案例
本次項目需對管道和閥門做高精度三維掃描并逆向建模,為定制管道和閥門的保溫保護設備做好前期數據準備工作。

項目難點
1、現場環境復雜,多數現場需要登高作業。
2、部分閥門是高反光金屬表面,所有的管道支架都是黑色油漆表面。
3、空間狹小,掃描距離有限,無法使用大空間掃描設備。
4、掃描成果質量要求高,精度要求0.1mm。
綜合客戶的要求以及現場情況,最終本次項目采用手持式三維掃描儀進行作業。項目中滬敖的技術小哥哥使用到的就是全無線一體式設計的Artec Leo。Leo搭載有內置計算機和5.5寸觸摸屏,可實時查看掃描效果;機身內置電池組,真正做到全無線操作。同時Leo在使用時無需使用標靶、標記點等輔助工具也能得到0.1mm的3D點精度。
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項目流程
項目照片不便公開,以我司設備測試流程為例。
1、使用Artec Leo掃描,快速采集整根管道,并清晰掃描出管道攜接的延伸部分以及閥門、管道支架。
2、下圖為掃描后Leo顯示的掃描成果。數據導入到Artec Studio,通過后期處理優化能精確測量管道長度、直徑等數據;
3、在Geomagic Design X中通過Artec Studio提供的數據逆向建模出高精度的3D模型。
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項目結語
由于現場環境復雜、操作空間狹小且還有登高等高危工作環境,現場可用的固定電源位置有限,攜帶電線插線板、電腦等其他輔件影響作業效率且有一定安全隱患。
而Artec Leo設備是機載自動3D處理功能的3D掃描儀,可在掃描物體時,看到Leo觸屏面板上實時生成的3D數據。省略了前期多項準備工作,而且不需要攜帶電腦、電線插線板等輔件。增加了掃描的穩定性,提高了掃描效率。
總結
隨著掃描捕捉算法促使掃描技術精度的不斷提高,三維激光掃描技術也得到了不斷的發展和豐富。在日益增長的復雜需求和不斷變化的物理條件下,傳統測量手段顯得有些力不從心,二維管線僅使用平面的線要素來描述管線段,抽象化的圖形圖像與現實場景嚴重不符。
三維激光掃描技術被稱為“實景復制技術”現在把傳統的單點式采集數據轉變為了自動連續獲取數據,三維激光掃描是整個三維數據獲取和逆向工程中的一項新技術,其實現了直接從實體進行快速逆向獲取三維數據,并用于實體幾何模型的重新構建。
此次項目技術難點眾多,管線的整體規模龐大、集中度高,由多類型管線組成,且自身具有復雜的結構。在以往的復雜管線保護安裝施工中,往往存在錯、漏、碰、缺等問題,嚴重的甚至造成返工現象,同時其圖紙的變更較多,導致大面積修改,費時費力,并且耽誤工程施工進度。
利用Artec Leo進行管道系統的模型重建,精度較高,可視化效果較好。利用此方法三維建模構建的模型效果較好,紋理信息的映射較為簡易,為管道系統工程的施工設計提供準確的參考數據,有著重要意義。
