SolidWorks: реверс-инжиниринг органических форм
Реверсивный инжиниринг, или реинжиниринг — так называют процесс создания точной копии реального объекта. Этот процесс широко используют в различных отраслях — машиностроении, судостроении, аэрокосмической отрасли. Однако в последнее время реинжиниринг добрался и до медицины и биотех-индустрии: так, с его помощью уже создают искусственные кости для людей с онкологией
Реверс-инжиниринг начинается с 3D-сканирования оригинала. 3D-сканер может сделать почти всю работу сам — нужно только следить, чтобы все поверхности попали в кадр. 3D-сканеры RangeVision часто участвуют в различных проектах по обратному проектированию. Однако получить скан — это только начало, его еще нужно как-то превратить в рабочую модель.
Именно этому этапу обратного проектирования мы посвящаем новые учебные руководства «Реверс-инжиниринг для начинающих». В первой статье цикла мы покажем, как в SolidWorks превращать сырые сканы в 3D-модели. SolidWorks — одна из самых популярных CAD-программ, стандарт отрасли конструирования. Она часто используется именно для задач обратного инжиниринга.
В этой статье мы расскажем:
- Как импортировать данные 3D — сканирования в SolidWorks для реверс-инжиниринга?
- Как выполнить реверс-инжиниринг в SolidWorks?
Мы подробно осветим следующие вопросы:
- надстройка ScanTo3D,
- автоматическое и управляемое создание поверхности,
- как использовать мастер подготовки сетки;
- как использовать мастер поверхности;
- моделирование поверхности;
- моделирование твердого тела;
- как получить твердое тело из сетки.
Этапы работы мы иллюстрируем скриншотами, а процесс показываем на видео в конце статьи.
Выбор объекта для реверс-инжиниринга
Для демонстрации возможностей SolidWorks мы выбрали простой органический объект — человеческий зуб. В стоматологии технологии реинжиниринга нашли регулярное применение: врачи делают точные гипсовые копии ротовой полости пациентов для диагностики и лечения. Нередко 3D-сканы зубов превращаются в отпечатанные на 3D-принтере протезы: они идеально встают на свое место.
Современные 3D-сканеры мгновенно делают очень точные снимки. При этом на компьютере врача сохраняются и прошлые результаты сканирования. По такой виртуальной истории болезни стоматолог сверяет ход лечения. 3D-скан зуба, о котором речь пойдет в статье, был сделан сканером RangeVision. Разберемся, как в SolidWorks превратить сырой скан в твердотельный объект.
Автоматическое построение поверхностей
Сперва рассмотрим, как получить поверхность автоматически. Чтобы загрузить файл скана в Solidworks, нам понадобится плагин ScanTo3D.
1. Убедимся в том, что плагин ScanTo3D установлен и работает.
2. Импортируем файл скана.
3. Из контекстного меню запускаем MeshPrepWizard и следуем его шагам.
4. При необходимости меняем систему координат и удаляем ненужные части сетки.
5. На шаге Simplification уменьшим количество треугольников, чтобы сократить время генерации поверхностей.
6. Последним шагом запустим мастер поверхностей (SurfaceWizard).
7. Включаем автоматический режим, для ускорения процесса уменьшаем детализацию и генерируем поверхность.
8. Красные зоны — поверхности с ошибками топологии. Устраняем их вручную редактированием, добавлением или удалением управляющих кривых.
9. Когда все ошибки исправлены, завершаем работу мастера.
10. В результате мы получили твердое тело
Управляемое построение поверхностей
Результат работы алгоритма может оказаться неудобным для редактирования. В этом случае можно воспользоваться иным методом построения поверхностей — управляемым. Этот метод использует несколько контролируемых функций, параметры которых пользователь настраивает под свои нужды.
1. Запускаем мастер поверхностей в управляемом режиме.
2. Переопределим цветовые зоны после автоматической разметки.
3. Выбираем для верхней части зуба поверхность Spline.
4. Редактируем количество управляющих кривых.
5. Их положение мы можем изменять для коррекции локальной кривизны поверхности.
6. Завершаем работу мастера поверхностей.
7. Боковую поверхность построим с помощью мастера кривых (CurveWizard)
8. Выберем метод Section (по сечениям) и зададим секущие плоскости.
9. В результате мы получили кривые пересечения плоскостей и сетки, которые используем для построения лофт-поверхности.
10. Удлиним поверхность до пересечения с ранее полученной и обрежем обе по границе пересечения
11. Построим эскиз и обрежем с его помощью поверхность (можно также использовать плоскость XY вместо эскиза).
12. Поверхностью-заплаткой закроем разрыв с помощью функции Filled surface:
13. Сошьем все поверхности с помощью Knit surface и получим твердое тело:
14. Убедимся в отсутствии полости в теле с помощью вида сечения.
Итоговая модель менее точна, чем при автоматическом построении, поскольку строится с допущениями. Однако она более пригодна для дальнейшей работы и корректирования.
Результаты реверс-инжиниринга
Реверс-инжиниринг состоялся: мы получили детальную 3D-модель настоящего органического объекта. Мы научились создавать твердое тело двумя разными способами, что открывает множество новых возможностей. Теперь мы сможем работать с нашей моделью как с телом, имеющим объем: построить сечение, напечатать ее на 3D-принтере или же экспортировать в другую CAD-программу для дальнейшей обработки.
Обработка моделей в SW после 3D сканирования
- Из:Moscow
Отправлено 02 Август 2016 — 17:04
Форумчане, доброго времени суток!
создание упаковки методом вакуумной формовки для изделий, отсканированных 3д сканером.
Процесс в общих чертах представляем так:
1. Сканируем изделие (обычно ценное или хрупкое, которое нельзя подвергать воздействиям)
2. Получаем 3 д модель
3. Правим модель, добавляя конструктивные элементы, технологические уклоны и т.п. — получаем мастер модель
4. Фрезеруем полученную мастер модель
5. По этой модели делаем вакуумную формовку и получаем ложемент для изделия.
Технология застопорилась на программном этапе.
После получения модели с 3 Д сканера, отправляю ее в Zbrush, т.к. поверхность составлена треугольниками и имеет огромное число полигонов. В Zbrush диномешу топологию. Делаю экспорт в STL или OBJ
Далее работа видится в SW. Добавляются конструктивы, бобышки и т.д.
СТЛ он видит, но не дает ничего с ним сделать. При попытке переконвертировать файлы СТЛ или ОБЖ после Збраша в программе РИНО в формат Step, iges и др. возникает ошибка в экспорте полигональной сетки. Инструмент Scanto3D неактивен, хотя попробовал 3 сборки Премиума.
И на этом все работа стопорится.
Хотел бы услышать советы по решению данных проблем или предложения по изменения процесса.
Прикрепленные изображения
#2 
OFFLINE Клиент
- Пол: Мужчина
- Из:Москва
Отправлено 02 Август 2016 — 17:27
Бросьте эту затею.
Скан обрабатывайте в программах, которые переводят треугольники в поверхности (результат будет довольно кривой), затем скидывайте их в солид и по ним стройте все ЗАНОВО.
Сообщение отредактировал Клиент: 02 Август 2016 — 17:27
#3 OFFLINE Rustam91
- Из:Moscow
Отправлено 02 Август 2016 — 17:33
Бросьте эту затею.
Скан обрабатывайте в программах, которые переводят треугольники в поверхности (результат будет довольно кривой), затем скидывайте их в солид и по ним стройте все ЗАНОВО.
А какие это программы?
И разве Збраш не тоже самое сделал?
Могу задавать не совсем логичные вопросы, т.к. только-только вникаю в это все)
#4 OFFLINE preps
- Пол: Мужчина
- Город: взрывающихся у быдла пердаков из-за маечки в сеточку )
- Интересы: Ура, мы фсех артистов подебилы )
- Из:Страны-казармы
Отправлено 02 Август 2016 — 18:49
Иногда использую Rapidform/
stl-скан который надо «отсюрфейсить», по сути есть облако точек.
Жмем «автосюрфейс» получаем сетку поверх stl.
Сетка без stl
«Лоскуты» в рино
Рендер сетки в рино
Для особо дотошных есть куча опций покрутить 😉
Результат с немного другими настройками
Сообщение отредактировал preps: 02 Август 2016 — 18:55
#5 OFFLINE Клиент
- Пол: Мужчина
- Из:Москва
Отправлено 02 Август 2016 — 19:47
Я редактировал сканы в geomatik, соединял в Мастеркаме, поверхности делал в Рапидформ, потом уже в Солиде. Вроде бы еще в Рино что-то делал. В порядке могу ошибиться. Может быть путь попроще можно сделать, но я работаю в Мастеркам и Солидворкс, в дизайнерских нужно было разбираться.
#6 OFFLINE svjaz
- Пол: Мужчина
- Город: Переславль-Залесский
- Интересы: Разработка и изготовление станков ЧПУ
- Из:Переславль-Залесский
Отправлено 03 Август 2016 — 00:54
Powershape это тоже не плохо умеет.
#7 OFFLINE yaso73
- Пол: Мужчина
- Город: Новосибирск
- Интересы: Очень люблю жить.Очень не люблю когда мне мешают этим заниматься.
- Из:Новосибирск
Отправлено 03 Август 2016 — 08:36
Диавольски интересно,как это в ПШ делается!Я наслышан,что хорошо,но не ковырял.
Топикстартеру: сомнительное Вы придумали,если только за этим не стоит денег ВАГОН. Чтобы лучше ориентироваться в вопросе,поищите по гуглу «реверс-инжиниринг». Ну и если формы хрупкие,то небольшие искажения в ложементе могут много-много радости детишкам принести.Да и к чему настолько точное повторение изделия,если это ради упаковки?
Купите обыкновенный рукопашный дигитайзер(микрошкрябу какую-нибудь),посадите кого-то усидчивого разобраться в рине и т-сплайнах,таким образом Вы получите достаточные для 3д фрезеровки модели.Готовые.Без страданий по конвертации.
Это вариант раз.
Вариант два(судя по всему,сканер-то у Вас уже есть): смиритесь с мыслью,что кнопки F13 нет(большой удар,я сам три дня плакал).
Поэтому снова ищете кого-то очень усидчивого и сажаете его разбираться в проге с хорошими возможностями по реверсу. Ибо 150% за то,что как хорош бы ни был скан,но тащить его в браш смысла нет.Нужна инженерная прога.
Т.е. всё определяется глубиной знания инженерного ПО(либо нескольких пакетов в комплексе).Одной кнопкой нигде не сделаете — факт.
Все замечания и нравоучения носят исключительно юмористический характер.Ни коим образом не затрагивают честь и достоинство собеседника облезлого Кота с форточки.
Кто людям помогает — тот тратит время зря.
Хорошими делами прославиться нельзя.
#8 OFFLINE Rustam91
- Из:Moscow
Отправлено 03 Август 2016 — 13:40
yaso73 сказал(а) 03 Авг 2016 — 04:36:
Топикстартеру: сомнительное Вы придумали,если только за этим не стоит денег ВАГОН. Чтобы лучше ориентироваться в вопросе,поищите по гуглу «реверс-инжиниринг». Ну и если формы хрупкие,то небольшие искажения в ложементе могут много-много радости детишкам принести.Да и к чему настолько точное повторение изделия,если это ради упаковки?
Купите обыкновенный рукопашный дигитайзер(микрошкрябу какую-нибудь),посадите кого-то усидчивого разобраться в рине и т-сплайнах,таким образом Вы получите достаточные для 3д фрезеровки модели.Готовые.Без страданий по конвертации.
Это вариант раз.
Вариант два(судя по всему,сканер-то у Вас уже есть): смиритесь с мыслью,что кнопки F13 нет(большой удар,я сам три дня плакал).
Поэтому снова ищете кого-то очень усидчивого и сажаете его разбираться в проге с хорошими возможностями по реверсу. Ибо 150% за то,что как хорош бы ни был скан,но тащить его в браш смысла нет.Нужна инженерная прога.
Т.е. всё определяется глубиной знания инженерного ПО(либо нескольких пакетов в комплексе).Одной кнопкой нигде не сделаете — факт.
Ценность изделий высока, оттого и повторяемость формы должна быть хорошей. Нужна хорошая фиксация изделий в боксах.
Усидчивым в этом вопросе по ходу придется стать мне, но я далек от этой темы, в СADe мой уровень ограничивается твердотельным довольно простоформенным моделированием в Катии(ну солид или компас освоить тоже могу) в студенческие годы)) Твердотелы делать могу, а вот поверхности да сплайны, WTF?
Что за чудо кнопка Ф13?
По тихоньку вкуривая эту тематику я склоняюсь к варианту изучить программу для реверс инжиниринга, но какую? Софт купить могут, но нужно выбрать его так, чтобы не кусать потом локти и говорить, что его недостаточно. Есть ли такая всемогущая прога? И могут ли они переваривать модели с полигонажом в пару миллионов, полученных после сшивки сканов в софтине сканера? Софт Збраша я применял в принципе только в целях упрощения сетки и залатать какие нибудь косяки, которые не смог исправить при сшивке 3д сканов. Хотя в будущем думаю его осваивать для себя)
Сообщение отредактировал Rustam91: 03 Август 2016 — 13:42
#9 OFFLINE yaso73
- Пол: Мужчина
- Город: Новосибирск
- Интересы: Очень люблю жить.Очень не люблю когда мне мешают этим заниматься.
- Из:Новосибирск
Отправлено 03 Август 2016 — 13:49
В рино хороший реверс.Риновская же примочка, т-сплайн, позволяет перемоделить в приличный вид по скану.Не реанимировать скан,а именно перемоделить.
И ещё много-много подобного на ютубе.Предполагает освоение программы на уровне 80lvl.Даёт вполне понятные результаты.Для упаковки должно хватить — факт.
Все замечания и нравоучения носят исключительно юмористический характер.Ни коим образом не затрагивают честь и достоинство собеседника облезлого Кота с форточки.
Кто людям помогает — тот тратит время зря.
Хорошими делами прославиться нельзя.
#10 OFFLINE preps
- Пол: Мужчина
- Город: взрывающихся у быдла пердаков из-за маечки в сеточку )
- Интересы: Ура, мы фсех артистов подебилы )
- Из:Страны-казармы
Отправлено 03 Август 2016 — 13:58
Что за чудо кнопка Ф13?
Using Point Cloud data in SolidWorks: Scan to 3D
SolidWorks Premium allows you to take raw point cloud or mesh data directly from a 3D Scanner and use the data to create a SolidWorks model from it. It is an.
PODOBNE FILMY
3DEXPERIENCE World 2024: Community & SOLIDWORKS 2025 Day 3
1 miesiąc temu
3DEXPERIENCE World 2024: Manufacturing Domain Session Day 2
1 miesiąc temu
PL 13:34 / 1:08:40 3DEXPERIENCE World 2024: Simulation Domain Session Day 2
1 miesiąc temu
3DEXPERIENCE World 2024: Design Domain Session Day 2
1 miesiąc temu
3DEXPERIENCE World 2024 — Dzień 1 Podsumowanie
1 miesiąc temu
3DEXPERIENCE World 2024: R&D Updates General Session Day 2
1 miesiąc temu
3DEXPERIENCE World 2024: Day 1
1 miesiąc temu
Get ready for 3DEXPERIENCE World 2024 in Dallas, TX
1 miesiąc temu
SpaceMouse Pro Wireless Bluetooth Edition
3 miesiące temu
ISSN 1899-2315 | ©EMG S.C. — Wszelkie prawa zastrzeżone.
Nie wyrażamy zgody na kopiowanie całości lub fragmentów treści ze stron należących do grupy EMG S.C. 0.4881
Scan to 3d solidworks что это
Компания 3DDevice — является официальным дилером, а так же дистрибьютором по 3D принтерам, 3D сканерам, а также 3D пластику и аксессуарам в Украине.
В нашем магазине представлен широкий ассортимент 3D принтеров, 3D сканеров, 3D пластика и смол, а также других аксессуаров по лучшим ценам на рынке Украины с доставкой по всей Украине (Харьков, Николаев, Днепропетровск, Львов, Запорожье, Херсон, Донецк, Одесса).
Также мы предоставляем услуги 3D печати, 3D сканирование и 3D моделирование.