CREAFORM形创:伦敦自然历史博物馆:蓝鲸骨架3D扫描

国际金属加工网 2017年11月09日

恐龙作为地球上早期出现的动物代表之一,其庞大有特色的形象常常出现在现代影视剧中,小编印象比较深的就是侏罗纪公园和博物馆奇妙夜,一个恐怖一个欢乐。估计在任何一个大型历史自然博物馆里,恐龙化石都算是一个顶梁柱。

在伦敦自然博物馆里,一个名为“迪皮”的恐龙化石已经展出了112年,作为博物馆的老员工and明星,深受欢迎且多次出现在影视剧中,去年“迪皮”终于要退休了,博物馆安排一副蓝鲸骨架“希望”来接替它的岗位。蓝鲸是世界上现存最大的哺乳动物,它的骨架将被悬挂在辛采大厅的顶棚,也就是“迪皮”原来的位置。

“迪皮”-伦敦自然博物馆展品

“希望”-伦敦自然历史博物馆最新的蓝鲸展览品

在准备蓝鲸骨架展览的过程中,博物馆古生物部的科学家需要对骨架的各个部分特别是巨大的头骨进行 3D 扫描。虽然该馆早已购买了 3D 扫描仪,但无法对这个 6 米长的蓝鲸头骨进行扫描,所以馆方邀请了测量专家来协助完成这个 3D 扫描项目。

这种技术要能够对悬挂状态下的大型动物头骨进行精确扫描。馆方需要在不喷涂的情况下,扫描可移动大型物品,任务艰巨,同时要求精确度高,速度快,一次成型。

项目难度非常大,测量专家迎难而上,提出了 3 步行动计划:

1、使用摄影测量技术布置 3D 扫描环境

通过 Creaform 摄影测量系统采集一系列的数字摄影图像用来计算设置的各目标点的准确位置,为工程师在扫描过程中提供一个恒定参照系。事实证明,这种做法极大地压缩了头骨扫描时间。

处于悬挂状态的头骨随时可能发生移动,使用 MaxSHOT 3D 摄影测量设备可以轻松应对。如果头骨发生移动,测量系统将同步动态跟踪,从而保持所有扫描数据集之间的参照,而无需重新扫描。无需像大多数的 3D 扫描设备那样,对多扫描区域执行复杂又费时的最佳拟合 ,可保证扫描数据的精确度和完整性。

2 、3D 扫描和采集精确数据

用于支撑巨大头骨区域的框架,包括发出亮光的黑色区域,虽然增加了观赏性,但是给扫描如此大的区域设置了障碍,要想快速精确完成扫描任务,并达到博物馆的需要除非使用喷涂。为了解决该问题,测量专家 使用了MetraSCAN 3D™ 手持式光学 CMM 3D 扫描仪。MetraSCAN 3D 能够发出 14 条高清激光扫描线对任何表面进行快速扫描,通常情况下,多条激光线采集扫描数据的速度是单一激光线的 25 倍。不受连接臂限制的手持式 3D 扫描仪在空中受到三脚架顶端的 C-Track™ 数字成像仪的“跟踪”,每套装置可以扫描 15 m3 的范围。

工程师对展览的头骨进行 3D 扫描

3 、通过实时可视化功能进行数据处理

在扫描过程中,工程师充分利用 Creaform VXelements,完全集成的 3D 数据采集软件,管理整个扫描过程的简易平台。通过屏幕显示 3D 扫描“实时”视图,工程师可以快速查看 3D 扫描的质量,需要补充数据或完全遗漏的区域。VXelements 还可以提供高质量并经过优化的 STL 三角化曲面,博物馆的科学家无需再执行费时费力的后续处理流程,比如清理、过滤、最佳拟合、点云的表面创建。


6 米长鲸鱼头骨的初始 3D 渲染视图

原计划对蓝鲸头骨的 3D 扫描工作将持续几天,但是由于测量专家的加入,不到 2 天就完成了,馆方的科学家获得了优化的扫描数据文件。如果蓝鲸在日后的展出中出现破损,就可以使用头骨的 3D 文档。自然历史博物馆以这些扫描数据为基础将蓝鲸骨架精确数字化,可用于 3D 展示,此数据也可以分享给世界范围内的其他博物馆进行研究。最重要的是,这些数据在今后有助于科学家和保护工作者了解此类大型动物的发展史。

蓝鲸展品“希望”坐落于伦敦自然历史博物馆正门的辛采大厅,一定会像“迪皮”一样吸引来自世界各地的参观者。

ABOUT CREAFORM

Creaform 开发、制造并销售 3D 便携式测量技术产品,专门从事工程服务。公司提供创新解决方案,如 3D 扫描、逆向工程、质量控制、无损测试、产品开发和数值模拟 (FEA/CFD)。公司的产品和服务面向各大行业,例如汽车航空航天、消费品、重工业、医疗保健、制造业、石油与天然气、发电业以及研究与教育。

Creaform 的总部和制造运营地位于加拿大魁北克省莱维斯,在莱维斯和法国的格勒诺布尔 (Grenoble) 都设有创新中心,在美国、法国、德国、巴西、中国、日本、印度、韩国和新加坡都拥有分公司。Creaform 是 AMETEK Ultra Precision Technologies 的一个部门,而后者是全球领先的电子仪器和机电设备制造商,年销售额约 40 亿美元。

形创. 中国 Creaform Shanghai Ltd.

电话:+ 86-21 6090 5288

传真:+86-21 6090 5286

电邮:creaform.info.china@ametek.com

网址:www.creaform3d.com


网友评论

编辑推荐

相关主题