Реверс-инжиниринг: 3D сканирование с микронной точностью, 3D обмерные модели

Технология обмеров основана на применении портативных ручных 3D сканеров, использующих метод триангуляции для измерения расстояния от чувствительных элементов сканера до поверхности объекта обмеров.

В нашей работе мы применяем различные типы ручных 3D сканеров ScanTech и Artec 3D.

Ручной портативный лазерный 3D сканер ScanTech KSCAN-Magic — это промышленная система профессионального 3D сканирования, ориентированная на высокоточную оцифровку объектов сложной формы. 3D сканер оснащается лазерами двух типов (синий и красный), обеспечивая измерения с метрологической точностью до 0,02 мм и отличной детализацией. Характеристики сканирующей системы позволяются с большим успехом использовать её в инспекции и контроле качества, быстром прототипировании, виртуальной сборке, промышленном дизайне, медицине, обратном проектировании (реверс-инжиниринге), анимации, компьютерной графике и в решении множества иных задач в самых различных сферах.

Используемые нами сканеры Artec 3D имеют однокадровую структурированную подсветку, при таком типе измерений на объект в каждый момент времени проецируется специальная кодированная картинка, которая также отслеживается камерами сканера, и далее на основе полученных данных происходит расчёт трёхмерных координат поверхности. Так называемая «сшивка» отдельных снимков происходит за счёт сопоставления одинаковых геометрических элементов на соседних сканах.

Точность измерения координат методом триангуляции определяется расстоянием между камерами сканера, поэтому ручные 3D сканеры, имеющие малое базовое расстояние между камерами, предназначены для обмеров небольших объектов с малых расстояний.

Процедура 3D сканирования в этом случае заключается в том, что специалист, удерживая сканер в руке, обносит его вокруг сканируемого объекта на небольшом расстоянии таким образом, чтобы в поле встроенных камер 3D сканера последовательно попали все без исключения элементы поверхности сканируемого объекта, то есть 3D сканирование должно быть проведено без «теней» (неотсканированных участков). Для обмеров малых объектов также используется и процедура сканирования со стационарным размещением самого 3D сканера и вращением объекта на специальном поворотном столике.

Размеры объектов 3D сканирования

Используемые нами ручные 3D сканеры позволяют обмерять объекты размером от 10 мм до 3 м. С применением технологии фотограмметрии размеры обмеряемых объектов могут быть увеличены до 10 м.

Точность обмеров объектов 3D сканирования

Точность облака точек сканирования для объектов размером до 1,5 м при обмерах сканером KSCAN-Magic: 20 мкм.
Точность облака точек сканирования для объектов размером до 0,5 м при обмерах сканером Space Spider: 50 мкм.
Точность облака точек сканирования для объектов размером до 3 м при обмерах сканером Eva: 100 мкм.

Объекты 3D сканирования с микронной точностью

— детали машин и механизмов для целей: реверс-инжиниринга, контроля геометрии, доработки, контроля износа;
— элементы декора зданий и мебели для целей: реставрации, проектирования;
— бижутерия, ювелирные изделия, аксессуары для целей: реставрации, доработки, проектирования;
— одежда и обувь для целей: дизайна, подготовки производства;
— сувенирная продукция для целей: подготовка моделей для производства по оригиналам изделий.

Виды выполняемых работ

— 3D сканирование объектов;
— сшивка облаков точек сканирования;
— построение 3D моделей объектов.

Информация, необходимая для формирования технического задания, а также для определения объёма и стоимости работ

— фотографии объекта;
— требования по разбивке/разборке объекта на отдельные элементы;
— чертежи объекта, если имеются;
— требования к точности обмеров;
— формат выдачи результатов обмеров;
— объект будет доставлен к нам в офис для обмеров или наш специалист должен будет выехать на обмеры к Заказчику.

Отчётные материалы

— 3D модели объектов в целом или их отдельных элементов;
— полигональные 3D модели в форматах stl, obj и др.;
— твердотельные 3D модели в форматах stp, step, igs, x_t и др.