3D-сканирование в реставрации и сохранении раритетных автомобилей

04/12/2017

Команда Classic-Car.TV оцифровала уникальный Ford Eifel 1937 года с помощью 3D-сканеров Artec в инновационном центре MakerSpace Мюнхенского технического университета.

Как запечатлеть текущее состояние редкой классической модели автомобиля и получить точные измерения, чтобы сохранить его для потомков и обеспечить возможность замены деталей в случае повреждения? Для команды Classic-Car.TV такая задача не в новинку. Испытывая страсть ко всему, что имеет отношение к автомобилям прежних времен, они рассказывают аудитории всё больше о мире раритетных авто, публикуя статьи, фотографии и видеоматериалы на своем сайте Classic-Car.TV. Classic-Car.TV делятся новой историей каждую неделю, привлекая в месяц около 300 тысяч читателей со всего мира.

Цели и преимущества использования 3D-сканирования для раритетного автомобиля

В настоящее время команда Classic-Car.TV работает над созданием базы данных 3D-моделей классических авто, одним из которых является Ford Eifel 1937 года. Эта модель оснащена особым шасси фирмы Gläser, благодаря чему считается уникальной.

Ford Eifel, подготовка к сканированию. На широких гладких участках использовали маркеры, чтобы обеспечить более устойчивую траекторию сканирования.

До недавнего времени, раритеты сканировали вручную с помощью рамы, помещаемой вокруг автомобиля для покадровой съемки, т.е. «слой за слоем». Чтобы воссоздать форму, из полученных поперечных слоев изготавливались деревянные каркасы. Несмотря на популярность этого метода, он довольно дорогостоящий, требует много времени, а результат не всегда получается точным.

Использование 3D-сканеров в решении подобных задач экономит время и средства и обеспечивает более точный результат в сравнении с традиционным методом. Сканы отдельных деталей можно использовать в процессе реверс-инжиниринга, где они подробно изучаются и зачастую модифицируются для изготовления запчастей. Это особенно важно, если повреждения получит такая старая модель. У этого форда отсутствует складная крыша, которую теперь есть возможность восстановить. Его владелец дополнительно пожелал запечатлеть состояние настолько точно, насколько это возможно, что подразумевает снятие 3D-измерений. Эти данные также можно использовать для 3D-печати: модель этого форда уже изготовлена в масштабе 1:4.

Artec 3D: сотрудничество с лабораторией MakerSpace в рамках интереснейшего проекта

Оцифровка автомобиля Ford Eifel производилась в высокотехнологичной лаборатории MakerSpace инновационного центра UnternehmerTUM Мюнхенского технического университета. Занимающая площадь 1500 кв.м, лаборатория MakerSpace вмещает различные производственные зоны для обработки металла, древесины, текстиля и других материалов с использованием современного оборудования. Команда Classic-Car.TV обратилась в лабораторию для 3D-съемки автомобиля с помощью сканеров Eva и Space Spider, предоставленных MakerSpace компанией Artec 3D.

“Наша специализация – презентация новых методов реставрации ретроавтомобилей, – говорит Кэй Маккеннет (Kay MacKenneth), главный редактор Classic-Car.TV. – Современные технологии завоевывают новые позиции”.

Сканирование рамы

3D-сканеры предоставляют данные высокого качества вплоть до мельчайших деталей

С помощью портативных 3D-сканеров Eva и Space Spider удалось считать настолько много данных с восьмидесятилетнего форда, насколько это было возможно. Чем больше информации получено с корпуса автомобиля, тем проще составить сканы в единую 3D-модель. С другой стороны, не следует создавать слишком много сканов: каждая серия сканирования производит большой массив данных, что требует использования мощных компьютеров.

Очень помогло то, что корпус форда был покрыт матовой антикоррозийной грунтовкой, и не имел блестящих полированных поверхностей, что избавило от необходимости нанесения матового спрея и упростило задачу. Корпус автомобиля, внутренности, деревянная и лонжеронная рамы, на которые опирается корпус, сканировали при помощи Artec Eva. Это позволило сделать точные измерения и определить недостающие ребра жесткости, чтобы изготовить их позднее. Но этого оказалось недостаточно: раритет был разобран, поэтому удалось отсканировать его ранее труднодоступные детали. Вот, где пригодился идеальный инструмент для подробной оцифровки Space Spider: он отснял отдельные запчасти в поразительно высоком разрешении.

Сканирование внутренней поверхности автомобиля

“Работа с 3D-сканерами Artec стала для меня абсолютно новым опытом, который открыл целый мир новых возможностей, – рассказывает Кэй Маккенет. – В прошлом приходилось снимать измерения со старых авто с помощью изготовления шаблонов и моделей. Это занимало месяцы, при этом всегда был риск получить результат с погрешностями. По моему мнению, сегодня 3D-сканер должен быть в каждом продвинутом гараже ретроавтомобилей”.

Обработка сканов в Artec Studio

Отдельные сканы составили и склеили в программе для 3D-моделирования Artec Studio. В процессе обработки данных сканы проверили на наличие возможных брешей. Сканирование форда велось плавно, поэтому ретушь пришлось применить только к некоторым углам и выемкам, имевшим слишком малый угол для распознавания сканером. В завершении процесса было создано облако точек, полигональная модель и набор данных текстуры.

Полный набор 3D-данных облегчает процесс реставрации автомобиля. Модель в масштабе 1:1 может быть использована для 3D-печати, штамповки металла, изготовления запчастей. Благодаря 3D-сканерам Artec, уникальный винтажный автомобиль был сохранен для потомков, фанатов раритетных автомобилей и для его владельца.

“Многое еще предстоит доделать, но сканирование непременно поможет нам сэкономить месяцы работы, – говорит Кэй, который в конце августа 2017 года представил оригинальную модель под девизом «Будущее встречается с прошлым» (“Future Meets Past”) на выставке Concorso Competizione Sportivo в Мюнхене.

3D-модель форда

Classic-Car.TV: дальнейшие проекты с применением 3D-сканирования

“Вместе с MakerSpace и Artec 3D мы работаем над несколькими проектами, с помощью которых можем продемонстрировать, как высокие технологии интегрируются в традиционную методику реставрации, – говорит Кэй. – От воссоздания деталей до изготовления форм для литья и сканирования кузова автомобиля целиком – всё для того, чтобы иметь возможность восстановить его в случае повреждения. Это очень важный аспект, в особенности для редких моделей авто”.

Говоря о следующих проектах, Кэй упомянул сканирование Fiat 600 Elaborazione Frua, уникального авто, созданного итальянским конструктором Пьетро Фруа. У этого автомобиля не сохранились указатели поворота на брызговиках. У них особая конструкция, которую теперь можно восстановить посредством 3D-сканирования и реверс-инжиниринга. “Мы будем применять эти сканеры и для других шаблонов в производстве каркасов для создания наглядного материала”, – говорит Кэй.

Задать вопрос