[案例]我们如何扫描劳斯莱斯幽灵进行调整



这篇文章是关于什么的


我们以劳斯莱斯“幽灵”为例讨论3D扫描以进行后续调整和自定义。

我们公司经常提供扫描汽车及其元素的服务。 最后的订单是劳斯莱斯幽灵号扫描仪在圣彼得堡的一家调音室进行的扫描。



设计者有必要扫描车身以进行数字模型的后续处理-为其他元素建模。

决定使用Artec Eva手持式3D扫描仪进行扫描。

Artec eva




  • 线性视场,mm:214×148-536×371
  • 精度,微米:100
  • 颜色:是
  • 价格: 945300卢布。

我们可以使用RangeVision PRO 5M固定式3D扫描仪,它将提供更高的表面精度,但是您可以使用手持扫描仪更快地扫描大型物体,而Artec Eva可以为您提供1-2毫米的目标精度。

为了弄清楚为什么速度在这里很重要:使用手动扫描仪进行扫描大约需要3个小时,而准备工作则需要6-7个小时。

在Top 3D Shop中,各种用途的扫描仪都可以使用,请联系-我们将很乐意为您提供选择。



和以前一样


在工程师手中出现3D扫描仪之前,三维对象的数字化包括在CAD程序中基于图纸,测量值和照片手动创建模型。

在汽车的调试和维修中,由于成本高且费力, 摄影测量方法并未得到广泛使用。 根据手动测量和物理投射,一切都是“靠肉眼完成的”,这并没有提高质量。

市场上3D扫描仪的出现推动了这一领域中新数字方法的使用。



扫描准备


扫描是在车间进行的,因为在街上进行扫描不太方便,并且由于亮度过高和不稳定,路​​灯会干扰扫描。 应当指出的是,这次我们也可以在街上扫描汽车,因为Eva拥有自己的背光系统,可以使您消除外部照明的差异,而且白天不是很阳光,太阳也不会中断扫描仪的背光。

在约定的时间,汽车交付了。 车身略带尘土,但决定不对汽车进行预洗,因为表面仍然必须是哑光的,略微尘土会带来更多的沉闷感。 如果有明显的污垢,则必须对汽车进行清洗以避免表面几何形状的变形。



对于扫描,两个220伏插座就足够了,一个用于笔记本电脑,另一个用于扫描仪。 扫描仪使用单根USB电缆连接到笔记本电脑。



前后把手的两侧都只需要扫描一半的车辆。 也就是说,我们会完全扫描保险杠,而身体的其余部分-仅在一侧。 这是由于汽车是一个对称的物体,并且比对整个汽车进行扫描时,更容易和更容易地对半个物体进行镜像以得到第二个物体。 需要前保险杠和后保险杠,以正确建立对称轴。

汽车的表面覆盖了一层薄薄的消光喷雾,以去除干扰扫描的光泽。

对于消光,我们使用Helling喷剂,它可以从任何表面上洗掉而没有任何问题,它由酒精基和滑石粉组成。


还有一些特殊的蒸发喷雾,可在数小时内从物体表面完全消失。

另一个准备要求是使用标签。 对于汽车,这是必要的,因为人体的许多元素(例如引擎盖或门)没有丰富的几何形状或纹理,并且对于不同位置的扫描仪而言,它们看起来完全相同,这会导致缝合错误。

扫瞄


扫描过程本身并不十分有趣-操作员将扫描仪缓慢移动到身体表面约50厘米的距离,然后扫描仪会使用笔记本电脑上安装的软件记录要去除的表面。 您必须定期打扰-首先,扫描仪在运行过程中会发热,因此建议以5分钟的扫描模式进行扫描-冷却15分钟。



其次,汽车,尤其是像劳斯莱斯这样的大汽车,是一个相当大的物体,扫描仪会收集大量数据,而一台笔记本电脑,即使是功能非常强大的笔记本电脑,也无法始终应对此类信息流-有些扫描必须从随机存取存储器中卸载。 因此,汽车扫描通常分为几个部分,分别进行扫描,然后进行拼接。

扫描完成后,汽车可能会从车身上喷出消光喷雾和痕迹。 保存带有扫描的项目,以供以后组装。

现在,扫描拼接主要在自动模式下进行,仅在某些情况下,如果计算机弄错了,则需要纠正碎片的位置。



如前所述,首先组装了车身的各个独立部分,在这种情况下,可以立即组装车身的一半:前后。 然后它们已经缝在一起了。 缝合过程会清除所有碎片,例如,扫描仪捕获的地板,扫描不需要的轮子,玻璃。 当两个半部都缝合时,我们得到了一半汽车的多边形模型。 Artec Studio完成了。

但是尚无法使用这种模型。 首先,这只是汽车的一半。 其次,对于设计,您需要参数化的主体,而不是多边形的模型。

几乎所有用于建模多边形3D模型的软件都可以轻松解决第一个问题。 我们正在寻找对称轴并镜像现有的一半。 当元素理想地融合时,我们通过相交元素(保险杠)来控制-我们得到了所需的东西。 您可以单独保存一半数据,并使用模型而不是扫描来通过Artec Studio中的几何部件运行它,在这种情况下,我这样做是为了提高准确性。 然后我们缝两半,可以在Artec Studio和建模软件中完成。 我在Geomagic Studio中缝合了它们,下一步将在那里进行。



转换为CAD是一个复杂而漫长的过程。 进行扫描并将其用作构建参数化曲面的模板。 但是,在这种情况下,一切都可以简化。 Geomagic Studio或Geomagic Design之类的程序使用了复杂的算法,该算法使用了异构的有理B样条曲线。 简而言之,用一组参数曲线描述一个表面,在该参数曲线之间延伸。 这种方法并不总是有效,它不能处理复杂的形状-在雕刻或浮雕等区域精度较低。 但是对于车身,它非常适合。

错误计算会持续几个小时,但比在Rhinoceros或SolidWorks中重建曲面要快得多。 这种模型的缺点是很难将其用于铣削,因为该表面由大量单独的参数部分描述,并且用于铣削的gcode准备程序将在相当长的时间内对其进行处理。 但是他们会处理它,并且不会进入一个无休止的循环,就像使用多边形模型时会发生的那样,在多边形模型中有数百万个单独的截面。



结果模型被提供给满意的客户。 现在,它可以在参数建模中用作模板,各种调整元素将附加到该模板上。



Top 3D Shop为汽车和其他物体的3D扫描提供专业服务。 有关更多信息,请联系:sales@top3dshop.ru

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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN408519/


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