Hoe creëert Agora zulke nauwkeurige modellen?
Het creëren van een Agora Model auto is geen sinecure, en het begint allemaal met het scannen van het origineel.
We gebruiken 3D optische meetexperts van Physical Digital, die op hun beurt de beste kwaliteit apparatuur en software gebruiken. Ze zijn zelfs het eerste bedrijf ter wereld dat een Nadcap-accreditatie (voorheen National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program) heeft gekregen voor meting en inspectie met 3D Structured Light.
De gebruikte software is marktleider en wordt, wanneer het niet wordt gebruikt om u modellen zoals de 1967 GT500 Super Snake te brengen, ook ingezet in de medische, nucleaire en lucht- en ruimtevaartindustrieën.
Het is namelijk dezelfde apparatuur die wordt gebruikt om te controleren of satellieten correct worden gefabriceerd – componenten worden gescand, en deze scan wordt vervolgens vergeleken met de CAD-tekening (die de ideale versie van het component is) om de nauwkeurigheid van het fysieke onderdeel te controleren.
Hoe werkt het scanproces eigenlijk? Het is iets ingewikkelder dan alleen met een handscanner over de auto lopen!
Het principe achter 3D-scannen.
De methode die Agora Models gebruikt, omvat ook fotogrammetrie, in combinatie met scannen, voor verhoogde nauwkeurigheid (bron: smartdesignlabs.com).
Eerst wordt een reeks kleine doelmarkeringen overal op de auto geplakt. Deze fungeren als punten die aanvankelijk onbekend en ongecodeerd zijn – ze bestaan gewoon als een nog te definiëren punt in de ruimte.
Een voorbeeld van ongecodeerde doelmarkeringen bevestigd aan de deur van een aanstaand Agora Model.
Vervolgens worden met een DSLR-camera veel foto's van de auto genomen (voor ons laatste project werden 100 foto's genomen), maar in de foto worden optische barcodes geplaatst, die de software van de camera wel herkent. Nu, door de punten van de optische barcode te kennen, kan het de positie van de onbekende punten trianguleren, door te zoeken naar het centrum van de ellips op de optische barcode.
Fotogrammetrie gebruikt foto's om te bepalen waar punten zich in de ruimte bevinden, en helpt de scanner bij het opbouwen van een nauwkeurig model.
De optische barcodes op de motorkap van een auto. Door het gebruik van de optische barcodes kan de camera codes toewijzen aan de ongecodeerde markers en een puntenwolk van de auto opbouwen.
Optische barcodes of gecodeerde doelmarkeringen worden herkend door de software van de camera (credits bovenstaande 3 afbeeldingen: physicaldigital.com).
Nu de punten in de ruimte vast en bekend zijn, wordt de auto vervolgens gescand.
Zodra de scanner minimaal drie referentiepunten kan zien, weet het precies welk deel van de kar het waarneemt, door de unieke patronen die ze vormen te trianguleren.
De scanner maakt dan een 3D-polygoonmodel, door de ruimtes tussen de punten op te vullen. Het gebruikt licht in een franjepatroon dat in wezen stroken blauw licht zijn. De scanner kijkt naar het contrast tussen de blauwe en zwarte lijnen die door het patroon worden gecreëerd, aangezien het object (d.w.z. de auto) het licht zal vervormen terwijl het over het oppervlak van het object gaat.
Doelpunten, de kleine ronde stickers op het oppervlak hier, zijn op het object geplakt. De scanner detecteert het contrast dat wordt gecreëerd door het franjepatroon om een 3D-model op te bouwen. Door de doelen te detecteren, en het unieke patroon dat ze creëren, weet het precies welk deel van het object het scant.
Wat betreft nauwkeurigheid, het kan bijna niet beter dan dit.
De meeste scanners en scansoftware gebruiken geen referentiepunten, d.w.z. ze gebruiken geen fotogrammetrie als partner. Door het op deze manier te doen, kunnen de experts van Agora alle punten in de ruimte vastzetten.
Het mooie hiervan is dat de scans voortdurend worden teruggebracht naar de vaste punten, die zijn gedefinieerd door de foto's: ze zijn in constante communicatie.
Wanneer je een handscanner hebt, zonder deze te koppelen aan fotogrammetrie, is de enige feedback die je krijgt terug naar de scanner zelf - je krijgt slechts een 'best-fit'.
Dit veroorzaakt problemen wat betreft de foutmarge.
Door de expertise van Physical Digital te gebruiken, als de auto wordt gescand, als er een afwijking is tussen waar het computermodel denkt dat de punten zijn en wat de scanner ziet - een afwijking van 50 micron of meer (0,05 mm) - verschijnt er een waarschuwing, dus eventuele fouten worden onmiddellijk gemarkeerd.
Handapparaten doen dit niet. Sterker nog, je krijgt een opeenstapeling van afwijkingen. Stel je hebt een 4 meter lange auto, je scant het oppervlak en je afwijking is 20 micron; de afwijking is cumulatief dus aan het einde zou je een afwijking van 0,4 mm kunnen hebben. Vergelijk dit met de afwijking met behulp van fotogrammetrie: voor een van onze meest recente projecten was de afwijking gemiddeld 0,05 pixels, of 23 micron, wat in totaal 0,023 mm is (net onder 0,001 inch). *(Ter vergelijking, de diameter van een gemiddelde mensenhaar ligt ergens tussen 60 en 90 micron).
Scannen met dit detailniveau is geen snel werk - 600mm3 worden per keer gescand - en er kunnen uitdagingen zijn. Interieurs, bijvoorbeeld, worden iets complexer, met de camera die minstens 500 mm afstand nodig heeft om de oppervlaktegegevens te kunnen oppikken.
Dus, zoveel mogelijk verschillende hoeken krijgen is cruciaal.
Het opbouwen van een 3D-model op het scherm – zo begint een van onze scans op een computerscherm met het creëren van een zeer nauwkeurig model.
Ook het feit dat de scanner een op licht gebaseerd meetinstrument is, betekent dat het wordt beïnvloed door oppervlaktetextuur.
Glanzende auto's reflecteren licht rechtstreeks terug, dus er moet een speciale polish worden aangebracht om wat van de reflectiviteit weg te nemen.
Onlangs waren enkele leden van het Agora-team aanwezig bij de scan van een auto uit de jaren 60 (binnenkort een Agora Model!) en de rode lak maakte dit enigszins problematischer aangezien de scanner blauw licht gebruikt (blauw licht reflecteert niet goed van een rood oppervlak).
De scanengineers waren terughoudend om welke polish dan ook op de auto te gebruiken vanwege de waarde en zeldzaamheid ervan – je zult moeten wachten om te ontdekken welke auto het was!
Het proces is ongetwijfeld complex, vereist specialistische software, hardware en technici, en neemt bijna een hele dag in beslag om één auto te scannen.
Toch, als je bedenkt welke nauwkeurigheid bereikt kan worden door extra moeite te doen aan het begin van het productieproces, geloven wij dat het meer dan de moeite waard is.
Bij Agora gebruiken we specialisten om scans zoals deze te maken aan het begin van onze modelcreatie.