Aς δούμε ένα ακόμη case study από εργασία 3D Scanning, εξηγώντας παράλληλα καλύτερα πώς γίνεται η όλη διαδικασία στις περιπτώσεις όπου απαιτείται σάρωση αντικειμένων μεσαίου μεγέθους.

Αυτή τη φορά βρεθήκαμε στον Ασπρόπυργο,όπου σαρώσαμε με φορητό 3D Scanner λευκού φωτός δύο εξαρτήματα βάρους 250 κιλών, για τη δημιουργία 3D μοντέλων.

Ο λόγος που χρειάστηκε να σαρώσουμε τα αντικείμενα αντί να τα σχεδιάσουμε εξαρχής, ήταν η παραμόρφωση που έχουν υποστεί από τη χρήση τους. Επιπλέον, οι αυλακώσεις στο πίσω μέρος τους δυσκολεύουν τη μέτρηση με μετρητικά όργανα.

Το κυκλικό σχήμα μας επιτρέπει να σαρώσουμε ένα τμήμα του κάθε εξαρτήματος και από αυτό να δημιουργήσουμε ολόκληρο τον κύκλο κατά τον σχεδιασμό, εξοικονομώντας χρόνο σάρωσης και επεξεργασίας, αλλά επιτυγχάνοντας το ίδιο αποτέλεσμα.

Το πρώτο βήμα είναι η προετοιμασία, με σωστή τοποθέτηση του αντικειμένου που θα σαρωθεί και εξασφάλιση κατάλληλων συνθηκών φωτισμού. Η λειτουργία του μηχανήματος βασίζεται στην εκπομπή φωτός, επομένως απαιτείται να υπάρχει χαμηλή φωτεινότητα στον χώρο. Επιπλέον, είναι σημαντική η αποφυγή των αντανακλάσεων που θα οδηγήσουν σε αποτυχία της σάρωσης ή κακή ποιότητα αποτελέσματος. Έτσι, συνήθως χρειάζεται τα σκουρόχρωμα ή/και γυαλιστερά αντικείμενα να ψεκάζονται με ειδικά λευκά σπρέι, που μπορεί να είναι αφαιρούμενα με νερό ή ελαφρά διαλυτικά, ή ακόμη και αυτοκαθαριζόμενα.

Επόμενο βήμα της προετοιμασίας είναι η εφαρμογή αυτοκόλλητων ανακλαστικών στόχων που θα δώσουν στο μηχάνημα τη θέση του αντικειμένου στον χώρο.

Στη συνέχεια, προχωρήσαμε στη σάρωση του συγκεκριμένου τμήματος του κύκλου με το χειροκίνητο scanner. Καθώς σαρώνουμε, βλέπουμε στην οθόνη του υπολογιστή το αποτέλεσμα, ώστε να είμαστε σίγουροι ότι "παίρνουμε" όλα τα σημεία που χρειαζόμαστε. Ανάλογα με τη γεωμετρία και τη θέση του αντικειμένου, η σάρωση μπορεί να γίνει συνεχόμενα, ή σε επιμέρους σαρώσεις που στη συνέχεια ευθυγραμμίζουμε και ενώνουμε σε ένα ενιαίο νέφος.

Μερικές φορές, για την καλύτερη μέτρηση απαιτείται και συνδυασμός με άλλες μεθόδους μέτρησης. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, υπήρχαν στο πίσω μέρος του εξαρτήματος κάποιες αυλακώσεις που δεν επέτρεπαν στο scanner να "δει" στο εσωτερικό τους. Για να λύσουμε το πρόβλημα της αποτύπωσης και για να επιτύχουμε το καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα, χρησιμοποιήσαμε και Υπέρηχο, κάνοντας παχυμέτρηση σε συγκεκριμένα σημεία.

Όταν είμαστε ικανοποιημένοι με το αποτέλεσμα, η εργασία επιτόπου έχει τελειώσει, αλλά η δουλειά μας συνεχίζεται.

Στο γραφείο μας πια, επεξεργαζόμαστε το νέφος σημείων, το "καθαρίζουμε" από τυχόν αντανακλάσεις και από περιττά σημεία, και φτιάχνουμε το mesh (αρχείο.stl). Στο σημείο αυτό ξεκινά το reverse engineering. Ανάλογα με το αντικείμενο και τον σκοπό μας, η διαδικασία μπορεί να απαιτεί σχετικά λίγα στάδια, αλλά μπορεί να χρειάζεται αρκετές ώρες ή ημέρες.

Στην προκειμένη περίπτωση, η γεωμετρία ήταν τέτοια, ώστε η μοντελοποίηση μας πήρε κάποιες ώρες εργασίας. Στην πραγματικότητα, απαιτείται ουσιαστικά ο σχεδιασμός του εξαρτήματος από την αρχή, "πατώντας" επάνω στο νέφος σημείων. Οι διαστάσεις και οι επιφάνειες έρχονται από τη 3D σάρωση και εμείς τις αναγνωρίζουμε χτίζοντας το κάθε αντικείμενο.

Για τη συγκεκριμένη εφαρμογή, σχεδιάσαμε το προφίλ του αντικειμένου πάνω στο νέφος και στη συνέχεια δημιουργήσαμε τους κύκλους, κατασκευάζοντας solid 3D μοντέλα. Γενικά, κάθε αντικείμενο που πρέπει να σαρωθεί, αποτελεί μια διαφορετική εφαρμογή των τεχνικών του 3D Scanning και του Reverseengineering. Παράγοντες που παίζουν ρόλο στην αντιμετώπισή του είναι το μέγεθος, η γεωμετρία του, η θέση του, το χρώμα, το υλικό, η ανακλαστικότητα, η παραμόρφωσή του, και φυσικά, ο σκοπός της σάρωσης και η χρήση που θα έχει το 3D μοντέλο.