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  • 吉利人才•工业产品造型设计协同研究院项目:校园电动车造型改造,正在使用三维扫描仪进行车身逆向建模

  • 发布时间:2024-04-03浏览:
  • 三维扫描逆向技术是一种通过物理手段获取物体表面的几何信息,并以此为基础构建出三维模型的技术。通过对一项目标产品进行逆向分析及研究,从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素,以制作出功能相近,但又不完全一样的产品。这种技术涉及多个学科领域,包括计算机图形学、测量学、机械工程等。其应用范围非常广泛,包括汽车制造、航空航天、文化遗产保护、游戏开发等领域。

    3D扫描逆向设计在新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域有着广泛的应用。它可以缩短产品的设计、开发周期,加快产品的更新换代速度;降低企业开发新产品的成本与风险;加快产品的造型和系列化的设计。

    在汽车制造领域,三维扫描逆向技术被广泛应用于汽车设计、制造和检测中。通过对汽车零部件进行高精度的三维扫描,可以快速获取其几何信息,并构建出三维模型。这不仅缩短了产品开发周期,而且提高了产品质量和精度。

    在校园电动车造型改造项目初期,国际设计学院的师生运用三维扫描仪对即将改造的校园电动车进行逆向扫描。这项技术将为他们的设计提供精准的数据支持,使得改造过程更加科学和高效。在教师的指导下,学生们认真学习了三维扫描的操作流程,并亲自上手操作,对电动车车身进行了细致的扫描。

    对电瓶车的3D扫描逆向设计的具体过程包括以下几个步骤:

    1.获取高质量的扫描数据:

    择需要对进行改造的电瓶车,并确保其表面无杂物,对车身上贴上特定标志点以便获得高质量更为清晰的扫描模型,标志点使扫描仪更加准确跟踪路径,易于抓取特征,不会轻易丢失。扫描期间要确保扫描环境光线稳定,不宜过亮或过暗,以减少噪点和阴影。在扫描前并使用标定板和参考物来帮助3D扫描仪的对齐和校准扫描数据。


     

     

    2.数据获取:

    使用手持式激光扫描仪对将要改造的电动车进行全方位扫描,获取物体的表面数据。根据物体的复杂性和大小,需要将物体分解成多个部分进行扫描,并在后期将各个部分的扫描数据合并。扫描过程中,注意确保扫描仪与电动车之间的距离和角度和移动速度是否合适,避免产生移动速度过快标记点丢失或有阴影、漏扫区域。


     

     

    3.数据预处理:

    采用多视角模式将扫描得到的数据导入到计算机中,并使用相应的扫描软件进行处理。软件可将扫描物体进行多面拼接处理,数据预处理中包括去除噪点、填补孔洞、平滑表面等操作,以得到更加清晰、准确的3D模型及扫描数据。


     


    4.模型重建:

    使用逆向工程软件对预处理后的点云数据进行处理,将其转换为可编辑的3D模型。在重建过程中,可能需要进行曲面拟合、特征提取等操作,以获得更加精确和美观的模型。

    随着扫描的完成,电脑屏幕上逐渐呈现出了电动车的三维模型。学生们围绕着模型展开讨论,针对电动车的造型、线条、颜色等方面提出了各自的意见和建议。他们预期充分利用吉利汽车的设计语言,结合学校的新风貌需求,为电动车设计出全新的形象。

    接下来就是根据校园电动车的真实数据,对数字模型进行修改和优化,通过吉利人才•工业产品造型设计协同研究院的和工业设计产品探索实验室的设备和平台对数字模型进行快速原型来验证。

    5,模型修改和优化:

    根据设计需求,对重建的3D模型进行修改和优化。这可能包括调整车身线条、增加装饰件、改变颜色等。

    6,导出和验证:

    将修改后的3D模型导出为通用的文件格式(如STLOBJ等),以便进行后续的打印或制造。

    对修改后的模型进行验证,检查其与原始电动车的匹配度和设计要求的符合度。


    改造的过程并非一帆风顺。师生们在实践中遇到了许多挑战和困难,如校园电动车年久老化,一些造型已经出现磨损,逆向扫描并不能完全支撑数据要求、如何保证改造后的电动车既美观又实用、如何平衡设计与成本的关系等。但正是这些挑战和困难,激发了他们更加坚定的决心和更加创新的思维。这也更加贴近真实的产品开发、改造项目流程和工作环境。

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