Artec Micro, 몇 분 만에 1mm 미만의 3D 색상으로 다람쥐 두개골을 캡처하다

Matthew McMillion

요약: 한 계측 솔루션 전문 Artec Ambassador는 Artec Micro로 다람쥐 두개골을 스캔하여 자동 데스크톱 스캐너의 기능을 테스트했습니다.

목표: 최소 설정으로 몇 분 만에 다람쥐 두개골의 작고 복잡한 표면 구조를 1mm 미만의 3D 색상으로 쉽게 캡처하기

사용 도구: Artec Micro

GoMeasure3D의 Artec Ambassador인 Paul Motley는 자신의 집 근처 숲을 산책하다가 땅바닥에서 회색 다람쥐 두개골을 발견했습니다. 그것을 들어 올려 55mm(2.165인치)의 복잡한 유기 구조물을 조사한 그는 그것이 특히 어려운 형상을 가진 소형 물체를 위한 데스크톱 3D 스캐너인 Artec Micro의 기능을 테스트할 수 있는 아주 좋은 기회라는 것을 깨달았습니다. 다람쥐 두개골은 확실히 그럴만한 가치가 있습니다. 만곡을 이루는 곡선, 얇은 융기부 및 머리카락 같은 봉합선으로 인해 두개골은 아름답고 복잡합니다.

Artec Micro로 스캔한 동부 회색 다람쥐 두개골의 3D 모형. 총 스캐닝 시간: 8분 30초 처리 시간: 12분

 

Paul Motley는 “이 두개골을 스캐닝하기로 한 이유는 그 두개골에 대해 생각하면 할수록 오늘날의 산업 응용 분야에서 스캐닝해야 하는 많은 물체의 형상과 매우 유사하다는 것을 깨달았기 때문입니다”라고 말했습니다. 그는 이어 “특히 생산 중단된 주물 및 주형을 리버스 엔지니어링하는 경우 주조 자체를 스캐닝할 뿐만 아니라 주조를 사용하여 만드는 거푸집, 주형 및 최종 제품의 품질 검사를 하는 주조 산업이 그 예입니다. 그래서 이러한 물체 중 많은 것에는 유기적이거나 불규칙한 모양 및 표면뿐만 아니라 얇은 가장자리, 정확하게 배치된 구멍 및 기울기가 있습니다. 계측의 관점에서 볼 때 3D 스캔이 아주 조금 빗나갔더라도 그냥 그것을 버리고 처음부터 다시 시작하는 것이 좋습니다”라고 말했습니다.

Motley는 다음과 같이 리버스 엔지니어링이 필요한 소형의 단종 부품으로 가득한 선반이 있는 자동차 부품 제조업체의 사례를 강조했습니다. “과거에는 이와 같은 물체를 디지털로 캡처할 때 HDI 시리즈 3D 스캐너를 포함한 여러 대의 스캐너를 사용했으며, 이렇게 하여 턴테이블에 물체를 올려놓고 4개 이상의 방향에서 물체를 스캐닝했습니다. 이 방법을 사용하여 각 물체를 95% 이상 스캐닝할 수 있었습니다. 그러나 이러한 결과물을 얻으려면 각기 다른 물체에 대해 설정하기 위해 30분 이상의 사용자 입력이 필요했으며 이는 스캐닝 후 필요한 후처리는 포함되지 않은 시간입니다.”

그는 이어 “Micro를 사용하면 물체의 모든 복잡한 부분을 캡처하는 데 필요한 단계와 해당 소요 시간의 측면에서 작업 흐름을 크게 줄일 수 있습니다. 특히 스캐닝 대기 중인 물체가 줄줄이 있고 마감 시간이 가까워질 때 이 효과는 엄청난 것입니다. 제가 단 몇 분 만에 다른 사람에게 Micro 사용 방법을 알려줄 수 있다는 사실은 말할 것도 없고, 그 사람들은 처음 스캔에서부터 전문적인 결과물을 얻을 수 있습니다. 저에게는 이것이 전자레인지에서 무언가를 요리하는 것보다 더 많이 입력할 필요 없이 컬러 3D로 놀라운 양의 세밀도를 캡처할 수 있는 중요한 장점입니다”라고 말했습니다.

다람쥐 두개골을 스캔하는 Artec Micro

Artec Micro는 이중 축 회전 시스템과 동기화된 청색 LED 프로젝터를 사용하여 단 몇 분 만에 소형 물체의 정교한 디지털 복제본을 만듭니다. 이 전문 스캐너는 최대 10미크론(0.4 thou)의 정확도로 고해상도 컬러 3D 스캔을 제공합니다.

소형 물체의 리버스 엔지니어링, 품질 관리, 검사, 치과 의학 등에 탁월한 선택인 Micro는 초보자와 경험 많은 스캐닝 기술자 모두를 위한 지평을 열어 자동화된 계측 수준의 스캐닝 결과물을 데스크톱으로 바로 가져옵니다.

“우리는 이 테스트를 위해 두개골을 스캐닝하기로 했지만, 실질적으로 모든 소형 물체를 스캐닝하여 같은 결과물을 얻을 수 있었으며, 이들 소형 물체는 항공 우주 부품, 주물 및 주형, 보석류, 고고학적 물체, 소형기어, 부품 등을 의미합니다. 또한 Micro가 제공하는 해상도를 통해 원본 물체에 있는 결함이나 불규칙성을 확인할 수 있습니다. 계측 측면에서 Micro는 가장 엄격한 사양까지도 만족시킬 수 있는 정확한 측정을 제공합니다”라고 Motley는 말했습니다.

Artec Micro의 스캐닝 플랫폼에 장착된 두개골, 뒤에 있는 것은 Micro

두개골을 스캐닝 플랫폼에 장착한 후 마우스 클릭 한 번으로 Micro의 한 쌍의 첨단 컬러 카메라와 청색 LED 조명을 켰습니다. 초당 1백만 포인트의 데이터 수집 속도를 가진 카메라는 한 위치에 오래 머무르지 않습니다. 두개골은 누락된 표면이 없도록 두 위치에서 스캐닝하였으며, 각 스캔은 4분 15초가 소요되었습니다.

Artec Studio 3D 워크플로우 소프트웨어에서 두 스캔의 후처리를 위해 스캔을 회전하고 정렬하는 데 몇 초만 걸렸습니다. 그런 다음 기본 매크로 설정을 다음 단계와 함께 사용하였습니다. 전역 정합, 이상치 제거, 샤프 퓨전, 소형 물체 필터 및 여러 구멍 채우기 도구. 총 후처리 시간: 12분

Artec Studio의 최종 다람쥐 두개골 모형

“Micro는 제가 기대한 것보다 좋은 결과물을 만들어 냈습니다. 최소한의 입력으로 얻은 이러한 유형의 세밀도와 정확도는 우리가 보는 데 익숙하지 않습니다. 대부분의 스캐너는 각 특정 부품에 맞게 조정하기 위해 몇 번의 시도와 다른 길이의 설정이 필요합니다. 그러나 Micro의 2축 이동 시스템은 시스템의 전체 정확도와 함께 큰 차이를 낳습니다”라고 Motley는 말했습니다.

지금은 두개골과 디지털 복제물은 시연 목적으로 사용되고 있지만, 결과물로 인해 Motley는 "Micro의 형태적 기능은 환상적이며 자연사 박물관 보관소 디지털화와 같은 고생물학 적용 분야나 다른 곳에서 이 방향으로 더 많은 프로젝트를 기대하고 있습니다"라며 전체 골격을 스캐닝하는 것에 대해 생각하고 있습니다.

동부 회색 다람쥐(Sciurus carolinensis)의 두개골

데스크톱, 계측 등급 스캐너로서 Micro의 궁극적인 잠재력 측면에서 “Micro는 오늘날의 계측/QA 작업 흐름에 최적입니다. 그것은 우리가 여기서 한 것 이상의 방법으로 조정할 수 있는 시스템이며, 이를 통해 매우 간단한 사용자 입력으로도 부품의 정확한 위치를 구체적으로 스캐닝할 수 있습니다. 고해상도 및 부품 척도에서 위치 정확도의 필요성에 덧붙여 Micro는 같은 부품 다수를 매일 또는 매시간 스캐닝해야 하는 적용 분야뿐만 아니라 일회성 검사 모두에 실용적인 선택입니다”라며 Motley는 할 말이 많습니다.

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