Новости: 3D лазерное сканирование и обмерные работы

Специалистами инженерной компании «НГКИ» был выполнен проект по 3D лазерному сканированию исторического здания бывшего постоялого двора в Москве по адресу улица Стройковская, д. 21. Обмерные работы были проведены для целей подготовки проекта реставрации. Данное здание одноэтажное, но имеет очень характерные архитектурные особенности, связанные с тем, что в самом начале XX века в нём располагался постоялый двор. Этот дом в те давние времена представлял из себя недорогую гостиницу — помещение для отдыха и ночлега с двором для размещения лошадей и экипажей. Обмерные работы были произведены нами компактным 3D лазерным сканером Leica RTC360 без использования встроенной фотокамеры. На камеральном этапе нами была выполнена сшивка сканов в единое облако точек, его обработка и очистка от посторонних шумов и объектов. Далее по полученным данным лазерного сканирования нашими специалистами были построены точные обмерные чертежи фасадов здания, а также его план, которые и были переданы Заказчику. Реставраторы остались очень довольны полученными результатами работ.

Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по 3D сканированию и построению точных обмерных 3D моделей нескольких деталей водосточной системы для целей дальнейшего проектирования и их производства на территории России методом реверс-инжиниринга. Обмерные работы были проведены нашим портативным ручным высокоточным 3D сканером ScanTech KSCAN-Magic, который обеспечивает точность до 0,02 мм и великолепную детализацию. 3D сканирование заняло один рабочий день, обработка результатов обмерных работ также заняла один рабочий день, после чего были получены 3D модели всех деталей в формате STL. Из особенностей пластиковых изделий, влияющих на 3D сканирование и моделирование, можно отметить тонкие стенки деталей (1,2 мм – 2,5 мм), а также их глянцевую поверхность и геометрически сложные формы. 3D моделирование всех девяти пластиковых деталей водостока заняло четыре рабочих дня, и результатом выполненной работы стали точные обмерные 3D модели деталей в формате STP. Для контроля точности готовых 3D моделей нами применялся программный модуль построения карты отклонений, который показал, что отклонения всех построенных 3D моделей минимальны по сравнению с исходными деталями. По итогам всех выполненных нами работ Заказчику были переданы данные 3D сканирования и построенные по ним твердотельные 3D модели всех деталей в формате STP.

Специалисты инженерного предприятия «НГКИ» выполнили градуировку танков нефтеналивного судна «Ленанефть» в посёлке городского типа Куйбышевский затон в республике Татарстан. Именно с таким типом судов наша компания столкнулась впервые. Его главное отличие от стандартных судов, например, типа «Волгонефть», заключается в том, что «Ленанефть» возит только светлые продукты, и внутри танков нет подогревающего паропровода. Точные обмеры грузовых танков этого судна были проведены нами по технологии лазерного сканирования при помощи сканирующей 3D системы Leica ScanStation P20. Отсутствие подогревающего паропровода весьма существенно ускорило процесс 3D моделирования, и специалисты нашей компании смогли составить точные градуировочные таблицы танков судна немного быстрее календарного плана, что позволило Заказчику вывести судно в рейс раньше срока. Также нам очень помогла отличная зачистка танков от остатков нефтепродуктов. Поскольку внутри все элементы конструкции танков и набор ребёр жёсткости были видны просто идеально, нами была достигнута очень высокая точность при лазерном сканировании и дальнейшем составлении градуировочных таблиц, которые и были переданы Заказчику.

Специалистами инженерной компании «НГКИ» было произведено измерение объёмов хранения цемента в силосах и на площадках хранения на предприятии в Волгоградской области. Обмерные работы и точное определение объёмов продукции были осуществлены нами в рамках процедуры аудита. Обмеры силосов были проведены по технологии 3D лазерного сканирования системой Leica RTC360. В данной ситуации требовалось произвести оценку объёмов максимально быстро, точно, по понятной методике. Также, во избежание препятствий с одной из сторон, требовался квалифицированный сотрудник — маркшейдер, обученный по промбезопасности и имеющий допуск к работам на высоте. Сами силосы были отсканированы снаружи, съёмка трёх силосов и насыпи заняла 1 рабочий день. Часть цемента хранилась навалом на улице и также была посчитана. Предположения нашего Заказчика подтвердились: объёмы оказались существенно меньше учётных.

Инженерная компания «НГКИ» выполнила интересный проект по лазерному сканированию памятника архитектуры, объекта культурного наследия в самом центре Москвы — дома на Кудринской площади, одной из семи знаменитых «сталинских высоток». В народе это величественное и красивое здание известно как «Дом авиаторов» и «Высотка на Восстания», поскольку до 1992 года Кудринская площадь называлась площадью Восстания, а после сдачи дома в нём селились авиаконструкторы, лётчики и высокопоставленные сотрудники авиационных предприятий. Обмерные работы этого огромного здания производились нашими специалистами в течение полутора месяцев. В результате лазерного сканирования было получено 2640 отдельных сканов. В итоге по результатам уравнивания было получено единое облако точек всего объекта в условной системе координат, а за нулевую высотную отметку нами был принят уровень пола первого этажа центрального подъезда. Заказчику были переданы точечные 3D модели всего здания и его отдельных помещений в формате Autodesk ReCAP, а также подробные облака точек в формате Autodesk ReCAP с возможностью просмотра 3D панорам с каждой станции лазерного сканирования.

В конце 2023 года компания «НГКИ» приобрела портативный ручной высокоточный лазерный 3D сканер ScanTech KSCAN-Magic, предназначенный для проведения прецизионных измерений небольших и мелких объектов. Ранее все подобные работы мы выполняли при помощи 3D сканеров Artec Space Spider и Artec Eva, однако наша новая система превосходит их в точности и разрешении. ScanTech KSCAN-Magic — это система профессионального 3D сканирования, ориентированная на высокоточную оцифровку объектов сложной формы. 3D сканер оснащается лазерами двух типов и обеспечивает измерения с метрологической точностью до 0,02 мм и отличной детализацией. Это сканер высокого разрешения, созданный для инженеров, промышленных дизайнеров, конструкторов, аниматоров, проектировщиков. Портативный ручной 3D лазерный сканер ScanTech KSCAN-Magic специально разработан для создания предельно точных, детализированных 3D моделей небольших деталей или отдельных элементов крупных объектов. В данной публикации мы проводим знакомство с 3D сканером ScanTech KSCAN-Magic, который уже стал незаменимым в работе наших специалистов в сегменте 3D обмеров для целей реверс-инжиниринга и 3D сканирования небольших и малых объектов.

Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по 3D лазерному сканированию исторического здания городской поликлиники в городе Вологда для целей подготовки проекта его реставрации. В Вологде это здание является одним из очень известных, оно было построено во второй половине XVIII века и принадлежало богатым купцам. Последним бессменным его владельцем с 1890-х годов до революции 1917 года оставался Ф.А. Варакин из династии вологодских купцов, занимавшихся речными перевозками. Поэтому общепринятое название этого здания на набережной — дом Варакина. В 1981 году данное историческое здание, являющееся памятником архитектуры и объектом культурного наследия регионального значения, было отдано Вологодской центральной районной больнице, и в нём разместилась поликлиника ЦРБ. Обмерные работы в здании поликлиники были проведены сканирующей 3D системой Leica RTC360 с использованием встроенной фотокамеры, позволяющей создавать цветные 3D облака точек, включая панорамные HDR изображения. Полевой этап занял три дня, и в общей сложности было выполнено 255 сканов. На камеральном этапе нами была произведена сшивка сканов в единое облако точек, его обработка и очистка от посторонних шумов и объектов. Заказчику была передана обмерная точечная 3D модель исторического здания поликлиники в реальных цветах, а также полученные панорамные HDR изображения. Реставраторы остались очень довольны полученными результатами работ.

Специалистами инженерной компании «НГКИ» была выполнена градуировка танков нефтеналивного судна в Санкт-Петербурге. Обмеры грузовых танков данного судна были произведены нами по технологии лазерного сканирования при помощи сканирующей системы Leica ScanStation P20. На стадии обработки полученных полевых данных обмерных работ нами были построены детальные обмерные 3D модели грузовых танков, которые дают возможность вплоть до мелочей учесть все вмятины и выпучены каждого танка, а также их сложную форму и внутреннюю инфраструктуру, включая трубопроводы обогрева, что даёт возможность рассчитать объёмы с очень высокой точностью. Поскольку данное судно ходит по северным морям, мы столкнулись с тем, что внутри танков находилось очень много внутренних конструктивных элементов и сложная конфигурация подогревающего паропровода, что нам довольно существенно осложнило процесс 3D моделирования танков для целей их градуировки. После построения точных обмерных моделей танков нефтеналивного судна нами были рассчитаны и составлены калибровочные таблицы для каждого резервуара, которые и были переданы Заказчику.

Инженерное предприятие «НГКИ» выполнило очень интересный проект по лазерному сканированию и построению обмерных 3D моделей исторической части города Касимов в Рязанской области для целей изготовления макетов двух центральных городских площадей методом 3D печати. В качестве Заказчика этих работ выступила компания, которая специализируется на 3D печати на современных 3D принтерах. Компания ООО «НГКИ» является ведущей компанией в области лазерного сканирования и моделирования в нашей стране. Очередной задачей наших специалистов было получить 3D модели исторической застройки двух площадей в городе Касимов для дальнейшей 3D печати на принтере и изготовления подробных 3D макетов. Для выполнения этой задачи мы провели обмерные работы площади Свободы и Соборной площади городе Касимов методом лазерного сканирования, используя одновременно две сканирующие 3D системы Leica Scanstation P40 для целей ускорения проведения полевого этапа. На камеральном этапе работ нами было выполнено 3D моделирование рельефа местности, а также всех зданий и памятников, расположенных на обеих площадях. Далее дизайнеры Заказчика создали финальные варианты макетов с надписями и условными обозначениями, а мастер изготовил и раскрасил изготовленные на 3D принтере 3D макеты обеих площадей. Затем 3D макеты исторической части города Касимов были установлены соответственно на площади Свободы и Соборной площади, запечатлев всю старинную застройку, украсив собой центр города и привлекая к себе как местных жителей, так и туристов.

Специалисты инженерной компании «НГКИ» выполнили проект по лазерному сканированию и 3D моделированию фасадов здания Белорусского вокзала в Москве. Точные обмерные работы и построение 3D моделей здания были произведены нами для целей 3D mapping. 3D мэппинг (видео-мэппинг) — это современная технология проведения различных световых и лазерных шоу, главный принцип которой заключается в проецировании аудиовизуального или статичного изображения на какой-либо физический объект с полным учётом его геометрии, размеров и расположения. Событие, к которому было приурочено это световое и видео-представление — праздник Великой Победы в Великой Отечественной войне 9 мая. С целью проектирования оформления праздничного концерта с ярким световым шоу и видеотрансляциями на фасады Белорусского вокзала давние партнёры компании «НГКИ», организующие различные представления с видеотрансляцией на стены зданий по технологии 3D mapping (видео-мэппинг), обратились к нам с просьбой выполнить лазерное сканирование и 3D моделирование фасадов, выходящих на площадь перед вокзалом, и территории самой площади. 3D лазерное сканирование было произведено системой Leica ScanStation P40 за 3 часа. По результатам камеральной обработки данных и последующего 3D моделирования Заказчик получил от нас точную обмерную 3D модель фасадов вокзала и прилегающей территории в Autodesk AutoCAD.

Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по лазерному сканированию фасадов одиннадцати многоэтажных жилых домов в разных районах Москвы для целей подготовки обмерных чертежей и последующего проектирования ремонта. Заказчиком данного проекта выступила строительная компания, которая и будет заниматься ремонтом фасадов этих домов. В списке было одиннадцать домов: как высокие многоэтажные башни (более 25 этажей), так и длинные многоподъездные дома в 7–11 этажей. Для выполнения обмерных работ использовался один из наших 3D лазерных сканеров Leica ScanStation P40, дальность сканирования которого составляет 270 метров, что позволило нам уверенно получать качественные сканы даже на верхних этажах высотных домов. Полученные сканы фасадов каждого были нами обработаны, очищены и сшиты в облака точек лазерного сканирования, которые и были переданы специалистам Заказчика в стандартном формате RCP. Заказчик остался очень доволен оперативностью и качеством полученных результатов работы.

Специалисты инженерной компании «НГКИ» выполнили проект по 3D обмерным работам участка помола сырья цементного завода на Северном Кавказе для целей подготовки проекта реконструкции этого предприятия и замены производственного оборудования. Проектный институт, занимающийся проектированием реконструкции этого завода, пригласил нас на завод уже в третий раз. На данном этапе институт разрабатывает проект ремонта зданий и замены части оборудования участка помола сырья. 3D обмеры были произведены нами методом лазерного сканирования при помощи системы Leica ScanStation P40. Мы осуществили лазерное сканирование всего участка помола сырья, затем сшили облака точек, построили точечную 3D модель участка, а также создали горизонтальные и вертикальные разрезы точечной модели участка. На финальной стадии наши специалисты подшили результаты работы к точечным 3D моделям, полученным в предыдущие поездки на завод, и передали итоговые материалы Заказчику для подготовки проекта реконструкции и переоборудования предприятия.

Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по точной градуировке 12 силосов заводе комбикормов в Брянской области. Обмерные работы, последующее построение точных обмерных 3D моделей всех силосов и построение градуировочных таблиц для каждого силоса были осуществлены нами для целей регулярного аудита и контроля остатков продукции на хранении в силосах. Особенностью производства на данном заводе комбикормов является круглосуточный рабочий процесс. Тем не менее, благодаря грамотному планированию работ нашим специалистам удалось произвести все намеченные замеры, а именно: было отснято 12 силосов/бункеров различной конфигурации, предназначенных для хранения зерна. Это заняло два полных дня, причём производственный процесс на заводе не останавливался ни на минуту. Обмеры силосов были произведены нами по технологии лазерного сканирования системой Leica RTC360. По данным лазерного сканирования сначала были построены обмерные модели силосов, а уже затем для каждого силоса была составлена своя градуировочная таблица с шагом в 1 см. Эти градуировочные таблицы позволяют по измерению высоты от верхней точки отсчёта до насыпи продукта в каждом силосе увидеть соответствующий объём хранимого в нём продукта.

Специалистами инженерного предприятия «НГКИ» была выполнена градуировка 32 резервуаров различных типов в Московской области по заказу компании, занимающейся производством авиационных противообледенительных жидкостей. Для точного учёта произведённой продукции, отпуска продукции и хранения ГСМ и выполняется точная градуировка всех резервуаров, что и решило сделать руководство компании. С задачей произвести точную градуировку всех имеющихся резервуаров геометрическим методом с применением технологии лазерного сканирования, а также построить точные градуировочные таблицы для каждого резервуара, представители предприятия обратились к нам, поскольку компания «НГКИ» обладает большим многолетним опытом градуировки резервуаров по этой технологии. Обмеры всех резервуаров были произведены нами по технологии лазерного сканирования при помощи системы Leica RTC360, которая представляет собой компактный, лёгкий, но очень высокопроизводительный 3D лазерный сканер, а также Leica ScanStation P40, сочетающий в себе все передовые технологии вкупе с высокой надёжностью и точностью. У Заказчика на производстве задействованы следующие типы резервуаров: РВС-200, РВС-150, РВС-400, РГС-85, РВС-70, РВС-100. Поскольку технически остановить производство было невозможно, полевую часть вместе с Заказчиком мы разбили на несколько поездок, и в итоге получился довольно-таки масштабный и длительный проект. По итогам всех выполненных работ градуировочные таблицы по всем 32 резервуарам были выполнены с отличной точностью, порядка 0,1% на высоте наполнения от 1 метра, и переданы Заказчику в оговоренный срок. Наш Заказчик остался очень доволен полученными результатами.

Инженерная компания «НГКИ» выполнила проект по лазерному 3D сканированию литых деталей корабля для целей доработки литьевых форм на заводе в Ленинградской области. Формы для отливки корабельных деталей должны быть сконструированы так, чтобы отливка была максимально близка к проекту детали в любой точке её поверхности. Это достигается путём обмеров получаемых отливок, определением отклонений формы и размеров отливок от проектных значений по всей поверхности детали и последующей доработкой литьевых форм с целью минимизации отклонений. Наши специалисты осуществили 3D лазерное сканирование целого ряда отливок деталей строящегося судна ледового класса при помощи 3D лазерного сканера Leica ScanStation P40. Все полученные нами в результате 3D сканирования и обработки данных обмерных работ материалы активно используются конструкторским бюро завода для доработки деревянных моделей, используемых для изготовления литьевых форм.