Nous parlons d'un scan 3D d'un véhicule électrique que nous avons réalisé pour EVTech , un développeur de véhicules électriques. La numérisation a été réalisée pour corriger le design de la voiture, apporter des modifications à l'agencement pour l'améliorer - modernisation des parties de la carrosserie, du capot et des ailes, - fabrication ultérieure de nouvelles pièces par moulage rotatif et formage sous vide automatisé. Numérisé avec un scanner 3D professionnel Rangevision Pro
En savoir plus dans l'article.
Tâche
Nous avons été contactés par des employés d'EV-Tech, une entreprise de développement de véhicules électriques. Le défi était de scanner un véhicule électrique miniature. C'était un projet de grande envergure qui devait être achevé selon un calendrier serré. La numérisation a été effectuée pour affiner la carrosserie et la structure interne de la voiture - pour simplifier la mise en œuvre de la disposition mutuelle la plus avancée et la plus pratique sur le plan technologique des unités et des pièces individuelles, puis modifier la conception en conséquence.
Processus
- Préparation de la voiture pour la numérisation;
- Balayage du véhicule à l'aide du scanner photogrammétrique Rangevision Pro , connu de la version précédente du modèle sous le nom de Rangevision Pro 5M;
- Traitement de l'information, collage d'une maquette numérique.
Détails techniques
Avant le scan, le véhicule a été placé dans les locaux du service après-vente. La préparation a pris une demi-heure, les surfaces éblouissantes ont été collées, car l'éblouissement peut interférer avec le balayage 3D - reflétant la lumière afin qu'elle ne pénètre pas dans la caméra, ce qui provoque des «trous» dans le scan. Un exemple sur la photo ci-dessous.
Les marqueurs sont collés pour créer une grille pour aider le scanner à calculer les coordonnées des points, et l'équipement est installé avec un champ d'étalonnage pour clarifier rapidement l'étalonnage lors du déplacement du scanner.
Les marqueurs sont placés dans un ordre aléatoire afin que leur position relative ne se répète pas, pour éviter les chevauchements lors du collage de la numérisation à partir de cadres séparés, afin que le scanner puisse déterminer plus précisément la forme de la surface numérisée.
La numérisation elle-même a pris beaucoup de temps, nous examinerons ensuite les étapes de la numérisation.
Étapes clés
1. Obtention de la géométrie de base
Figure 1.1 La surface latérale de la voiture.
Figure 1.2 Surface latérale de la voiture.
Tout d'abord, des photographies ont été prises de la surface latérale de la voiture (Fig. 1).
Cette surface a été sélectionnée pour la première analyse comme étant la plus grande - une analyse initiale de cette zone a permis d'identifier certains problèmes qui ont été corrigés au fur et à mesure qu'ils apparaissaient. À propos des problèmes et de leurs solutions - plus loin.
L'un de ces problèmes était la grande taille des fichiers contenus dans le projet. Alexey Vorozhbit, ingénieur du département des services Top 3D Group, déclare:
«Le problème était qu'un ordinateur portable doté d'un processeur Intel Core i7 et d'une carte graphique Geforce GTX 960M ne permettait pas de connecter et d'enregistrer des projets de plus de 150 millions de points. Ce problème a été résolu en utilisant la fonction de simplification automatique, qui est incluse dans le menu de création de projet du logiciel Rangevision Scancenter. Le travail de numérisation et de couture automatique des surfaces a été réalisé dans ce programme. "
Ce point a été pris en compte, dans les futurs projets, la simplification automatique des images sera utilisée dans le cadre de l'accélération du processus de traitement d'un nuage de points. La figure 2 montre la partie de la géométrie obtenue par les premières images. La figure 3 montre un nuage de points avec l'arrière de la voiture, les phares et une plaque d'immatriculation.
Fig 2. Nuage de points de la surface latérale.
Fig 3. Surface obtenue après avoir agrippé le dos.
De plus, en déplaçant le scanner, la géométrie de la partie nasale a été capturée (Fig. 4).
Figure 4.
Ensuite, il a fallu scanner les phares, les seuils inférieurs, les joints de porte, etc. - tout ce qui pouvait être enlevé sans utiliser un cric ou une fosse de réparation. Les résultats sont présentés sur les figures 5, 6 et 7. La figure 7 montre le modèle obtenu à la suite du «collage» - combinant tous les scans fragmentaires en un seul modèle.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
2. Traitement du nuage de points et obtention du modèle
Figure 8. 13 fichiers stl chargés à partir du scanner.
Étant donné que l'analyse s'est avérée volumineuse et contenait environ 500 millions de points, il était nécessaire de l'enregistrer en plusieurs parties - le programme d'analyse était incapable de décharger un tel paquet de données dans son intégralité. Pour résoudre ce problème, nous avons divisé le scan en 13 parties, qui ont ensuite été combinées en un seul maillage.
Après avoir construit le maillage, l'opération Flip a été effectuée, elle nous a permis d'obtenir la partie manquante de la géométrie, car la voiture est symétrique.
L'étape la plus difficile a été l'élimination des défauts de numérisation.
Problème
Dans les images ci-dessus, vous pouvez voir de nombreuses petites zones non numérisées qui ressemblent à des trous dans le modèle. Ce résultat a été obtenu en raison de blocages et de plantages logiciels, dus au concentrateur USB par lequel les caméras étaient connectées à l'ordinateur portable.
Décision
Pour éviter ce défaut, vous devez utiliser une connexion directe à un ordinateur avec une grande quantité de RAM (à partir de 24 gigaoctets). Un mini-PC avec un logiciel propriétaire est fourni avec le scanner, qui peut être utilisé lors de la numérisation de petits objets. Pour travailler confortablement avec de gros objets, vous avez besoin d'un ordinateur plus puissant.
Dans ce cas, nous avons résolu la situation en scannant et en collant davantage.
Lors de la numérisation d'objets de grande taille, à plus d'un mètre le long de n'importe quel axe, le service après-vente recommande l'utilisation de scanners manuels, car ils sont plus ergonomiquement adaptés à la numérisation de grands formulaires et selon le principe d'utilisation. Nous avons choisi RangeVision pour sa grande précision, qui s'est avérée redondante pour les parties du corps et serait nécessaire pour scanner les pièces mécaniques.
Achèvement
Le modèle tridimensionnel s'est avéré assez précis, avec une tolérance pour les écarts par rapport à l'original ne dépassant pas 0,2 mm.
Rangevision Pro , en tenant compte des recommandations de connexion et de fonctionnement, s'est avéré être un scanner professionnel de haute qualité, que nous pouvons recommander pour des applications d'ingénierie dans divers domaines, y compris le développement de pièces de carrosserie pour voitures, véhicules à moteur, petits bateaux et bateaux, réglage et réparation.
Achetez Rangevision Pro dans Top 3D Shop et obtenez un équipement professionnel d'origine avec une garantie officielle.