3Dオブジェクトを光学スキャナーでスキャンすると、特定のルールと要因が知っておくべき要因があります。この記事では、3Dスキャンの準備、プロセス、およびポスト処理のための基本的な事実とさまざまなテクニックを説明するための例として、ジェット戦闘機の3Dスキャンを採用します。 3Dスキャンの旅をナビゲートするお手伝いをしたいと思います。
Background of the case
The ソビエト 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 リバースエンジニア エンジニアが部品を再構築できるようにするためです。
The equipment we use in this case is the Industrial 3DスキャナーKSCAN - MAGIC。リバースエンジニアリング用のこのポータブル3Dスキャナーは、5つの作業モード、大規模な-エリアスキャン、高速スキャン、ファインスキャン、ディープホールスキャン、およびビルド-の写真測量システムを提供します。これらの機能により、KSCAN - MAGICが優れた高品質でさまざまな3Dスキャンタスクに取り組むことができます。最大0.020 mmの精度で、複雑な表面の3次元データを簡単にキャプチャできます。
Factors and Techniques
① 準備
最適な3Dスキャンを確保するための鍵は、慎重なセットアップです。最初のステップは、長い距離輸送後にキャリブレーションボードで3Dスキャナーをキャリブレーションすることです。次に、スキャンするオブジェクトの周囲条件と表面と形状に従ってスキャナーを調整する必要があります。
Things to consider when scanning outdoors
周囲の光は、スキャン精度とスキャン時間に影響を与える可能性があります。屋外スキャンに関しては、照明条件に敏感な従来のスキャナーは、スキャンの結果が低下する可能性があります。この場合、光学ハンドヘルドレーザー3DスキャナーkScan -魔法は、青色レーザーと強力なアルゴリズムのおかげで照明条件に敏感ではありません。波長が短いため、青いレーザーはスキャン時に干渉に対してより耐性があります。このポータブル3Dスキャナーは、短時間で大きな表面をスキャンすることもでき、屋外で3Dデータをキャプチャするのに役立ちます。
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 アライメントエラーを減らし、スキャンの精度を向上させることができます。
写真測量は、3D座標とジオメトリを抽出するためにさまざまな観点から写真を撮る測定手法です。 1メートルを超える大きなオブジェクトをスキャンすると、マーカーの位置決めの精度を改善し、スキャンされたデータの精度を向上させることができます。
KSCAN - MAGICは、レーザースキャンテクノロジーと1つのシステムの写真測量を組み合わせたという点でユニークです。 この場合、飛行機全体をスキャンしていなかったため、スキャン前に写真測量パターンを使用する必要はありませんでした。
③mアーカー
スキャンする前にマーカーを使用する必要があるのはなぜですか？
基準点としても知られるマーカーは、3Dスキャナーがオブジェクトの3D座標を配置して取得するのに役立ちます。 したがって、スキャンする前にオブジェクトにマーカーを配置する必要があります。
スキャンソフトウェアが適切に位置を見つけることができるように、マーカーをランダムに不規則に配置することをお勧めします。この場合、ほとんどの場所で互いに250 mmから350 mmのマーカーを配置しました。
ただし、狭いスポットとエッジ（Wing Edgeなど）では、エッジの表面積が制限されており、スキャンフィールドのマーカーの最小数が4でなければならないため、少し近くに配置するのに適しています。
④最適なスキャン距離
各スキャナーには、スキャナーとスキャンしている部分の間に必要な最適な距離があります。 高品質の3Dデータをはっきりとキャプチャするには、スキャナーに最適な距離にいることを確認することが不可欠です。
スキャナーの動きは、徐々にデータを収集します。スキャナーは、データが完全性のために複数の角度からスキャンされるように動きます。
⑤ Resolution setting
解像度は、特定のスキャン距離でのキャプチャされたポイント間の最小距離を説明します。解像度が高いほど、スキャンポイントの雲が密度が高くなります。 3Dモデルの詳細があなたにとって重要な場合、高解像度が必要になります。そうでない場合、低-解像度の要件があなたに適しています。
これらの部品をスキャンするために設定した解像度は1.5 mmで、高速スキャン速度を維持しながら、表面で利用可能な詳細をキャプチャするのに十分な解像度が得られました。スキャナーのスキャンアングルと位置を頻繁に変更して、さまざまな方向からデータをキャプチャすることをお勧めします。
⑥ Postprocessing
プロジェクトの基準を満たすスキャンは、良いものと呼ぶことができます。プロジェクトに必要な精度のレベルはさまざまです。これは、3D印刷、デジタルアーカイブ、品質管理、プロトタイピングなどの目標に依存します。製品開発のために、優れたスキャンは、ゼロから3Dモデルを構築するのに必要な時間を節約できます。デザイナーは、設計ソフトウェアにインポートされると、スキャンされたデータをクリーニングして編集します。したがって、少し欠落しているジオメトリは、彼らにとって問題ではありません。検査と品質管理のために、高精度は必須です。
エンジニアが左翼を再構築することを目指しているため、この場合は翼翼がほとんどありません。ほとんどの投稿で高品質のスキャンが必要です。
3Dスキャンを完了した後、スキャンには必要ありませんでした。 KSCANに付属のScanViewerを使用すると、3Dデータを編集できます。数回クリックして、ポイントクラウドからこれらの「ノイズ」ポイントを削除しました。
スキャンデータは、3Dモデルにメッシュし、共通の出力ポリゴン形式のSTL、PLY、またはPointクラウドファイルASC、IG、およびTXTとしてエクスポートできます。
Summary
These are just a few 有用な事実s 3Dスキャンのヒント。 3Dスキャナーについて質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。
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