三維小知識
近年來,數字化工廠的普及和應用越來越廣泛,三維建模作為數字化工廠的技術基礎和支柱,得到了不斷改進和提高。
數字化工廠三維建模有傳統測繪建模 、模型引用和三維掃描建模法幾種。以下做一個簡單的說明:
1、傳統測繪建模。傳統測繪建模是以已有二維設計圖資料作為建模依據 ,采用手工的方式, 在建模軟件里繪制出三維裝置模型,再與現場設備進行比對、核查,對模型進行完善和渲染的建模方法。
缺點是工作量大、周期長,對建模人員技術要求高。
2、模型引用。導入模型法是將工程設計中已建立的三維 PI&D模型通過模型轉換接口導入數字化工廠系統的建模方法。采用這種方法的前提是能夠獲得設計方的三維 PI&D數字文件,但是這類文件被設計方視為企業核心技術,工程設計單位一般不會提供。
而且由于現場施工和設計圖紙通常會有一定的出人,模型導人后需要進行勘測修正;
(例如上圖我司掃描項目中發現,建筑的鋼結構已經發生設計變更)
現場施工還是與圖紙有不少差別。
3、三維激光掃描建模。三維激光掃描建模法采用激光掃描儀 對實體裝置進行三維掃描,形成與實物裝置完全一致的點云圖(或三角面片),再在輔助軟件的幫助下由人工依托點云進行建模的方法。
激光三維掃描建模法的建模周期、工作量、對技術人員的要求均介于前兩種方法之間,但三維掃描建模的精度相對較高,不需要建模資料即可獲得與實體工廠一致的模型。
對于一些具有高精度應用需求的數字化工廠(例如石化行業等),導人模型法和手工建模法的建模精度均難以保證,而三維激光掃描建模的方法能真實反應實物工廠,因為為高精度應用的最優方案。
一般激光掃描建模過程可以分為三個階段:三維掃描獲取點云數據(外業)、點云拼接、基于輔助軟件的點云建模(內業)。
地面三維激光掃描儀口碑比較好的有美國天寶Trimble的法如Faro的掃描儀。
在進行三維掃描時,在裝置中粘貼足夠的標靶,相鄰兩個掃描站點之間有至少兩個相同的標靶;然后,拼接軟件依據相鄰站點間相同的標靶位置,對掃描得的點云數據進行拼接,并依次完成與之相鄰的其他站點的點云數據拼接,直至完成所有站點的拼接;最后采用相關建模軟件自動建模。
當然,現場三維數據的獲取也是有技巧性的,比如如果缺乏缺乏全局性的空間坐標定位,隨著拼接站點數的增加會造成相對誤差的不斷累積;在自動建模過程中,因缺乏相應的檢查手段而進一步造成相對誤差的累積。因此,一個具有更多實戰經驗的方案商可能會給您省心的,更精準的方案。
上海滬敖信息科技有限公司是一家致力于三維數字化行業解決方案的技術型企業。公司以行業應用為出發點,為客戶提供三維數字化采集、三維數據處理等一系列服務。滬敖擁有手持三維掃描儀、小空間三維掃描儀、地面三維激光掃描儀、無人機實景三維系統、3D打印機等多種技術手段,是行業內知名設備的簽約合作伙伴。從幾厘米到幾十米的對象、或從幾米到上千米的三維空間,滬敖均可提供涵蓋軟硬件產品和技術服務的完整解決方案。