Nowy Rok, nowe doświadczenia!

Długa przerwa w publikacjach, ale uzasadniona

Ostatnie miesiące bynajmniej nie należały do spokojnych,  dzięki dziwnym koleją losu byliśmy w stanie przetestować parę ciekawych rozwiązań związanych ze skanerami 3d.

                Zacznijmy od skanera nabiurkowego produkcji amerykańskiej Next Engine 3d scanner – jest to  skaner laserowy. Zwarta budowa szybka obsługa i na tym chyba się kończą jego zalety. Skany miernej jakości nawet po zastosowaniu talku, struktura mesh dziurawa, a informacje uzyskiwane nawet nie są dostateczne jeżeli chodzi o wykorzystanie skanera do skanów przemysłowych– zostańmy przy jego nazwie – na biurkowy. Jest to dość drogi gadżet, którego efekty pracy są niewspółmierne do tego co można by uzyskać przy większych nakładach finansowych.

Nie można mieć wszystkiego, jednak ten skaner oferuje zdecydowanie za mało możliwości – należy brać go raczej jako próbę promocji, a nie realne narzędzie przeznaczone dla inżynierów.

 

Mieliśmy także możliwość przetestowania dwóch innych skanerów, tym razem firmy GOM.

Są to Atos 5m oraz Atos Core300. Praca z tymi urządzeniami to prawdziwa przyjemność. Poniżej kilka wniosków na ich temat:

1. Łatwe w obsłudze
2. Niebieskie światło ułatwiające pracę z błyszczącymi elementami (ułatwiające - jednak w dalszym ciągu należy używać specjalnego talku)
3. Zmniejszenie wagi
4. Zamiana transferu danych (mniej kabli – mniej obaw i problemów)
5. 2 Kamery 5Mpx
6. W przypadku Core300 technologia Triple scan w malutkim pudełeczku które waży jak piórko (coś niesamowitego!)

Poniżej kilka zdjęć tych produktów.

 

 

Nowe skanery firmy GOM wiążą się także z nowym systemem, który znacznie przyśpieszył swoją  pracę, widać znaczy postęp oraz to że program wykorzystuje także zasoby karty graficznej – a nie tylko procesor, jak to miało miejsce w starszych wersjach. Oczywiście należy wspomnieć o nowych komputerach które wyposażone są w znaczne możliwości pracy (kiedyś 200 zdjęć w jednej serii nie były do udźwignięcia aktualnie system radzi sobie z taka ilością danych bez najmniejszego zacięcia – przy jednoczesnym zwiększeniu ilości rejestrowanych punktów). Jesteśmy pod pozytywnym wrażeniem aktualnych możliwości nowego sprzętu – ale czego można było się spodziewać po 2 latach pracy nad ulepszeniem?

Core 300

 

Atos 5m

Next Engine

Gemma Międzyrzecka

Gemma po raz kolejny!

Po dłuższej nieobecności – znów krótki post:

http://www.gazetalubuska.pl/apps/pbcs.dll/tngallery?Site=GL&Date=20130927&Category=galeria&ArtNo=927009998&Ref=PH

Dzięki naszej pomocy udało się przygotować multimedialną wystawę w muzeum!

Zapraszamy do odwiedzin!

Trening 2

Kolorystyczna mapa odchyłek

 

Najprostsza, najszybsza i czasem najbardziej miarodajna metoda na obrazowanie zniekształceń elementów zeskanowanych. Już pierwszy rzut oka pozwala na stwierdzenie gdzie należy szukać problemu z wykonaniem,  zmianami kształtu, ewentualnymi nieprężeniami itp. Mapa ta przedstawia w kolorowy sposób wszystkie ewentualne niedociągnięcia na całym elemencie (oczywiście w obszarach które jest w stanie porównać komputer, aby tego dokonać wymagany jest plik .stl uzyskiwany podczas skanowania). Dopiero wiedząc gdzie należy szukać nieprawidłowości możemy stwierdzić co jest ich powodem – właśnie taka mapa pozwala na szybkie zlokalizowanie problemów, przez co można szybko je rozwiązać.

Samo przygotowanie Mapy jest automatyczne, program bada odległości normalnych od pliku cad i wyświetlał odchyłki – żadna magia. Można oczywiście zmieniać ustawienia skali, kolorów, ustawić minimalne różnice w dopasowaniu itp.  Ale to operator tak naprawdę decyduje podczas ustawiania elementu w jaki sposób zostaną zaprezentowane wyniki (każde dopasowanie powoduje inną odchyłkę Bestfit różnić się będzie od np. bazowania na RPS itp.) Ważne jest aby poznać oczekiwania i wybrać najlepszą metodę na prezentacje wyników pomiaru tak aby były one zrozumiałe – nie mówiąc już o tym aby były miarodajne oraz powtarzalne. Wszystkie te nieścisłości mogą doprowadzić do poważnych błędów podczas produkcji. Należy zwracać baczną uwagę na jakość skanów (każde szumy, refleksy mogą wprowadzić niepożądane odchyłki w mapie a idąc dalej spowodować błędną interpretację wyników).

Poniżej prezentacja takiej mapy.

 

Kiedy już uzyskamy taką mapę  możemy przystąpić do mierzenia specyficznych, interesujących nas wielkości. Jako zespół staramy się unikać pomiarów „od punktu do punktu” – preferujemy wyznaczanie punktów geometrycznych, tak aby każdy mógł powtórzyć, bądź sprawdzić wielkości które my zmierzyliśmy. Metoda ta pozwala także na stworzenie TEMPLATE który w łatwy sposób pozwala na realizację wielu raportów dla wielu plików.

Program przeznaczony do obsługi pomiarów jak i skanowania pozwala na zmierzenie wszystkich typowych wymiarów, począwszy od zwymiarowania zgodnie z rysunkiem technicznym, a skończywszy na wyznaczeniu tolerancji płaskości, dużych bądź małych promieni, pozycję szczególnych punktów oraz odchyłek z tym związanych. W gruncie rzeczy nie ma wymiaru którego nie byli byśmy w stanie wyznaczyć. Mając zeskanowany detal można również wyznaczyć grubości elementu w poszczególnych miejscach, wyświetlić odchyłkę – i jak zawsze nie jest to punktowy pomiar lecz obraz całości wszystkie punkty wszystkie odchyłki oraz średnie.

Mając taki zasób danych można odpowiednio zmodyfikować wyrób tak aby spełniał odpowiednie standardy, lub tak wyznaczyć parametry procesu aby wyrób końcowy był w 100% zgodny z zamierzonym.

 

Międzyrzecka Gemma

Miało być o treningu, ale takiego tematu nie można pominąć! Skanowanie w muzeum - w Polsce niespotykane. Aktualnie prowadzone prace http://muzea.malopolska.pl/ nie pozwalają na prezentację wyników. My już mamy pierwsze efekty - reszta już wkrótce!

 

„Unikatowe znalezisko w zbiorach Muzeum w Międzyrzeczu

            W latach 1954-1961 (z przerwą w 1959 roku) pod kierownictwem Stanisława Kurnatowskiego zrealizowano systematyczne badania wykopaliskowe na grodzisku wraz z podgrodziem w Międzyrzeczu (stanowisko 1 i 1a). W latach 1954-1958 prace archeologiczne realizowało Muzeum Archeologiczne w Poznaniu, natomiast od 1959 Zakład Archeologii Polski – Instytut Historii Kultury Materialnej Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu (obecnie Instytut Archeologii i Etnologii PAN). Prace badawcze na dziedzińcu zamkowym podjęte zostały natomiast z inicjatywy miejscowej, tj. ówczesnego kustosza Muzeum w Międzyrzeczu – Alfa Kowalskiego. W pierwszym sezonie (1954) badań archeologicznych prowadzonych na dziedzińcu zamku, wybudowanego w XIV wieku na pozostałościach wałów grodowych, za panowania Kazimierza Wielkiego, została znaleziona rzymska gemma. Gemmę odkryto przy północnym murze obwodowym, w warstwie osadniczej datowanej na drugą połowę XIV wieku, a więc następującej bezpośrednio po czasach budowy zamku. Okres ten kończy się pożarem, w trakcie którego gemma została prawdopodobnie zgubiona. Niestety, pożaru tego nie udało się skorelować z wydarzeniami znanymi ze źródeł pisanych. Do pożaru mogło dojść w trakcie wojny Grzymalitów z Nałęczami (za powyższą informację dziękuję prof. Stanisławowi Kurnatowskiemu) – wojny domowej w Wielkopolsce w latach 1382-1385. Konflikt dotyczył kwestii obsadzenia tronu Polski po śmierci Ludwika Węgierskiego. Walki zapewne nie ominęły Międzyrzecza, gdyż międzyrzecki zamek, według źródeł pisanych (Roczniki, czyli kroniki sławnego Królestwa Polskiego Jana Długosza), był obsadzony ludźmi Grzymality – Domarata (starosta generalny Wielkopolski).

Gemmy oprawiane były w metal szlachetny i umieszczane w biżuterii, służyły najczęściej jako oczka pierścieni lub medalionów. Dwustronna gemma rzymska należy do znalezisk rzadko spotykanych. Na awersie międzyrzeckiego okazu widnieje wizerunek cesarza Gordiana III (238-244 r. n. e.), natomiast na rewersie wyobrażenie Wiktorii i Fortuny. Gordian III (Marcus Antonius Gordianus) został ogłoszony cesarzem w wieku 13 lat i panował jako Imperator Caesar Marcus Antonius Gordianus Augustus. Okoliczności śmierci cesarza są niejasne – został on prawdopodobnie zamordowany lub poległ w walce z Persami. Gemma wykonana została z karneolu, kamienia o jasnoczerwonej barwie, w starożytności zwanym sardem (sardonyks), który wówczas był najczęściej wykorzystywanym materiałem w gliptyce. Dwustronna gemma ma, typowy dla późnorzymskich gemm, kształt owalny, awers jest płaski, boki lekko ścięte ukośnie, rewers nieznacznie wypukły oraz wymiary 28 x 25 mm. W dolnej partii okazu widoczne są uszkodzenia, powstałe zapewne w wyniku wyrywania z oprawy. Awers przedstawia popiersie młodzieńca z wieńcem laurowym związanym wstęgą, twarz ukazana została z profilu. Głowa została opracowana płasko, natomiast popiersie trójwymiarowo. Widoczne są także skontrastowanie polerowanej twarzy z matowymi włosami oraz efekt światłocienia. Wizerunek Gordiana III został starannie wykonany. Płytka, z której wykonano gemmę ma nierówną grubość, jest cieńsza w górnej partii (twarz) oraz grubsza w dolnej (biust). Zabieg ten zinterpretowano jako naśladownictwo rzeźby portretowej. Rewers przedstawia scenę mitologiczną: bogini zwycięstwa Wiktoria wieńczy boginię powodzenia i szczęścia Fortunę. Wiktoria z długimi skrzydłami trzyma w

prawej ręce wyciągnięty ku górze wieniec, a w lewej liść palmy. Naprzeciw Wiktorii ukazana jest Fortuna ubrana w chiton, ramiona odsłonięte, szata przepasana pod piersiami, dookoła bioder płaszcz przewieszony przez lewą rękę, jej głowę zdobi modius. Fortuna w lewej dłoni trzyma róg obfitości, a prawą podtrzymuje prawdopodobnie kotwicę lub ster, którego dolna część jest niewidoczna ze względu na uszkodzenia, stąd trudność w rekonstrukcji i interpretacji tegoż przedmiotu. Należy podkreślić, że ster jest najczęściej spotykanym atrybutem bogini Fortuny, stąd przypuszczenie, że właśnie takowy wykonano na międzyrzeckim okazie. Relief na awersie wykonany jest głęboko, natomiast na rewersie płytko. Początkowo różnice w warsztacie artystycznym przypisywano różnym wykonawcom. W świetle najnowszych ustaleń wykonanie reliefów na awersie i rewersie międzyrzeckiej gemmy przypisuje się jednemu rytownikowi – gliptykowi. W sferze domysłów i interpretacji pozostaje zagadnienie przeniknięcia gemmy na ziemie polskie i międzyrzecki zamek oraz jej wtórnego użytkowania w średniowiecznym Międzyrzeczu. Zapewne gemma należała do osoby z wyższych sfer w hierarchii społecznej. Gemma z Międzyrzecza stanowi unikatowy na tym terenie zabytek sztuki starożytnej.

Agnieszka Indycka

Muzeum w Międzyrzeczu”

 

Byliśmy, skanowaliśmy – efekty już pierwsze efekty już wkrótce! Poniżej parę zdjęć.

 

 

 

Ten wspaniały zabytek znajduje się w

 

MUZEUM ZIEMI MIĘDZYRZECKIEJ

im. Alfa Kowalskiego

http://www.muzeum-miedzyrzecz.pl/

http://www.miedzyrzecz.m.bip.net.pl/

Fotografie: Ryszard Patorski oraz Łukasz Bednaruk

Po więcej informacji proszę zaglądać:
1. Museion-28, s.20-21
2. Bednarczuk Arkadiusz , Gemma z Międzyrzecza (w:) Ziemia Miedzyrzecka. Szkice dziejów, red. B. Mykietów, M. Tureczek, Międzyrzec - Zielona Góra, 2004, s. 11-20.
3. Krawczuk Aleksander, Poczet cesarzy rzymskich, Warszawa, 1991
4. Kolendo Jerzy, Gemma antyczna z portretem cesarza Gordiana III na zamku średniowiecznym w Międzyrzeczu, "Biluletyn Numizmatyczny" 1972, Nr 7 (75), s. 128 - 131.
5. Kurnatowski Stanisław, Gemma rzymska, znaleziona na zamku średniowiecznym w miejscowości Międzyrzecz Wielkopolski, "Wiadomości Archeologiczne" 1956 t. XXIII, z. 3, s. 273-274

Szkolenie 1 // Training 1

Jest wiele programów umożliwiających inspekcję, w gruncie rzeczy każdy producent skanerów 3d proponuje własne rozwiązania programistyczne. Najważniejsza częścią oprogramowania są skrypty które odpowiadają za dopasowanie oraz pomiar. Im dokładniejsze dopasowanie prymitywów bądź elementu zeskanowanego do pliku cad tym dokładniejszy pomiar. Nie wszystkie oprogramowania dysponują wystarczającą mocą (zawiła konstrukcja oprogramowania).

Jako użytkownicy skanerów optycznych używamy oprogramowania Gom  Profesional, natomiast Gom Inspect jest wersja darmową i pozwala na (freeware) szeroką gamę opcji – wyłączając skanowanie oraz powielanie już wykonanych operacji. Po zapoznaniu się z wieloma innymi programami łącznie z Geomagic Verify i Geomagic Control (znany jako Geomagic Qualify) nie wspominam tutaj o Rapidform gdyż wraz z Gromagic utworzył jeden software wydany w roku 2013. Gorąco polecamy korzystanie z tak zaawansowanego narzędzia. Poniżej kilka rozwiązań oraz najczęściej spotykanych problemów związanych z pracą w tym systemie.

Podstawą każdego pomiaru jest odpowiednie zorientowanie mierzonego elementu dzięki czemu wyniki będą miarodajne oraz co najważniejsze porównywalne oraz powtarzalne.

Zatem zacznijmy:

GOM Inspect lub Professional obsługuje liczne formaty plików. Więc nie ma problemów aby porównywać ze sobą różne pliki (nie tylko te uzyskane po skanowaniu – o tym później).

Pierwszą czynnością oczywiście jest wczytanie pliku do programu, prosta operacja przeciągnij i upuść.

Szkolenie 1.

Oczywiście musimy wybrać w jaki sposób otworzyć plik, czy będzie on plikiem bazowym czy efektem skanowania (w przypadku wczytywania plików typu .stl można wczytać tego typu pliki jako bazowe)

Ważne jest aby znajdować się w zakładce Inscpection (pomarańczowa lupa) pierwsza z opcji

1. Create alignment

Tutaj producent daje nam do dyspozycji wiele opcji bazowania.

a.       Prealignment – potocznie zwany best-fitem – jest to najlepsze dopasowanie względem pliku CAD. Można wskazać dodatkowe punkty jeżeli element jest walcem lub powstał poprzez obrót.

b.      3 point prealignment – bazowanie za pomocą 3 punktów, należy wybrać je rozważnie, w taki sposób aby zamknąć jak najwięcej stopni swobody. Wskazujemy odpowiednie punkty na pliku CAD potem odpowiadające na pliku skanowanym (mesh).

c.       3-2-1 - jest to bazowanie powszechnie znane i mam nadzieję że nie wymaga komentarza.

d.      Best-fit by reference-point - jest wariacją best-fit wystarczy wskazać odpowiednie punkty lub importować je z pliku, bazowanie służy głownie do bazowania mesurment series – bazowanie za pomocą punktów referencyjnych.

e.      Set as alignment – po prostu ustaw jako bazę.

2. Po zabazowaniu elementów przychodzi czas na właściwe mierzenie. Dróg jest kilka najszybsza i najłatwiejsza jest kolorystyczna mapa odchyłek – surface comparison (wyświetlana na pliku CAD lub .stl – różnią się tyko wyglądem – decydują tylko względy estetyczne)
3. Co zrobić jeżeli element nie poddał się próbie zbazowania?

a.       Można spróbować wyczyścić mesha z niepotrzebnych informacji – szumów które zaburzają dopasowanie best-fit, zbędnych powierzchni które nie są brane pod uwagę podczas mierzenia. Ważne jest aby mesh był czysty – bez otworów, błędów wynikających z szumów powstałych podczas skanowania (jest to typowe dla elementów przezroczystych gdzie część informacji, wracającej do skanera, ulega zniekształceniu na skutek odbicia).

b.      Można zmienić ustawienie ręcznie, pomóc troszkę programowi w ustawieniu wstępnym piku tak aby nie szukał program na ślepo dopasowania.

c.       Metodą pośrednia przebazowywać plik – jest to skomplikowane i wymaga trochę wprawy, ale nie jest nie do wykonania.

 

 

 

There are many programs for inspection, in fact, 3D scanners, each manufacturer offers its own software solutions. The most important part of the software are scripts that are responsible for adjusting and measuring. The more accurate matching primitives or item scanned cad file the more  accurate is the measurement. Not all software have sufficient power (intricate design software).
As users of the software we use optical scanners Gom Profesional, while Gom Inspect version is free and allows you to (for freeware) for a wide range of options - except of scanning and copying operations already performed. After reviewing a number of other programs including Geomagic Geomagic Verify and Control (known as Geomagic Qualify) do not mention here of Rapidform, becouse with Gromagic created with one software released in 2013. We highly recommend the use of this powerful tool. Here are some solutions to common problems and work-related in this system.

The basis of each measurement is suitable orientation of the measured component so that the results are reliable, and most importantly, comparable and repeatable.

So let's start with:

GOM Inspect or Professional supports multiple file formats. So there is no problem to compare with each other different files (not just those obtained after scanning - more on that later).
The first step of course is to load the file into the program, a simple drag-and-drop operation.

Training 1
Of course we have to choose how to open a file, or it will be the base file and the result of the scan (in case of downloading a file. Stl to load such files as a base)
It is important to be in the tab Inscpection (amber lens), the first option

1. Create alignment

Here, the manufacturer gives us a lot of options available to referencing.

a.       Prealignment - commonly known as best-FITEM - this is the best match the CAD file. You can specify additional points if the element is a cylinder or made by rotation.

b.      3 point prealignment - referencing with 3 points, use them wisely, so as to close as many degrees of freedom. We indicate the corresponding points on the CAD file and then responding to the scanned file (mesh).

c.       3-2-1 - a homing widely known, and I hope that it does not require comment.

d.      Best-fit to reference-point - is a variation of best-fit enough to indicate the relevant items or import them from a file referencing is used mainly for referencing mesurment series - Referencing with reference points.

e.       Set as alignment - just set as a base.

2. After properly base of elements it’s time to measurement. There are several  way to do it, the fastest and easiest  is color deviation map - surface comparison (displayed on the CAD file or. Stl - differ only as appearance - choose only aesthetic).
3. What if the item does not give up try base?

a.       You can try a clean the mesh with useless information - noise that interfere with the best-fit matching, redundant surfaces that are not taken into account when measuring. It is important that the mesh was clean - no holes, errors due to noise generated during the scan (this is typical of transparent elements where some information, returning to the scanner is distorted due to reflection).

b.      can be changed manually, a little program to help set the initial peak was not looking to blindly matching program.

c.       indirect method rebase file - it is complicated and requires some practice, but it is not to be done.

Trochę treningu? / Little training?

Dodatkowy szybki Post!

Jako że Gom Inspect jest narzędziem darmowym a wiele osób skarży się na brak odpowiedniej wiedzy postaram się przybliżyć podstawowe sposoby oraz metody pracy na tym programie! Firma GOM udostępnia kilka szkoleń  jak również instrukcję – jednak z nie jest ona wystarczająca…

Additional - quick post!

As Gom Inspect is a free tool and a lot of people complain about the lack of knowledge we will try to explain the basic methods and ways of working on this soft! Company GOM provides some training and instruction - but it is not enough…