Reverzní inženýrství 3D skenování
Bakalářská práce

Vypracoval: Petr Zachař, DiS.
                      Vedoucí práce: Ing. Monika Karková, PhD.
2016

Cíle práce
•
•
•Hlavní cíl bakalářské práce:
•porovnání metod 3D skenování prostřednictvím výhod a nevýhod jednotlivých metod.
•
•Vedlejší cíle bakalářské práce:
•Provést experiment skenování objektu pomocí dvou zařízení
•Vyhodnotit a eliminovat rušivé vlivy při skenování
•Sestavit podrobný návod pro volbu optimálního 3D skeneru
•Uvést příklady
•
•
•

Struktura práce
1.Teoretická část
•Reverzní inženýrství, kontrola
•3D skener
•Oblasti využití 3D skenerů
2.Metodika a realizace experimentu
3.Závěr, faktory ovlivňující volbu 3D skeneru, shrnutí výhod a nevýhod jednotlivých skenovacích
zařízení
•

Teoretická část
•
•Reverzní inženýrství
•3 D digitalizace – trojrozměrná numerizace
•Prostorové souřadnice
•Mračno bodů
•Polygonová síť
•Poziční značky
•Přirozené prvky
•
•

3D skener
•Mechanické 3D skenery
•Destruktivní 3D skenery
•Ultrazvukové 3D skenery
•Rentgenové 3D skenery
•Optické 3D skenery
•Laserové 3D skenery

Aplikační část
(metodika a realizace experimentu)
1.Skenovací zařízení
•Laserový skener (Handyscan 700)
•Optický skener (Go!Scan 20)
•
2.Skenované předměty
•Šachový střelec (lesklý)
•Střela z minometu (matný)
•
•
•
VS.
VS.

Příprava skenování
1.Příprava skeneru
•Vyjmutí z ochraného kufru
•Zapojení USB kabelu do PC
•Otevření programu VX ELEMENT
•Kalibrace skeneru
•
2.Příprava objektu
•Ustavení objektu
•Úprava povrchu (pokud je nutná)
•
Kalibrace Handyscan 700
Klibrace GO!SCAN 20

Průběh skenování
Lesklý povrch
Skenování bez úpravy povrchu
Skenování s úpravou povrchu

Průběh skenování
Střela z minometu pomocí Handyscan 700
•7 laserových křížů
•480 000 měření/s
•Rozlišení – 0,5 mm
•182 118 polygonů
•Přesnost- 0,03 mm
•Výhradně poziční značky
•Bezproblémový průběh

Průběh skenování
Střela z minometu pomocí GO!SCAN 20
•Bílé světlo
•550 000 měření/s
•Rozlišení 0,5 mm
•Počet polygonů 180 091
•Přesnost 0,1 mm
•Poziční značky popř. přirozené prvky
•Problémy v orientaci skeneru (zdlouhavé)
•
•

Výhody a nevýhody jednotlivých metod
Technologie skenování
Výhody
Nevýhody
Laserové 3D skenování
·Přesnost
·Rychlost
·Velké objekty
·Neprůchozí díry
·Práce kdekoliv
·Pouze poziční značky
·Neschopnost zachytit texturu
·Neschopnost zachytit vnitřní geometrii
·Cenová náročnost
Optické 3D skenování
·Schopnost zachytit texturu
·Přirozené prvky
·Rychlost
·Přesnost
·Vysoké rozlišení
·Neschopnost zachytit vnitřní geometrii
·Neprůchozí díry
·Citlivé pozicování
·Sluneční světlo

Ultrazvukové 3D skenování
·Vnitřní geometrie
·Nízká cena
·Bez zničení objektu
·Nízká přesnost (0,3-0,5 mm)
Rentgenové 3D skenování
·Vnitřní geometrie
·Bez zničení objektu
·Nelze zachytit textutu
Destruktivní 3D skenování
·Skenování vnitřních složitých geometrií
·Zničení objektu

Faktory ovlivňující volbu optimálního 3D skeneru a příklady použití
Volba 3D skeneru
Velikost objektu
Požadovaná přesnost
Doba skenování
Účel naskenovaných dat
Místo skenování
Barva objektu
Geometrie objektu
•

Doplňující otázky vedoucího bakalářské práce
•Co Vás vedlo k myšlence věnovat se problematice reverzního inženýrství?
•
•Myslíte si, že Vámi navrhované řešení by mělo úspěch?
•
•Jaký měla bakalářská práce přínos pro Vás osobně?

Doplňující otázky oponenta bakalářské práce
•Proč je hybridní polohování skeneru méně přesné, než ostatní metody, jak v práci uvádíte?
•
•Jaký je Váš názor na vhodnost využití stacionárních laserových skenerů pro zaměřování potrubních
systémů?

•Děkuji za pozornost