリクスインサイトを市場投入可能な製品に変革してください。バルク製造要件について話し合い、精度駆動型フットウェア生産の価値を体験するために、今すぐ当社のエンジニアリングチームに連絡してください。
参考文献
- Li-Ying Zhang, Sun‐pui Ng. An exploratory study of dynamic foot shape measurements with 4D scanning system. DOI: 10.1038/s41598-023-35822-0
この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .
