Cuando escanea 3D un objeto con un escáner óptico, hay ciertas reglas y factores que debe saber. En este artículo, tomaremos el escaneo 3D de un combate a reacción como ejemplo para explicar los hechos básicos y las diferentes técnicas para la preparación, el proceso y el procesamiento posterior del escaneo 3D. Nos gustaría ayudarlo a navegar por el viaje del escaneo 3D.
Background of the case
The soviet jet fighter Mig-19 is the world’s first mass-produced supersonic aircraft. It is 10 meters long with a weight of about 7500kg. The left-wing of the aircraft is in bad condition and there might be some risk of decomposition. The project is to scan the left-wing to ingeniería inversa Es para que los ingenieros puedan reconstruir la pieza.
The equipment we use in this case is the escáner 3D industrial KScan - Magic. Este escáner 3D portátil para ingeniería inversa ofrece cinco modos de trabajo, escaneo de área grande, escaneo rápido, escaneo fino, escaneo de agujeros profundos y un sistema construido en fotogrametría. Estas funciones aseguran que el KSCAN - Magic pueda abordar varias tareas de escaneo 3D con una excelente calidad de alta calidad. Puede capturar fácilmente datos tridimensionales de superficies complejas con una precisión de hasta 0.020 mm.
Factors and Techniques
① Preparación
¿Qué debes hacer antes de escanear?
La clave para garantizar un escaneo 3D óptimo es una configuración cuidadosa. El primer paso es calibrar el escáner 3D con una placa de calibración después del transporte largo de distancia. Luego, es necesario ajustar el escáner de acuerdo con las condiciones ambientales y la superficie y la forma del objeto para escanear.
Things to consider when scanning outdoors
La luz ambiental puede afectar la precisión de escaneo y el tiempo de escaneo. Cuando se trata de escaneo al aire libre, los escáneres tradicionales que son sensibles a las condiciones de iluminación pueden conducir a malos resultados de escaneo. En este caso, el escáner 3D de mano óptico Kscan - Magic no es sensible a las condiciones de iluminación gracias a sus láseres azules y su poderoso algoritmo. Debido a su longitud de onda corta, el láser azul es más resistente a la interferencia al escanear. Este escáner 3D portátil también puede escanear grandes superficies en poco tiempo, lo que ayuda a capturar los datos 3D al aire libre.
② Photogrammetry
When scanning a large-scale object, the scanning errors accumulate over a certain distance. With large scanning frames and multi-angle positioning, photogrammetry puede reducir los errores de alineación y mejorar la precisión del escaneo.
Wel sombrero es Pfotogrametría?
La fotogrametría es una técnica de medición que toma fotografías desde diferentes perspectivas para extraer coordenadas 3D y geometrías. Cuando se trata de escanear un objeto grande de más de 1 metro, puede mejorar la precisión del posicionamiento de los marcadores y mejorar la precisión de los datos escaneados.
Kscan - Magic es único en el sentido de que combina tecnología de escaneo láser con fotogrametría en un sistema que brinda los beneficios de la precisión estable también en piezas con tamaños más grandes. Como no estábamos escaneando todo el avión en este caso, no era necesario usar un patrón de fotogrametría antes del escaneo.
③ MArkers
¿Por qué deberíamos usar marcadores antes de escanear?
Los marcadores también conocidos como puntos de referencia ayudan al escáner 3D a posicionarse y obtener las coordenadas 3D del objeto. Por lo tanto, debe colocar marcadores en el objeto antes de escanear.
¿Cómo colocar marcadores?
Se recomienda colocar marcadores de manera aleatoria e irregular para que el software de escaneo pueda encontrar correctamente su ubicación. En este caso, colocamos marcadores de 250 mm a 350 mm aparte del otro en la mayoría de los lugares.
Sin embargo, en los puntos y bordes estrechos (por ejemplo, el borde del ala) es adecuado colocarlos un poco más cerca porque el borde tiene una superficie limitada y el número mínimo de marcadores en el campo de escaneo debe ser cuatro.
④ Distancia de escaneo óptima
W¿El sombrero es una distancia de escaneo óptima?
Cada escáner tiene una distancia óptima que debe tener entre el escáner y la parte que está escaneando. Para capturar datos 3D de alta calidad, es esencial asegurarse de que esté a la distancia óptima para su escáner.
El movimiento del escáner recopila gradualmente datos. El escáner se mueve de tal manera que los datos se escaneen desde múltiples ángulos para su integridad.
⑤ Resolution setting
La resolución describe la distancia mínima entre los puntos capturados a una distancia de escaneo dada. Cuanto mayor sea la resolución, más densa es la nube de puntos de escaneo. Cuando los detalles de un modelo 3D son importantes para usted, necesitaría una alta resolución. Si no, los requisitos de baja resolución son adecuados para usted.
La resolución que establecemos para escanear estas piezas fue de 1,5 mm, lo que nos dio suficiente resolución para capturar los detalles disponibles en la superficie mientras mantenía una velocidad de escaneo rápido. Se recomienda cambiar con frecuencia los ángulos y posiciones de escaneo del escáner para capturar datos desde diferentes direcciones.
⑥ Postprocessing
¿Qué hace un buen escaneo?
Un escaneo que cumple con los criterios de su proyecto puede llamarse buena. El nivel de precisión requerido para los proyectos varía, que depende de sus objetivos, como la impresión 3D, el archivo digital, el control de calidad y la creación de prototipos. Para el desarrollo de productos, un buen escaneo puede ahorrar tiempo requerido para construir un modelo 3D desde cero. Los diseñadores limpiarían y editarían los datos escaneados una vez importados al software de diseño. Por lo tanto, un poco de geometría faltante no sería un problema para ellos. Para la inspección y el control de calidad, la alta precisión es imprescindible.
A medida que los ingenieros tienen como objetivo reconstruir el ala izquierda en este caso, se requiere un escaneo de alta calidad con poco después de la manipulación de escaneo.
¿Cómo borrar su nube de puntos 3D?
Después de completar el escaneo 3D, había algunas partes del escaneo que no necesitábamos. ScanViewer que viene con el KSCAN nos permite editar los datos 3D. Eliminamos estos puntos de "ruido" de la nube de puntos con unos pocos clics.
¿Qué software se puede usar?
Los datos de escaneo se pueden mezclar en un modelo 3D y exportarse a formatos de polígono de salida comunes STL, capas o como archivos de nubes de puntos ASC, IGS y TXT.
Summary
These are just a few hecho útils y consejos en el escaneo 3D. Si tiene alguna pregunta sobre los escáneres 3D, no dude en contactarnos.
