• Главная
  • 3D технологии в бизнесе.3D сканирование.

3D технологии в бизнесе.3D сканирование.

3D  сканнеры: что это?

Допустим, что у Вас есть изделие неправильной, криволинейной или округлой формы (корпус какой-то аппаратуры, патрубок двигателя т.п.) и перед вами стоит задача: сделать точную 3D модель или немного модифицировать имеющийся образец, но чертежей для его производства нет! Как же тогда быть?
Как измерить изделие и создать его точную 3D копию?

3d моделирование на базе 3d скана
3D скан бюста мужчины

Для решения этой задачи и применяется 3D сканирование: процесс перевода существующего изделия или какой-то его части в цифровую модель при помощи 3D сканера.


Устройство позволяет получить набор (облака) точек которые составляют в едином целом геометрию поверхности изделия в мельчайших подробностях. На базе 3D скана уже производится дальнейшее 3D моделирование.
Естественно и точность зависит от разрешающей способности сканера.

Какие бывают 3D сканнеры?

Cканеры можно разделить на 2 типа по принципу их действия:

1. Контактные 3D сканеры

В них осуществляется принцип непосредственного контакта чувствительного измерительного инструмента (зонда) со сканируемым объектом. Честно говоря, у это вида сканеров довольно много недостатков,
главным из которых можно назвать его медлительность, сложность в обработке изделий со сложной формой а так же необходимость непосредственного контакта «3D сканнер – сканируемый образец»

2.Бесконтактные 3D сканеры

В этих сканнерах происходит формирования облака точек благодаря фиксации во времени координат точек поверхности на которые попадает какое-либо излучение (чаще всего в современных сканерах это лазерный луч).
Они обладают большой скоростью сканирования, возможностью обмера объектов различной формы и, главное, габаритов, высокой точностью. Но недостаток подобного девайса один – его цена!
Однако несмотря ни на что, применение этой технологии позволяет в значительной степени сократить затраты на производство изделия, создать не просто «что-то похожее»,
а сделать действительно точную копию объекта.

По технологии сканирования 3D сканеры можно разделить на:

1.Фазовые – измерение расстояния основывается на измерении величины сдвига фаз сигнала излучаемого сканером и принимаемого.
Такие 3D сканнеры точны на близких расстояниях и имеют высокую скорость сканирования;

2.Импульсные – определение расстояний основано на точном определении времени прохождения импульса до цели и отраженного сигнала обратно.
Такие сканнеры применяются для сканирования больших объектов и на значительных расстояниях до места съемки

3.Триангуляционные – в таких 3D сканнерах происходит расчет искажения поверхности при проекции на нее регулярной световой сетки.

Кроме того,надо помнить, что облака точек получаемые с 3D сканнера — это «сырые» данные и их необходимо дополнительно обрабатывать как посредством как самого встроенного ПО сканнера,так и сторонними программами (Geomagic Studio,напр.).

Так как дальнейшая работа с 3D сканом объекта ведется в пакетах 3D моделирования, симбиоз этих двух технологий открывает перед бизнесом действительно большие возможности.
Проектирование и производство, особенно современное, в значительной степени связано с 3D моделированием выпускаемого продукта или только планируемого к выпуску.
Невозможно извлечь всю выгоду от технологии 3D сканирования не разбираясь в 3D моделировании.
Вы создаете и модернизируете реальный продукт, который востребован рынком, а значит и применение этой технологии вызывает существенный экономический эффект.

Ну и конечно же, хочется упомянуть о том, что есть сканеры профессиональные и так сказать «поиграться».Не хочется делать антирекламу, но 3D сканнеры стоимостью меньше 200 000 руб. не дадут хорошего результата, который реально можно использовать.

В следующих видео можно посмотреть что это за штука такая и как она работает.

 

3D сканирование: где можно применить?

Так где же действительно востребована эта технология и как можно применить ее в бизнесе? За время работы мы сталкивались со многими задачами, связанными с 3D моделированием и необходимостью применения 3D сканеров в нашей деятельности.
Здесь мы опишем  и конечно, на примерах, некоторый ряд возможных применений этой технологии.

Производство (модернизация) изделий.

В основе этого процесса лежит реверс-инжиниринг: восстановления формы изделия, 3D модели которого нет или построение которой затруднено по тем или иным причинам.

Один из наших заказчиков попросил создать 3d модель патрубка для системы охлаждения двигателя с целью дельнейшего производства.
Дело в том, что такой патрубок не продается по отдельности, а идет в комплекте с системой дополнительных шлангов, стоимость которых в разы больше стоимости самого
этого патрубка. Плюс дополнительно нужно было внести небольшие изменения в конструкцию и сделать логотип производителя.
Мы отсканировали предоставленный патрубок, создали на базе полученного облака точек поверхность изделия и поместили логотип фирмы заказчика ну и подготовили модель
к созданию пресс-формы.

Подобная же задача была, когда необходимо было создать точную копию имеющихся защитных очков с внесением дизайнерских корректив.
Заказчик хотел модернизировать линейку выпускаемой продукции (спецодежды и защиты).
Единственным недостатком было то, что предоставленный образец был изготовлен из поликарбоната, а это в свою очередь, затрудняет процесс сканирования,
так как от глянцевых и прозрачных поверхностей луч хорошо отражается. В идеале поверхность должны быть матовой, если вы используете технологию бесконтактного 3D сканирования.

3d моделирование.Реверс-инжиниринг
3d скан канистры.

Разработка тюнингованного обвеса автомобилей.

При использовании 3D сканирования на этой ниве, поверьте, есть, где разгуляться.
Возвращаемся к примеру.
Один наш старый заказчик позвонил и сказал: «Что-то надоел мне стандартный вид моего MB GL 450.Хочется мне эксклюзива! Сможете сделать?»
Первым этапом работы мы набросали несколько скетчей с возможными вариантами дизайна обвеса, отправили заказчику.
Далее, отсканировали переднюю и заднюю часть автомобиля с бамперами и без них, применив абсолютно безопасный для ЛКП автомобиля матирующий состав.
Затем по полученным сканам мы точно привязали геометрию и форму посадочных частей бамперов к разрабатываемой 3D модели обвеса.
Затем наступил момент проработки дизайна с переносом его на 3D модель.
В итоге получили бампер с точными посадочными размерами и геометрией, как и у оригинала, только с уникальным дизайном!
Ну а далее фрезеровка формы для производства и мастерство кузовных дел мастеров позволили заказчику сдать продукт через 2 недели.
Таким образом доработать практически любой внешний, да и внутренний элемент автомобиля.

Сканирование фасадов зданий

Вот была такая задача: необходимо спроектировать навесной фасад на строящееся здание одного из дилерских автоцентров.
Суровая реальность строек в России такова, что получаемый при строительстве результат не всегда точно совпадает со строительными планами и чертежами.
Для экономии времени и значительно сокращения сроков проектирования мы отсканировали фасадную и верхнюю часть здания.
Полученное облако точек в точности соответствовало тому, что было на стройплощадке, а не на бумаге!
В итоге металлоконструкции и навесной фасад были точно установлены и в минимальные сроки.
Пришлось только на одной из опорных колонн увеличить посадочные отверстия на пятки (2 анкера «ушли» при заливке строителями бетона).

3D сканирование внутренних помещений.

Однажды мы делали дизайн-проект одной из выставок. Размещая элементы выставки, конструкции, витрины, арт-объекты мы столкнулись с тем, что дизайнер, который делал эскизный план выставки, не учел сложной геометрии внутренних помещений
(здание старое, внутри сводчатые арки, наличие пандусов на полу, а так же обилие достроенных в советское время дополнительных элементов не ясного назначения).
Обычно для старых зданий нет точных планов, и 3D сканнер нас очень сильно выручил.В результате несколько изменилось размещение экспозиции,но в итоге удалось точно и быстро распланировать

3D сканирование разрушенных элементов.

Здесь мы можем поделиться удачным опытом по «возвращению к жизни» полуразрушенной лепнины на здании усадьбы 18 века.
В рамках реконструкции стояла задача восстановить утраченные элементы.
Мы взяли на себя разработку 3D моделей, которые затем пошли на создание гипсовых форм.
Используя 3D сканнер и некоторые сохранившиеся старые чертежи с оригиналом, мы смогли создать точную копию лепнины.

Учитывая, что строительство в нашей стране медленно, но развивается ,а так же восстанавливаются памятники архитектуры,
то применение 3D сканирования в этом направлении может занять значимое место.

Производство обуви под «клиента»

Еще одна отрасль, где с успехом может быть применена технология 3D сканирования.
В принципе, на Западе она уже практикуется, но у нас пока не достигла такого распространения.
Производится сканирование ноги клиента ( иногда в нескольких положениях) и в результате точно формируется анатомический 3D скан ноги человека.
Затем уже внутренняя часть обуви формируется с учетом этого скана.
Это делает обувь максимально удобной при носке, человек не чувствует ни малейшего дискомфорта.
Тут возможны 2 направления: создание анатомической обуви или, например, создание обуви премиум-класса.
Так же это будет на наш взгляд, востребовано и у спортсменов.

3d моделирование и 3d скаеирование
3D скан ноги

3D сканирование для создания одежды

Представьте себе, что вы захотели пошить себе хороший костюм. А хороший костюм должен шиться индивидуально. На входе в ателье вы встречаете не доброго дедушку в жилетке и в очках с сантиметром в руках, а кабинку со сканером. За несколько минут готова точная копия вашей фигуры. Теперь портному необходимо «натянуть ткань» на ваш «каркас», получить с него лекала для раскройки ткани и остается его только сшить.Конечно же это гипотетическое будущее, но оно,наверное имеет право на существование.

Естественно, в этой небольшой статье мы не можем описать все возможные применения этой замечательной технологии – технологии 3D сканирования.
Но с уверенностью можем сказать что применение ее в производстве имеет большие основания и она займет достойное место среди современных технологий и конечно же, в бизнесе.

 

Добавить комментарий

© 2010–2017 kd3d.ru | Москва,Врачебный проезд,д.10,к.1