Podstawowe modele 3D

Modelowanie komputerowe pozwala na prezentowanie obiektów trójwymiarowych na różne sposoby. Podstawowe z nich to:

• modele siatkowe (Mesh Models), nazywane też modelami poligonowymi. Składają się z połączonych wierzchołków (punktów), które tworzą strukturę siatkową. Ta siatka składa się z poligonów (takich jak trójkąty lub czworokąty), które razem tworzą powierzchnię 3D. Modele siatkowe są szeroko stosowane w grafice komputerowej, animacji, grach wideo i innych dziedzinach, które wymagają szybkiego renderowania. Jednym z ograniczeń modeli siatkowych jest to, że nie mają „wewnętrznej” struktury — są po prostu pustymi powłokami,
• modele bryłowe (Solid Models), które reprezentują obiekty jako pełne bryły, a nie puste powłoki. To oznacza, że zawierają informacje o wewnętrznej strukturze obiektu, nie tylko o jego powierzchni. Modele bryłowe są często stosowane w inżynierii i projektowaniu produktów, gdzie szczegółowe informacje o wewnętrznej strukturze i właściwościach materiałowych obiektu mogą być kluczowe. Zazwyczaj są bardziej złożone i wymagają więcej mocy obliczeniowej do renderowania niż modele siatkowe.

Główna różnica między tymi modelami polega na tym, że siatkowe są używane do szybkiego renderowania obiektów, a bryłowe tam, gdzie potrzeba szczegółowych informacji o ich wewnętrznej strukturze.

Modelowanie 3D – na czym polega?

Proces modelowania 3D CAD polega na tworzeniu geometrycznych kształtów obiektów za pomocą różnych narzędzi i technik. Projektanci mogą tworzyć modele od podstaw, rysując geometryczne kształty, dodając szczegóły i tekstury oraz manipulując nimi w trójwymiarowym środowisku. Istnieje również możliwość importowania istniejących modeli z innych programów lub skanowania trójwymiarowego.

Modelowanie 3D stosuje się przy tworzeniu modeli za pomocą inżynierii odwrotnej, poprzez skanowanie laserowe. Inżynierowie, architekci czy projektanci, którzy się nim zajmują, mogą wykonywać wiele zmian w projekcie oraz zapisywać w trójwymiarze wszystkie etapy pracy. Usprawnia to cały proces projektowania.

Modele 3D są zapisywane w postaci siatki składających się z wieloboków trójkątnych i czworokątnych. Każdy trójwymiarowy obiekt powstaje z połączenia określonej liczby wieloboków. Wszelkie zmiany można z łatwością wprowadzić w programie 3D.

Oprogramowanie do modelowania 3D CAD jest szeroko dostępne i oferuje różnorodne narzędzia, takie jak modelowanie parametryczne, animacja, symulacje fizyczne, renderowanie wizualne itp. Najpopularniejsze programy do modelowania 3D to m.in.: Revit,  AutoCAD, SolidWorks, CATIA, Fusion 360 i wiele innych, z których każdy ma swoje specjalizacje i zastosowania. Skanowanie 3D CAD generuje chmurę punktów, która jest następnie przekształcana w model 3D CAD. Proces konwersji chmury punktów na model 3D jest nadal manualny, choć istnieją usprawnienia w tej dziedzinie. Model 3D CAD może być zapisany w różnych formatach, takich jak DGN, DWG, IFC.

Modelowanie 3D CAD niesie wiele korzyści. Pozwala projektantom wizualizować i analizować swoje pomysły, testować funkcjonalność i wydajność przed faktyczną produkcją. Możliwość dokładnego mierzenia i analizowania modeli w trzech wymiarach pozwala na uniknięcie błędów i usprawnienie procesu projektowania.

Modelowanie 3D – zastosowanie

Skaner 3D pozwala na skanowanie różnych obiektów, od budynków, statków i samolotów po mniejsze przedmioty, takie jak samochody czy nawet detale o rozmiarze paru milimetrów. Niektóre obiekty mogą być trudniejsze do zeskanowania, na przykład te zawierające elementy szklane. Usługa skanowania 3D jest popularnym rozwiązaniem w przypadku braku dokumentacji 3D i 2D danego obiektu.

Model 3D CAD znajduje zastosowanie w różnych pracach inżynierskich, takich jak tworzenie dokumentacji technicznej 2D, praca na bryłach lub powierzchniach, modyfikacja modeli 3D oraz dalsze wytwarzanie detali na większą skalę.

Wśród branż, w których wykorzystywane jest modelowanie 3D, można wyróżnić:

• architekturę i budownictwo, gdzie pozwala na tworzenie dokładnych modeli budynków, wnętrz i krajobrazów, umożliwiających wizualizację projektu i analizę jego cech konstrukcyjnych. Ponadto, modele 3D CAD są wykorzystywane do generowania dokumentacji technicznej, tworzenia animacji prezentujących projekt oraz koordynacji działań różnych specjalistów,
• inżynierię, gdzie używane jest do projektowania maszyn, urządzeń, konstrukcji i instalacji. Pozwala to na analizę wytrzymałościową, symulacje ruchu, sprawdzanie interferencji elementów oraz optymalizację konstrukcji przed produkcją,
• projektowanie i wprowadzenie zmian w produktach, takich jak elektronika, samochody, sprzęt medyczny, narzędzia, urządzenia domowe itp. Projektanci mogą tworzyć precyzyjne modele, które pomagają w wizualizacji, analizie i testowaniu funkcjonalności produktu przed faktyczną produkcją.

Modelowanie 3D w ofercie firmy 3Deling

Oferujemy możliwość dostarczenia modeli 3D z realistycznymi teksturami pochodzącymi z wysokorozdzielczych zdjęć lub dopasowanie sztucznych faktur. Ta funkcja jest przydatna w różnych zastosowaniach architektonicznych i marketingowych. W jaki sposób tworzymy projekty modeli 3D? Przed wykonaniem modelu 3D, określamy z klientem poziom szczegółowości, na którym ma być przedstawiony finalny efekt. Pozwala nam to na oszacowanie czasu wykonania i podanie ceny usługi. Modelowanie 3D wiąże się z wieloma niuansami, a nasze długoletnie doświadczenie pozwala nam doskonale dopasować metody działania do oczekiwanego rezultatu, zaspokajając indywidualne potrzeby klienta.

Model CAD to tylko jedna część naszej szerokiej oferty. Dzięki doświadczeniu w generowaniu projektów opartych na chmurze punktów możemy również zaoferować modele BIM, modele MESH 3D, modele instalacji w programach takich jak PDMS, CADWORX i OPEN PLANT, a także wirtualną rzeczywistość 3D (VR).

W celu udostępniania i przeglądania danych ze skanowania oraz trójwymiarowych modeli oferujemy własny serwis internetowy – WebPano. Zachęcamy do kontaktu w celu dokładnego omówienia i wyceny zamawianej usługi.

The post Modelowanie 3D – na czym polega i jakie ma zastosowanie? appeared first on 3Deling - Eksperci w skanowaniu laserowym 3D i przetwarzaniu chmury punktów.

Czym jest model MESH (siatkowy)?

Model MESH to siatka 3D używana do opisu kształtu i geometrii obiektów w przestrzeni trójwymiarowej. Składa się z wierzchołków, krawędzi i ścian, które tworzą trójkąty lub czworokąty. Wierzchołki siatki są zdefiniowane przez ich współrzędne w trzech osiach – X, Y i Z. Poprzez łączenie tych wierzchołków tworzone są krawędzie i ściany, które określają kształt obiektu. Modele 3D w postaci siatki MESH są zapisywane jako wektorowa chmura punktów, gdzie krawędzie wielokątów są reprezentowane jako wektory.

Modele siatkowe mogą być pokryte realistycznymi teksturami. Precyzyjność odwzorowania powierzchni zależy od gęstości siatki wielokątów, dlatego ważne jest określenie rozmiaru poszczególnych z nich. Rozmiar pliku i poziom dokładności zależą od charakterystyki obiektu i wymagań klienta. Modele MESH 3D są jednym z możliwych produktów generowanych podczas procesu opracowywania danych ze skanowania laserowego. Podobnie jak pozostałe modele, są one tworzone bezpośrednio z chmury punktów. Skanowanie 3D to nowoczesne rozwiązanie, które zapewnia odwzorowanie prawidłowej geometrii obiektu. Wykonane za jego pomocą skany tworzą wirtualną kopię obiektu składającą się z siatki trójkątów.

Jakie zastosowania mają modele 3D MESH?

Model siatki 3D jest podstawową strukturą wykorzystywaną m.in.: w grafice komputerowej, modelowaniu 3D, animacji, renderowaniu i wielu innych dziedzinach związanych z przetwarzaniem obrazu. Przykładowymi aplikacjami modeli siatki 3D jest tworzenie realistycznych obiektów w grach komputerowych, animacjach filmowych, wizualizacji architektonicznych czy w medycynie, gdzie są wykorzystywane do modelowania anatomicznych struktur ciała.

Technologia siatki MESH jest szczególnie wykorzystywana w dziedzinie geodezji i kartografii. Wektorowe odwzorowywanie obiektów stosuje się tu w różnych kontekstach, takich jak: planowanie zagospodarowania terenów, wizualizacja obiektów zabytkowych, pomiar kubatury oraz inspekcja uszkodzeń powierzchni. Modele siatkowe, zwane również poligonalnymi, są szczególnie przydatne do odwzorowania nieregularnych przestrzeni. Znajdują zastosowanie w kopalniach górniczych, odkrywkach oraz podczas digitalizacji stanowisk archeologicznych.

Modele siatkowe pełnią istotną funkcję w tworzeniu dokumentacji obiektów zabytkowych, włączając w to: figury, rzeźby, detale architektoniczne lub całe budynki. W tym przypadku istotne jest odpowiednie teksturowanie i oddanie rzeczywistych kolorów, co ma znaczenie dla zachowania pierwotnego wyglądu zabytku. Są wykorzystywane w celu zachowania ich wirtualnej kopii, dokumentacji i analizy, jak również do rekonstrukcji i wirtualnej prezentacji w ramach badań i edukacji.

W architekturze i przemyśle budowlanym modele siatkowe 3D pozwalają na precyzyjne zmapowanie istniejących budynków i infrastruktury. Wykorzystuje się je do tworzenia dokładnych dokumentacji, analizy przestrzennej, planowania rozbudowy oraz do integracji danych z różnych źródeł.

Modele pozyskane zeskanowaniem obiektu fizycznego umożliwiają odwzorowanie jego geometrycznych i topologicznych właściwości. Można je wykorzystać do opracowania nowych projektów, naprawy lub modyfikacji istniejących części, lub do odtworzenia części, które nie są już dostępne.

W przemyśle produktowym modele 3D MESH skanowanych przedmiotów są wykorzystywane do: kontroli jakości, tworzenia form do produkcji, projektowania opakowań i prototypów, a także do analizy tolerancji i dopasowania części.

Ponadto modele siatkowe są powszechnie wykorzystywane do:

• tworzenia szczegółowych wizualizacji w różnych dziedzinach,
• obliczania mas ziemi i innych materiałów sypkich,
• aranżacji przestrzeni,
• zastosowań przemysłowych, takich jak tworzenie rzutów, przekrojów czy planowanie pomiarów elementów inwestycji o znaczeniu krytycznym,
• pracy inżynierów z sektorów budowlanego, transportowego, logistycznego czy medycznego. Modele siatkowe umożliwiają im przeprowadzanie symulacji sprzętu na etapie projektowania i modernizacji, co ułatwia osiągnięcie optymalnych parametrów użytkowych.

Modele 3D w ofercie firmy 3Deling

Firma 3Deling oferuje profesjonalne usługi w zakresie naziemnego skanowania 3D. Obejmują dostarczanie chmur punktów w odcieniach szarości z rejestrowaną intensywnością oraz pomierzonymi barwami RGB w różnych formatach, takich jak .POD, .PCG, .RCS, .IMP, .PTX czy .ZFC. Na ich podstawie wykonujemy różnorodne opracowania, w tym modele 3D MESH. Aby umożliwić udostępnianie i przeglądanie tych danych, stworzyliśmy własną platformę internetową o nazwie WebPano.

Każdy projekt jest wyceniany indywidualnie, biorąc pod uwagę cechy obiektów, które mają zostać zbadane, oraz oczekiwane przez klienta opracowania. Nasze usługi świadczymy zarówno w Polsce, jak i w wielu innych miejscach na świecie. Aby omówić zakres prac i poznać kosztorys, zapraszamy do kontaktu.

The post Co to jest Model Mesh 3D i kiedy się go stosuje? appeared first on 3Deling - Eksperci w skanowaniu laserowym 3D i przetwarzaniu chmury punktów.

Cyfrowy Bliźniak – co to takiego?

Cyfrowy Bliźniak (Digital Twin) to wirtualna reprezentacja rzeczywistego obiektu, która ma na celu optymalizację wykorzystania zasobów i podejmowanie decyzji biznesowych, takich jak: utrzymanie ruchu, rozbudowa, naprawy serwisowe czy sterowanie obiektami. Aby osiągnąć cel, konieczne jest połączenie czterech kluczowych komponentów.

1. Pierwszy element to stworzenie modelu 3D, który można uzyskać poprzez skanowanie 3D obiektu, a następnie wykonanie i wykorzystanie powstałej dokumentacji. Inną opcją jest dostosowanie gotowego modelu 3D dostarczonego przed producenta wraz z maszyną lub linią produkcyjną.
2. Drugi element to model matematyczny, który pozwala na odwzorowanie zachowania danego obiektu na podstawie informacji dotyczących parametrów pracy, właściwości fizycznych i charakterystyki zachowania.
3. Trzeci element to łączność i przepływ informacji między obiektem wirtualnym a rzeczywistym, umożliwiający przeprowadzanie testów i korygowanie modelu matematycznego.
4. Czwarty element to monitorowanie pracy rzeczywistego obiektu, umożliwiające wychwytywanie nieprawidłowości i interweniowanie w razie potrzeby.

Integracja tych elementów pozwala na efektywne zarządzanie urządzeniami w różnych obszarach, co przyczynia się do optymalizacji kosztów i zwiększenia wydajności całego przedsiębiorstwa.

Jak jest projektowana idea Cyfrowego Bliźniaka?

Obecnie technologia ta oparta jest na symulacjach, modelach matematycznych, sztucznej inteligencji (AI) i Internecie Rzeczy (IoT). W jej skład wchodzą trzy elementy:

• fizyczny obiekt w przestrzeni rzeczywistej,
• cyfrowy model w przestrzeni wirtualnej
• połączenie między nimi.

Do stworzenia Cyfrowego Bliźniaka wykorzystuje się dwa główne rodzaje modeli:

• oparte na własnościach i parametrach fizycznych obiektu, takie jak dane geometryczne, materiałowe i technologiczne, które są powszechne i wymagają wiedzy inżynierskiej,
• oparte na analityce strumieni danych, algorytmach uczenia maszynowego i rozwiązaniach sztucznej inteligencji – elementach nowych z punktu widzenia klasycznej wiedzy, ale zyskujących na popularności i pozwalających na wykrywanie wzorców zachowań rzeczywistych obiektów.

Zastosowanie Digital Twin

Cyfrowy bliźniak stanowi ważny element czwartej rewolucji przemysłowej i jest wykorzystywany zarówno do projektowania pojedynczych przedmiotów, jak i skomplikowanych urządzeń. Dzięki cyfrowym modelom rzeczywistych przedmiotów można:

• wizualizować dane procesowe w sposób przystępny dla odbiorców,
• sprawdzać różne rozwiązania i wprowadzać zmiany w produktach,
• testować prototypy urządzeń pod kątem funkcjonalności, wytrzymałości i oczekiwań użytkowników,
• analizować błędy i niezgodności w koncepcjach projektowych oraz eliminować je już na wczesnym etapie projektu komercyjnego,
• przeprowadzać szkolenie obsługi przed zbudowaniem urządzenia w fabryce.

Bliźniak cyfrowy sprawdza się m.in. w przemyśle motoryzacyjnym do budowy i projektowania aut czy linii technologicznych, a także w innych branżach, których produkty wymagają połączenia projektowania mechanicznego, materiałowego oraz elektrycznego. Swoim obszarem obejmuje kompletny cykl życia produktów, a wykorzystując dane z pracujących maszyn i urządzeń, przyczynia się do rozwoju i udoskonalania projektu.

Cyfrowa Fabryka w ofercie firmy 3Deling

Skanowanie laserowe daje inżynierom, architektom i konstruktorom nieograniczone możliwości, by tworzyć nowe i ulepszać już istniejące projekty. Firma 3Deling regularnie angażuje się w projekty związane z przemysłem. Proces digitalizacji zaczynamy się od dokładnego skanowania laserowego istniejącej konstrukcji oraz tworzenia dokumentacji powykonawczej. Współpracujemy z klientem na każdym etapie procesu projektowania, aż do weryfikacji, czy projekt odpowiada rzeczywistemu stanowi rzeczy.

Jednak nie musi to być etap końcowy naszej współpracy. Oferujemy bardziej szerokie, innowacyjne rozwiązanie w postaci tzw. Cyfrowej Fabryki (Digital Plant). Jest to cyfrowa baza danych elementów instalacji, która zawiera informację przestrzenną, czyli model 3D razem ze szczegółowymi informacjami o każdym konkretnym elemencie instalacji. Dzięki temu nasi klienci dostają możliwość korzystania z zebranych informacji zarówno przy pojedynczym projekcie, jak i podczas procesu zarządzania instalacją.

Nasze modele Cyfrowych Bliźniaków możemy oferować na bazie istniejących formatów, takich jak PDS (Intergraph) lub PDMS (AVEVA. Dysponujemy też autorskim oprogramowaniem.

WebPano – platforma online do udostępniania i przeglądania modeli Cyfrowych Bliźniaków

Oferujemy własny serwis internetowy – WebPano, który umożliwia udostępnianie oraz przeglądanie danych ze skanowania, a także trójwymiarowych modeli. To dedykowana platforma webowa dla naszych Cyfrowych Bliźniaków. Korzystający z niej użytkownicy mogą m.in. dokonywać pomiarów czy tworzyć notatki, które są widoczne również dla innych wybranych użytkowników.

WebPano oferuje trzy tryby widoku:

• panoramiczny z danymi skanowania,
• orbita 3d,
• spacer 3d z modelami 3d i hotspotami Pano.

Jest to narzędzie służące do komunikacji pomiędzy inżynierami z różnych branż w całym procesie projektowym. Dzięki niemu mogą omawiać, przeglądać i sprawdzać aktualną sytuację w projekcie nie ruszając się zza swojego biurka. Nie potrzebują do tego żadnych wtyczek, a jedynie dowolnej przeglądarki internetowej. Platforma WebPano pozwala znacznie ograniczyć osobiste wizyty w obiekcie, a korzystać z niej mogą z łatwością nawet mniej doświadczeni użytkownicy.

Jeśli są Państwo zainteresowani wykonaniem digitalizacji dowolnego projektu z branży przemysłowej, zapraszamy do kontaktu. Każdy projekt Cyfrowego Bliźniaka wyceniamy indywidualnie. Nasze usługi wykonujemy w Polsce i wielu innych krajach. Dzięki nim można zwiększyć efektywność, zmniejszyć koszty i zaoszczędzić czas podczas całego procesu zarządzania projektem.

The post Cyfrowy bliźniak i jego rola w digitalizacji obiektów przemysłowych appeared first on 3Deling - Eksperci w skanowaniu laserowym 3D i przetwarzaniu chmury punktów.