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Trimble? X12 三維激光掃描儀憑借清晰、純凈的點云數(shù)據(jù)和亞毫米級的精度正在改變游戲規(guī)則。今天的案例我們將與您分享，X12是如何幫助專業(yè)測量咨詢公司OR3D完成的一個模擬受損平轉(zhuǎn)橋運動的項目。
由于習(xí)慣于以微米為單位工作，專業(yè)測量機構(gòu)OR3D是一家要求無論長距或短距三維激光掃描能達到最高性能的公司。該公司成立于2011年，其聲譽建立在“盡可能高的準確性”原則之上，致力于從制藥行業(yè)的藥物測量到為英國一些最大的基礎(chǔ)設(shè)施項目創(chuàng)建數(shù)字孿生，再到為航空業(yè)的專業(yè)零件進行逆向工程等各種項目。
OR3D通過激光掃描數(shù)據(jù)提供三維CAD模型。無論客戶是需要三維模型用于制造目的、檢驗報告還是逆向工程，該公司都能夠通過其全面的設(shè)備組合（包括 CT 掃描儀、激光跟蹤儀、三維激光掃描儀和無人機）來應(yīng)對具有挑戰(zhàn)性和復(fù)雜性的測量任務(wù)。最重要的是，該公司重視數(shù)據(jù)質(zhì)量和準確性，因此一直在尋求真正為其不同應(yīng)用提供最佳解決方案的設(shè)備。對于逆向工程方面，他們引入的高端的Trimble X12三維激光掃描儀無疑是在使用了很多三維激光掃描儀之后發(fā)現(xiàn)的游戲規(guī)則的改變者。
受損的平轉(zhuǎn)橋
在英格蘭西北部的一個沿海碼頭，有一座連接碼頭和大陸的平轉(zhuǎn)橋。這里發(fā)生過兩次拖船撞橋事故，導(dǎo)致橋體扭曲受損。輪渡公司需要關(guān)閉橋梁，才能確認橋梁是否能正常運轉(zhuǎn)；但是如果橋梁不能正常運轉(zhuǎn)，就會在關(guān)閉時卡在某個位置，導(dǎo)致整個水路運輸?shù)陌c瘓。因此輪渡公司陷入了兩難的境地。
單日班次完成 120 次掃描
由于OR3D在高精度測量上的聲譽，輪渡公司找到了OR3D公司。經(jīng)過初步咨詢后，OR3D為該方案提出了解決方案，其中包括進行大范圍的三維掃描以創(chuàng)建數(shù)字孿生。然后可以將數(shù)字孿生轉(zhuǎn)換為三維CAD模型，并在軟件中使用它來模擬橋梁關(guān)閉時的運動。
X12 生成的點云顯示了整座橋梁
選擇Trimble X12
測量的目的是采集橋梁的所有細節(jié)，詳細表現(xiàn)出橋梁可能擺動的所有區(qū)域，然后對橋梁進行逆向工程以生成CAD模型，最后虛擬轉(zhuǎn)動橋梁，查看可能發(fā)生碰撞的位置。橋梁樞軸系統(tǒng)包含一些復(fù)雜的機械裝置，還必須找到樞軸支點的中心。還有人擔心橋梁與外部滾輪軌道不同心，在轉(zhuǎn)動中可能會從軌道上掉下來。
OR3D在解決高難度逆向工程問題方面具有豐富經(jīng)驗，很明顯三維激光掃描儀是這項工作的理想工具，但他們知道，這項工作不是一般的三維激光掃描儀能完成的，他們需要極高的數(shù)據(jù)質(zhì)量：毫米級或更高的精度，極其純凈的點云數(shù)據(jù)，噪音要盡可能小，并且能夠在符合這些質(zhì)量要求的情況下實現(xiàn)長距離和超短距離的掃描。而經(jīng)過篩選，市面上能同時滿足這些要求的，Trimble X12當是不二之選。
X12生成的點云呈現(xiàn)出驚人的細節(jié)
“當客戶看到我們制作的模型時，他們驚呆了……如果要我說出X12的一個突出特點，那就是極高的數(shù)據(jù)質(zhì)量?！?/p>
— OR3D項目經(jīng)理Robert Wells說道
一天，120 次掃描，細節(jié)驚人
這座65米長的橋由兩段組成：一段長橋橫跨水的另一側(cè)，另一段短橋（樞軸位于橋的一側(cè)）通向碼頭。任何誤差都會影響OR3D提取樞軸的位置，并影響滾輪軌道的高度，然后滾輪軌道的高度又會投射到長橋部分，從而導(dǎo)致長橋橋頭因短橋的少量誤差而出現(xiàn)明顯的移動。因此，高度精確的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。
此外，這座橋離地面很近，因此OR3D需要一臺最短掃描距離很短的掃描儀來從橋下采集數(shù)據(jù)。X12的最小范圍為0.3米，這使得OR3D能夠?qū)呙鑳x放置在狹窄的位置，同時仍能獲取所需的干凈數(shù)據(jù)。
退潮后在橋下進行掃描的Trimble X12，在潮水漲起來之前掃完，與潮汐賽跑
掃描工作由兩人組成的團隊在一天內(nèi)完成。團隊進行了120次高清掃描，同時還對碼頭兩側(cè)進行了一些局部掃描，以幫助配準數(shù)據(jù)（局部掃描功能允許用戶選擇需要更高分辨率數(shù)據(jù)的區(qū)域，更省時高效）。Trimble Perspective外業(yè)軟件還確保團隊能夠在現(xiàn)場檢查數(shù)據(jù)，以確保沒有遺漏任何區(qū)域。
創(chuàng)建模型
回到辦公室后，應(yīng)用工程師Sean Kean在 Trimble RealWorks? 內(nèi)業(yè)軟件中檢查了X12數(shù)據(jù)，然后將其上傳到逆向工程軟件中。Sean隨后對橋梁、周圍區(qū)域和所有連接部件進行了建模。然后將模型導(dǎo)出到能夠復(fù)雜模擬運動的軟件中。
隨后，Sean便可以虛擬轉(zhuǎn)動橋梁模型，為現(xiàn)場施工時是否存在任何問題提供很好的指導(dǎo)。精確的模型帶來了絕佳的模擬結(jié)果，生成的可能沖突位置列表和相關(guān)的數(shù)據(jù)讓輪渡公司提前掌握到橋梁恢復(fù)轉(zhuǎn)動操作所可能遇到的問題并提前做好應(yīng)對方案，而不是像以前一樣“拆盲盒”遇到種種未知問題而無法控制工期與成本。從“拆盲盒，看運氣”到“智珠在握，成竹在胸”，X12掃描儀確實是游戲規(guī)則的改變者。
在成功交付模型和模擬運動后，Robert總結(jié)道：“我們的客戶對我們在這個項目上所取得的成就感到震驚。數(shù)據(jù)清晰度令人難以置信，其準確性意味著我們甚至可以發(fā)現(xiàn)模型中亞毫米級的誤差。X12非常棒！”
CAD 圖像顯示橋梁處于打開狀態(tài)
CAD 圖像顯示橋梁處于關(guān)閉狀態(tài)
Trimble X12 八大優(yōu)勢
能夠達到毫米級甚至更高的精度，解決高難項目的鑰匙；
極其清晰、純凈的數(shù)據(jù)，達到亞毫米級的拼接誤差；
0.3米的短距離掃描，使狹窄空間掃描成為可能；
掃描速度快，讓用戶短周期內(nèi)完成掃描，比如文中與潮汐賽跑；
局部掃描功能，掃描高細節(jié)局部區(qū)域的最佳選項；
能夠在黑暗中掃描彩色點云，無需攜帶燈光，儀器自帶曝光燈；
高質(zhì)量、色彩絕佳的圖像，獲取高質(zhì)量彩色點云的前提；
Perspective現(xiàn)場軟件，簡單易用，即掃即得，讓建模前的工作都在現(xiàn)場完成。
上海滬敖信息科技
副總兼市場總監(jiān)
滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè)，擁有豐富的三維項目經(jīng)驗，公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點，為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應(yīng)用服務(wù)。
滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀（大小空間）、地面三維激光掃描儀、無人機傾斜攝影測量、3D打印等多種技術(shù)手段，從幾厘米到幾百米的物體或三維空間，從幾個微米到幾個厘米的精度，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項目服務(wù)的完整解決方案。
滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)（汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機械）、建筑業(yè)（建筑設(shè)計、施工、裝修等）、文化遺產(chǎn)（博物館、古建筑、考古等）、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監(jiān)測、3D打印等技術(shù)方案。
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