Farbiger 3D-Scan

Farbige Scandaten im SOLIDWORKS 2020

3D-Scan eines Lange Ski Boot mit dem  Creaform Spark importiert als farbiger Scan in SOLIDWORKS mit Geomagic for SOLIDWORKS
Farbiger 3D-Scan im SOLIDWORKS

Mit dem 3D-Scanner von Creaform Spark könnt Ihr die Textur direkt beim Scannen erfasst. Die Daten werden aus dem VX Elements als OBJ exportiert.

3D Scanner Spark
Creaform Spark 3D-Scanner

Mit dem Plugin Geomagic for SOLIDWORKS könnt ihr diese Daten direkt im OBJ Format eingelesen. Ob das immer technisch Sinn macht, wird über die Anwendung entschieden, für die Ihr die Scan-Daten erstellt habt. Das Design X kann Scan-Daten ebenfalls mit Textur darstellen.

Mögliche Anwendungen

  • Bei komplexen Systemen sind die elektrischen Kabel Farbcodiert oder es gibt kleine Schilder bei denen die Schrift so noch zu lesen ist
  • Ihr sollt Renderings für den Kunden erstellen und einige Objekte sind nicht im CAD vorhanden, können aber schnell mit dem Scanner erfasst werden.

Performance

Wird die Textur mit erfasst, steigt die Datenmenge dramatisch an. Zu Veranschaulichung: Bei Scannen werden die Daten als kleine Dreiecke erfasst. dabei hat jedes Dreieck wieder drei Nachbaren, mit denen es sich jeweils eine Kante teilt. Das hat zu Folge, dass ein Dreieck im Durchschnitt über genau eine Kante definiert wird. Bei der Textur wird ein Farbverlauf auf als Foto auf das Dreieck aufgebracht. Dabei kann jedes Pixel 16,7 Mio. Farben annehmen und auf jedem Dreieck sind eine große Anzahl von Pixeln.

Farverlauf Texture 3D Scannen Creaform Spark
Reverse Engineering

Ausrichten von 3D-Scan-Daten im SOLIDWORKS

Ausrichten von Scan-Daten im SOLIDWORKS

Wenn Ihr schon mal 3D-Scandaten in Form von STL in das SOLIDWORKS importiert habt, seit Ihr vermutlich auf das Problem gestoßen diese neu auszurichten. Wie man das am besten bewerkstelligt, erkläre ich in diesem Beitrag. Im einfachsten Fall sind die Daten bereits ausgerichtet aber die Richtung der Koordinatenachse passt nicht zur Konstruktionssystematik. Das ist schnell erledigt! Komplizierter wird es, wenn die Daten gar nicht zum Koordinatensystem Ausgerichtete sind.

Grundsätzlich rate ich dringend dazu, eingehend zu prüfen, ob die Daten wirklich richtig ausgerichtet sind. Wenn das nicht passt, wird der Aufwand später immens.

Der einfache Fall

In diesem Fall sind die Daten bereits ausgerichtet, die die Orientierung des Koordinatensystems passt nicht. Eine Möglichkeit ist, die Part-Datei in eine Baugruppe zu laden und dort durch die Ausrichtung der Ebenen das Teil in die gewünschte Lage zu bringen. Das hat den Nachteil, dass Du immer eine Baugruppe mit der Scan-Datei rumschleppen musst.
Eher weniger Aufwand ist es ein neues Koordinatensystem zu definieren und diese wie gewünscht zu drehen und zu verschieben.

Wie in dem nächsten Bild zu sehen ist, zeigt die y-Achse nach oben.

Wenn Ihr das ändern wollt, sodass die z-Achse nach oben zeigt, fügt ihr ein neues Koordinatensystem als Referenzgeometrie hinzu, bei dem die z-Achse der aktuellen y-Achse entspricht. Da es an den STL-Daten keine Daten gibt, die man einfach anwählen kann, müsst Ihr euch den Ursprung des neuen Koordinatensystems und zwei Achsen aus den bestehenden Konstruktionselementen erzeugen. Wie das geht, seht ihr in folgendem Video.

Um das neue Koordinatensystem zu definieren benötigt Ihr:

  • Eine Punkt der der neue Ursprung wird
  • Zwei Vektoren mit deren Hilfe Ihr die zwei Achsen definiert um die Lage des Koordinatensystems zu beschreiben
  • Koordinatensystem erstellen
  • Die Daten wieder als STL-Datei exportieren
  • Diese exportierte Datei laden und das Model ist ausgerichtet wie gewünscht

Der komplizierte Fall

In diesem Fall wurde die Scan-Daten gar nicht ausgerichtet. Am besten fragt Ihr euren Lieferanten und bittet den, das nach euren Vorgaben, zu erledigen. Ist das nicht möglich geht Ihr im Prinzip wie im einfachen Fall vor. Der Unterschied ist dabei, dass Ihr euch die Ebenen und die Achsen erste aus den Scan-Daten erzeugen müsst. Wie das geht seht Ihr im nächsten Video.

In der Version 2020 ist im SOLIDWORSK ein Reiter Netzkörper Bearbeitung hinzugekommen. Den könnt Ihr Nutzen, um direkt am Netz Ebenen, Zylinder oder Konen zu definieren. Ist das erledigt, erstellt Ihr mit der Konstruktionsgeometrie, Ebenen, Achsen und Punkte, an denen Ihr das neue Koordinatensystem ausrichtet. Dann geht es weiter wie im einfachen Fall. Datei als STL speichern und dabei das neue Koordinatensystem angeben.

Wenn Ihr häufiger mit Scandaten arbeitet würde ich einen Blick auf die Produkte von Design X und Geomagic for SOLIDWORKS werfen. Die sind auf diesen Fall spezialisiert.

Netze Separieren

Separieren von 3D-Scan-Netzen

f
Separierte Netze im Design X

Sollen viele kleine Teile mit dem Creaform HandyScan | Black erfasst werden, bietet es sich an alle Bauteile auf einem Drehteller zu legen. Will man die Unterseite der Teile mit dem Scanner erfassen, erstellt man einen zweiten Scan und dreht dabei die Teile um 180° auf dem Teller. Der Nachteil dabei ist, dass sich nun alle Einzelteile in einem Netz befinden. Mit der neuen Version Design X 2020 ist es nun möglich mit einem Klick alle Einzeldaten in verschiedene Netze aufzuteilen. Das geschieht automatisch. Sollen anschließend einzelne Netze wieder zu einem Netz verbunden werden, kann man das mit dem Befehl Combine erledigen.

Separieren von 3D-Scan-Netzen