Uno scanner 3D è un dispositivo che analizza gli oggetti o gli ambienti del mondo reale per collezionare dati sulle loro forme o sul loro aspetto (es. il colore). I dati collezionati possono essere usati per costruire modelli tridimensionali digitali. Per costruire questi dispositivi di scansione tridimensionale possono essere usate molte diverse tecnologie. Scanner laser, scanner a luce strutturata, scanner con sensori cinetici. Ciascuna presenta specifici vantaggi, limitazioni e costi. Molte limitazioni alla tipologia di oggetti che possono essere analizzati non sono tutt’ora state superate: ad esempio, le tecnologie ottiche incontrano difficoltà nell’acquisizione di oggetti lucidi, riflettenti o trasparenti. I dati acquisiti risultano utili in una vasta gamma di applicazioni. Gli scanner 3D sono infatti impiegati in modo intensivo nell’industria del cinema o nella produzione di videogame. Altre comuni applicazioni di questa tecnologia includono l’Industrial Design, il reverse engineering e la prototipazione, il controllo di qualità, il controllo ed ispezione di prodotti, la repertazione artistica ed archeologica, le applicazioni medicali. In base alle diverse esigenze (o applicazioni), un certo tipo di tecnologia può rivelarsi più efficace di un’altra. Vari fattori influenzano questo aspetto: la geometria del modello, il materiale con il quale è costruito, le dimensioni fisiche, la possibilità o meno di di trasportarlo, i requisiti di accuratezza richiesti, il tipo di dati che si intendono acquisire (es. solo forma, o forma e colore). La presenza di vantaggi e limitazioni di ciascun sistema è peraltro comune a qualsiasi sistema di misura: basti pensare alle differenze tra una bindella, un metro da falegname, un calibro ed un micrometro... In alcuni casi, una sola tecnologia (un solo dispositivo) può quindi risultare insufficiente a fornire l’insieme di dati desiderato. Una consolidata categorizzazione di queste tecnologie suddivide i dispositivi di scansione in due principali grandi famiglie: dispositivi con contatto (digitalizzatori) e senza contatto (scanner). Dispositivi a contatto  I digitalizzatori 3D sono dotati di una sonda, tipicamente un puntale, che tocca fisicamente l’oggetto da acquisire, depositato su una superficie piana o fisicamente fissato con un sistema di staffaggio. I meccanismi dei digitalizzatori possono avere tre diverse forme: • Un sistema di movimentazione meccanico rigido, nel quale la sonda (o il modello) può muoversi lungo diversi assi lineari o rotanti. Questi sistemi operano al meglio per soggetti con semplici profili piani o superfici convesse. • Un braccio antropomorfo articolato, dotato di sensori angolari ad  alta precisione. La posizione dell’estremità dell’arto del braccio coinvolge complessi calcoli matematici che tengono conto dinamicamente della collocazione geometrica del “polso” e della rotazione di ciascun giunto. Questi digitalizzatori sono ideali per acquisire modelli complessi con superfici in sottosquadro. • Una combinazione dei due precedenti metodi, in cui viene sospeso un braccio articolato ad un sistema di carrelli. Questi strumenti sono usati per mappare grandi oggetti. In questi dispositivi, il contatto fisico che avviene tra sonda e modello è contemporaneamente causa di alcuni vantaggi e limitazioni. Il principale vantaggio è l’accuratezza raggiungibile, che in diversi casi scende al di sotto del centesimo di millimetro. Vantaggi secondari, ma non meno importanti, sono correlati alla “insensibilità” di questi sistemi rispetto a problematiche di tipo ottico: il colore, la lucentezza o trasparenza del modello non influenzano la scansione. Le limitazioni prevalenti, anch’esse endemiche del contatto, riguardano il rischio che l’oggetto da acquisire venga danneggiato o spostato. Ciò ne limita fortemente la possibilità di utilizzo in campo artistico o archeologico. Un altro importante limite è la lentezza: gli scanner meccanici possono operare al massimo a poche decine di herz (contatti/secondo), mentre gli scanner ottici possono acquisire sino ad oltre 500Khz (punti acquisiti al secondo). Dispositivi senza contatto Gli scanner 3D utilizzano sostanzialmente una rilevazione ottica del modello. Sono di conseguenza legati alla misurazione di onde elettromagnetiche riflesse dalle superfici (luce). La sorgente è generalmente costituita da laser o - più recentemente - da luce strutturata. Gli scanner laser 3D creano tipicamente un’immagine tridimensionale attraverso la triangolazione. Un punto o una linea laser vengono proiettati sul modello; un sensore (tipicamente un CCD) posto ad una certa angolazione misura la distanza dalla superficie. I dati collezionati sono quindi impiegati per costruire una nuvola di punti o una mesh. A seconda dei modelli, e in particolare della meccanica del dispositivo, può essere presente un sistema di riferimento (etichette adesive riflettenti da applicare sul modello, o griglie di riferimento sullo sfondo) o meno. L’accuratezza degli scanner laser è in generale inversamente proporzionale alla dimensione del campo di misura, e varia da alcuni milllimetri (scanner per oggetti di grandi dimensioni) sino ad un minimo di circa 0,1mm (scanner per piccoli oggetti). La velocità di scansione aumenta sensibilmente rispetto ai digitalizzatori a contatto, raggiungendo diverse decine di migliaia di punti al secondo. Per contro questi scanner (come tutti gli scanner ottici) presentano problemi nell’acquisizione di oggetti lucidi, trasparenti, riflettenti o particolarmente scuri. Gli scanner a luce strutturata proiettano un pattern di luce sul soggetto, e rilevano la deformazione che la proiezione del pattern subisce in base alla forma delle superfici. Il principale vantaggio di questa tecnologia è la velocità. Anzichè acquisire un singolo punto o una linea di punti, questi scanner possono acquisire l’intero campo visivo in una singola operazione. Questo riduce o elimina il problema della distorsione da movimento. Diversi sistemi sono in grado di acquisire oggetti in movimento in tempo reale. Alcuni modelli possono raggiungere il limite di 120 fotogrammi completi al secondo. L’accuratezza degli scanner a luce strutturata varia anche in questo caso in base al campo visibile utile in una relazione inversamente proporzionale, e va da alcuni millimetri (per modelli orientati all’acquisizione di grandi oggetti) sino a circa 0,1 mm.