Strona głównaProduktyObróbka chmury punktów

Obróbka chmury punktów

DPSTODAY-chmura-punktów

Obróbka chmury punktów

W poprzednim artykule omówiłem metodę skanowania 3D, więc teraz pora na poruszenie zagadnienia “Obróbka chmury punktów”.

SOLIDWORKS w pakiecie Professional posiada dodatek ScanTo3D umożliwiający konwersję siatek i chmur punktów na obiekty powierzchniowe.

ScanTo3D umożliwia wczytywanie wielu dodatkowych formatów plików siatki, takich jak:

  • nzip, nxm, scn, 3ds, obj, stl, wrl, ply
  • chmury punktów: xyz, txt, asc, vda, igs, ibl

Po włączeniu dodatku ScanTo3D w SOLIDWORKS, otworzyliśmy plik wyjściowy z naszego skanowania.  Po otworzeniu siatka prezentowała się następująco po otworzeniu pliku wyjściowego ze skanowania (w programie HD Studio)

chmura punktów

 

Aby, utworzyć model powierzchniowy korzystamy z kreatora powierzchni.

kreator powierzchni

Po uruchomieniu kreatora zaznaczamy siatkę, z której będziemy tworzyć nasz model powierzchniowy. Odpowiadając na pytania kreatora, otrzymaliśmy wstępnie model powierzchniowy.

model powierzchniowy

Niestety otrzymany model nie jest zadowalający. Jak widać powyżej powierzchnia nie jest wypełniona, pozostało wiele ubytków w płaszczyźnie. Z pomocą przychodzi narzędzie SOLIDWORKS, mianowicie „wypełnienie powierzchni” Dzięki niemu, jak sama nazwa wskazuje możemy uzupełnić ubytki powierzchni. W pierwszym kroku, zaznaczamy zewnętrzny obszar który chcemy wypełnić.

ubytek powierzchni

Po użyciu narzędzia wypełnienia powierzchni otrzymujemy taki efekt.

wypełnienie powierzchni

Po dokonaniu kilku operacji wypełniania powierzchni nasz ostateczny model powierzchniowy prezentuje się następująco.

ostateczny model powierzchniowy

Niestety nie jest to idealny model, zawiera on kilka ubytków (w przypadku wypełniania powierzchni, otrzymana, nowa powierzchnia, znacznie deformowała nasz model).

Model bryłowy

W przypadku modelu bryłowego definiujemy kilka nowych płaszczyzn, tak jak zostało to przedstawione poniżej.

definiowanie nowych plaszczyzn

Następnie na każdej powierzchni, za pomocą szkicu i funkcji splajn, obrysowujemy zewnętrzny kształt.

obrys

Po obrysowaniu konturu zewnętrznego na każdej, nowo utworzonej płaszczyźnie, korzystamy z narzędzia “Wyciągnięcie po profilach”. Wybieramy kolejno utworzone szkice. Efekt końcowy prezentuje się następująco.

wyciągnięcie po profilach

Po wykonaniu operacji wycięcia, otrzymaliśmy otwór, przedstawiony poniżej.

wycięcie otworu

Następnym krokiem było stworzenie gwintu, aby to zrobić, posłużyliśmy się narzędziem Helisa oraz stworzyliśmy szkic naszego gwintu trapezowego. również można użyć nowej operacji, która jest dostępna w wersji SOLIDWORKS 2016 Gwint.

model z gwintem

Ostatnim krokiem jest stworzenie rowka pod uszczelkę, skorzystaliśmy z funkcji wycięcia przez obrót.

rowek pod uszczelke

Analiza odchylenia siatki

Jedną z wielu dostępnych funkcje w programie SOLIDWORKS jest analiza odchylenia siatki. Jest ona dostępna po kliknięciu na siatkę. Program porównuje siatkę ze stworzoną powierzchnią. Wynikiem takiej operacji jest wyświetlenie mapy odchyleń z zaznaczonymi kolorami odpowiadającymi konkretnym przedziałom odchyleń.

analiza odchyleń

Po dokonaniu analizy odchylenia siatki otrzymaliśmy następujące dane:

Model powierzchniowy:

            *********************** Deviation Statistics ***********************
                        Maximum                    3.8316
                        Minimum                    -6.9013
                        Average                       0.0060
                        Std. Dev.                     0.1666
                        Upper Bound               5.0000
                        Lower Bound               -5.0000
                        Percent In Bound(%)       100.0

Model bryłowy:

********************** Deviation Statistics ***********************
                        Maximum                    5.9844
                        Minimum                    -6.2328
                        Average                       -0.1050
                        Std. Dev.                     1.4828
                        Upper Bound               5.0000
                        Lower Bound               -5.0000
                        Percent In Bound(%)       98.7

Wnioski

Podczas skanowania naszego obiektu, pojawiły się problemy z odwzorowaniem wewnętrznego gwintu. Wynika z tego, że obiekty poddane skanowaniu, nie mogą zawierać szczelin. Szczeliny powodują, że wiązka lasera nie jest w stanie dotrzeć we wszystkie miejsca, co skutkuje mniejszym odwzorowaniem naszego przedmiotu.

Po stworzeniu i przeanalizowaniu modelu powierzchniowego oraz bryłowego, można wystosować następujące wnioski. W przypadku modelu powierzchniowego, występuje lepsze odwzorowanie powierzchni, dodatkowo używając kreatora powierzchni, czas tworzenia modelu znacznie się skraca. Minusem takiego modelu są ubytki powierzchni, pomimo użycia narzędzia wypełniania powierzchni , nie każdy ubytek jesteśmy w stanie odwzorować tak jak jest to w rzeczywistości.  W przypadku modelu bryłowego nie występuje problem z ubytkami powierzchni.  Niestety taki model jest mniej dokładny, jego dokładność zależy w dużej mierze od projektanta, a mianowicie związana z dokładnością z jaką tworzony jest szkic odwzorujący zewnętrzny kontur naszej chmury punktów. Potwierdzeniem powyższych spostrzeżeń jest analiza odchylenia siatki od danego modelu. Wynika z niej, że mniej dokładnym modelem w naszym przypadku jest model bryłowy.

Podziel się:

Starszy Specjalista techniczny ds. SOLIDWORKS / Trener. Wyróżniony nagrodą SOLIDWORKS Award Elite w 2014 roku. Uwielbia testować nowe rozwiązania sprzętowe, a nowe technologie nie są mu obce. Smakosz whisky i dobrego jedzenia (sam dobrze gotuje).

  • Robert

    Czyli SW nie daje rady bo to co wyszło to kicha.