华朗三维受某知名赛车公司的委托,扫描赛车整车的三维数据,优化赛车性能。在了解实际情况后,华朗三维技术工程师使用三维摄影测量系统HL-3DP + 三维扫描仪HL-3DW,快速获取汽车车身以及车轮拱数据,优化赛车风阻。
面临问题
1、传统的测量方法数据采集密度不够(数据量不足)而且对于车身上的曲面以及弧度无法测量,无法正常的进行检测,后期也不能逆向制图。工作量大,效率低且精度不高,达不到客户要求。
2、扫描赛车车身以及车轮拱,优化车身结构,使赛车具有更好的流线性。赛车车身长4.5m宽2.3m,一般三维扫描仪扫描幅面小,扫描大物件时累计扫描幅面过多。出现找不到标志点且拼接不上等问题。产生工作量大,工作效率低等问题,且获取的数据精度达不到客户需求。
解决方案
使用传统的方法不仅耗费大量时间而且投资巨大,不能满足该车队的实际要求。华朗三维根据该车队所面临的难题,提出的解决方案中使用:三维摄影测量系统(HL-3DP)+三维扫描仪(HL-3DW)来获取赛车车身及车轮拱数据。利用获取赛车外观数据后制造出赛车模型进行风洞实验,测试风阻系数
![赛车车身三维扫描方案 赛车车身三维扫描方案](https://0.rc.xiniu.com/g5/M00/20/83/CgAGbGaCU1WAc4pRAASoToztTWk218.jpg)
赛车实物图
1、前期准备工作
喷显像剂:提高样件表面底色对比度,获取更好的扫描数据。
贴标志点:使获取的数据在扫描软件中进行定位拼接。
贴编码点:使三维摄影测量系统获取物件表面3D坐标值
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赛车车身贴点
2、三维摄影测量
获取车身表面3D坐标 车身设计除了必须符合流线型,还要兼顾底盘顺畅的空气流动。所扫描的赛车外形长4.5m宽2.3m ,华朗工程师首先使用三维摄影测量系统(HL-3DP)拍摄赛车车身的多幅图像,通过三维测距方式,HOLON3DP软件自动的将这些影像结合起来经过运算之后,就可得到每一个编码点圆心的3D坐标,计算出物体表面关键信息点的3D坐标值。
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三维摄影测量拍照现场
![赛车车身三维扫描方案 赛车车身三维扫描方案](https://0.rc.xiniu.com/g5/M00/20/83/CgAGbGaCU6iAHDmCAATtniZo7vM071.jpg)
三维摄影测量数据
3、三维扫描
将车身表面3D坐标数据导入HOLON3DS扫描系统,使用三维扫描仪(HL-3DW),快速获得高精度的赛车车身3D数据。该三维扫描仪具有超大的扫描幅面、便携式设计、扫描速度极快、精度高、高稳定性等特点。利用三维摄影测量系统(HL-3DP)与三维扫描仪(HL-3DW)的配合可以对大面积曲面的点云信息进行校正,大大提高三维扫描仪的整体点云拼接精度,提高工作效率。仅需要1个半小时就获得了车身数据,精度达到0.15mm。
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三维扫描现场
![赛车车身三维扫描方案 赛车车身三维扫描方案](https://0.rc.xiniu.com/g5/M00/20/84/CgAGbGaCU92Acm3sAASbfIxh_-Y569.jpg)
赛车车身点云图
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赛车车身STL图
4、车轮拱扫描
车轮拱与车轮毂最合适的距离可以有效的减少风阻。所以车轮拱的改进也是优化赛车风阻的一个重要环节。使用汽车升降机把赛车升起来,利用三维扫描仪(HL-3DW)从不同角度扫描车轮拱,获取车轮拱的的数据。将数据导入专业测试软件中,计算出车轮拱与车轮毂最合适距离。
![赛车车身三维扫描方案 赛车车身三维扫描方案](https://0.rc.xiniu.com/g5/M00/20/84/CgAGbGaCVAyAehFTAAI9y9hRh8o808.jpg)
赛车车轮拱扫描现场
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赛车车轮拱点云图
![赛车车身三维扫描方案 赛车车身三维扫描方案](https://0.rc.xiniu.com/g5/M00/20/84/CgAGbGaCVDuAZGmJAAEizTAt9j0659.jpg)
赛车车轮拱STL图
5、引入三维扫描仪与三维摄影测量系统后所带来的优势
优点1:大大缩短研发时间,利用获取数据制作模型,直接进行风洞试验,优化赛车风阻。
优点2:数据接口广泛,可直接在数据上进行改型。