Digitális alakzat rekonstrukció mért adatok alapján

A mérnöki visszafejtés, vagy más néven digitális alakzat rekonstrukció, a számítógépes geometriai modellezés egy izgalmas és korszerű feladata. Ezt a technológiát olyan esetekben alkalmazzák, amikor egy adott, fizikailag létező és mérhető (leszkennelhető) objektumnak nincs digitális modellje, viszont szükségünk van egy ilyen reprezentációra, különböző bonyolult számítások végrehajtása érdekében. Igen sok mérnöki, orvosi és kultúrtörténeti alkalmazás van; például régen gyártott alkatrészek rekonstrukciója, új autómodellek létrehozása gipszminták alapján, vagy egyénre szabott hallókészülékek, fogsorok, protézisek tervezése és gyártása.


A létrehozott digitális reprezentációt nemcsak grafikus célokra használják, hanem lehetőség nyílik a tárgyak újratervezésre, variánsok készítésére, virtuális szimulációra és különböző tulajdonságok számítógépes analízisére. A digitális reprezentáció arra is alkalmas, hogy ezeket a tárgyakat numerikusan vezérelt szerszámgépek segítségével legyártsák.  


A digitális alakzat rekonstrukció egy igen összetett informatikai eljárás. Kutatásaink kiterjednek az alábbi legfontosabb fázisok mindegyikére.

  • 3D-s mérés (szkennelés)
  • nagy ponthalmazok egyesítése és ritkítása
  • háromszöghálók létrehozása és javítása
  •  szegmentálás (tartományokra bontás)
  • felületek osztályozása
  •  elsődleges felületek illesztése
  •  összekötő felületek illesztése
  •  a modellek tökéletesítése, kényszerek és “fairing”
  • minőségellenőrzés
  • exportálás különböző CAD alkalmazások érdekében 

 Jelen kutatás korábban egy kereskedelmi forgalomban is kapható, amerikai software termék fejlesztéséhez kapcsolódott (www.geomagic.com), a képeket a Geomagic Studio rendszer segítségével készítettük.

1. Háromszögelt poligonháló

 


2. Szegmentálás, az elsődleges tartományok detektálása

 


3. Pontos rekonstruált CAD modell

 


4. A mért adatoktól való eltérések jelzése