Lorsque vous numérisez en 3D un objet avec un scanner optique, il y a certaines règles et facteurs que vous devez connaître. Dans cet article, nous prendrons le balayage 3D d'un chasseur à réaction comme exemple pour expliquer les faits de base et différentes techniques pour la préparation, le processus et le post - traitement de la numérisation 3D. Nous aimerions vous aider à naviguer dans le parcours de la numérisation 3D.
Background of the case
The soviétique 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 ingénieur Il pourra que les ingénieurs puissent reconstruire la pièce.
The equipment we use in this case is the Scanner 3D industriel KSCAN - MAGIC. Ce scanner 3D portable pour l'ingénierie inverse propose cinq modes de travail, un grand scanner de zone, un balayage rapide, un balayage fin, un scann de trous profond et un système de photogrammétrie construit. Ces fonctions garantissent que le KSCAN - Magic peut s'attaquer à diverses tâches de balayage 3D avec une excellente qualité. Il peut facilement capturer des données tridimensionnelles de surfaces complexes avec une précision allant jusqu'à 0,020 mm.
Factors and Techniques
① Préparation
Que devez-vous faire avant de scanner?
La clé pour garantir une analyse 3D optimale est une configuration minutieuse. La première étape consiste à calibrer le scanner 3D avec une planche d'étalonnage après un long transport à distance. Ensuite, il est nécessaire d'ajuster le scanner en fonction des conditions ambiantes et de la surface et de la forme de l'objet à analyser.
Things to consider when scanning outdoors
La lumière ambiante peut affecter la précision de balayage et le temps de balayage. En ce qui concerne le balayage extérieur, les scanners traditionnels sensibles aux conditions d'éclairage peuvent entraîner de mauvais résultats de balayage. Dans ce cas, le scanner 3D Handheld Laser optique KSCAN - Magic n'est pas sensible aux conditions d'éclairage grâce à ses lasers bleus et son algorithme puissant. En raison de sa courte longueur d'onde, le laser bleu est plus résistant aux interférences lors du balayage. Ce scanner 3D portable peut également scanner de grandes surfaces en peu de temps, ce qui aide à capturer les données 3D à l'extérieur.
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 peut réduire les erreurs d'alignement et améliorer la précision de la numérisation.
Wchapeau est photogrammétrie?
La photogrammétrie est une technique de mesure qui prend des photographies sous différents angles pour extraire les coordonnées et les géométries 3D. Lorsqu'il s'agit de scanner un grand objet supérieur à 1 mètre, il peut améliorer la précision du positionnement des marqueurs et améliorer la précision des données numérisées.
KSCAN - Magic est unique en ce qu'il combine la technologie de balayage laser avec la photogrammétrie dans un système qui apporte les avantages de la précision stable également sur des pièces de plus grandes tailles. Comme nous ne balayons pas tout l'avion dans ce cas, il n'était pas nécessaire d'utiliser un modèle de photogrammétrie avant le balayage.
③ Marcheurs
Pourquoi devrions-nous utiliser des marqueurs avant la numérisation?
Les marqueurs également connus sous le nom de points de référence aident le scanner 3D à positionner et à obtenir les coordonnées 3D de l'objet. Par conséquent, vous devez placer des marqueurs sur l'objet avant la numérisation.
Comment placer des marqueurs?
Il est recommandé de placer des marqueurs de manière aléatoire et irrégulière afin que le logiciel de balayage puisse trouver correctement leur emplacement. Dans ce cas, nous avons placé des marqueurs de 250 mm à 350 mm les uns des autres dans la plupart des endroits.
Cependant, sur les taches et les bords étroits (par exemple le bord de l'aile), il est adapté à les placer un peu plus près car le bord a une surface limitée et le nombre minimum de marqueurs dans le champ de balayage doit être de quatre.
④ Distance de balayage optimale
WLe chapeau est une distance de balayage optimale?
Chaque scanner a une distance optimale que vous devez avoir entre le scanner et la pièce que vous numérisez. Pour capturer clairement les données 3D de qualité élevées, il est essentiel de vous assurer que vous êtes à la distance optimale pour votre scanner.
Le mouvement du scanner collecte progressivement les données. Le scanner se déplace de manière à ce que les données soient scannées à partir de plusieurs angles pour leur exhaustivité.
⑤ Resolution setting
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Qu'est-ce que la résolution?
La résolution décrit la distance minimale entre les points capturés à une distance de balayage donnée. Plus la résolution est élevée, plus le nuage de points de balayage est dense. Lorsque les détails d'un modèle 3D sont importants pour vous, vous auriez besoin d'une haute résolution. Sinon, les exigences de résolution faibles vous conviennent.
La résolution que nous définissons pour numériser ces pièces était de 1,5 mm, ce qui nous a donné suffisamment de résolution pour capturer les détails disponibles sur la surface tout en maintenant une vitesse de balayage rapide. Il est recommandé de modifier fréquemment les angles de balayage et les positions du scanner pour capturer les données à partir de différentes directions.
⑥ Postprocessing
Qu'est-ce qui fait un bon scan?
Une analyse qui répond aux critères de votre projet peut être appelée bonne. Le niveau de précision requis pour les projets varie, ce qui dépend de leurs objectifs tels que l'impression 3D, l'archivage numérique, le contrôle de la qualité et le prototypage. Pour le développement de produits, un bon scan peut gagner du temps nécessaire pour construire un modèle 3D à partir de zéro. Les concepteurs nettoieraient et modifieraient les données numérisées une fois importées dans le logiciel de conception. Par conséquent, un peu de géométrie manquante ne serait pas un problème pour eux. Pour l'inspection et le contrôle de la qualité, la haute précision est un must.
Comme les ingénieurs visent à reconstruire l'aile gauche - dans ce cas, une numérisation de qualité élevée avec peu de post - La falsification de balayage est requise.
Comment effacer votre nuage de points 3D?
Après avoir terminé le scan 3D, il y avait certaines parties du scan dont nous n'avions pas besoin. ScanViewer fourni avec le KSCAN nous permet de modifier les données 3D. Nous avons supprimé ces points de «bruit» du nuage de points en quelques clics.
Quel logiciel peut être utilisé?
Les données de balayage peuvent être maillées dans un modèle 3D et exportées vers des formats de polygone de sortie communs STL, PLY ou en tant que fichiers de nuages ponctuels ASC, IGS et TXT.
Summary
These are just a few fait utiles et des conseils sur la numérisation 3D. Si vous avez des questions sur les scanners 3D, n'hésitez pas à nous contacter.
