17 передовых программ для обработки данных 3D‑сканирования

Приступая к обзору программного обеспечения для трехмерного моделирования и проектирования, необходимо очертить две глобальные задачи, на решение которых оно нацелено:

• обработка данных 3D‑сканирования и моделирования;
• подготовка моделей к 3D‑печати.

В этой статье мы рассмотрим основные функциональные возможности и преимущества ПО для обработки данных сканирования, представляемых на российском рынке компанией iQB Technologies.

Geomagic: универсальные инструменты для обработки данных сканирования
PointShape: профессиональные решения для реверс-инжиниринга и контроля геометрии
FARO: от построения плана зданий до выявления отклонений
Creaform: простая и быстрая обработка данных

Важно понимать, что сам по себе процесс сканирования – только первый этап работы, это просто сбор «сырой» информации. Чтобы получить конечный результат, мы должны обработать сканы с помощью специализированного ПО. 

Задача программного обеспечения этого типа – создание виртуальной трехмерной копии физического объекта для ее последующего использования в системах автоматизированного проектирования, технологической подготовки производства и инженерного анализа (CAD/CAM/CAE).

После того как сканирование выполнено, полученная информация обрабатывается в специализированном ПО. 3D‑сканеры представляют данные в виде облака точек, а современные модели – в виде полигональных моделей (точек, которые сшиваются между собой методом триангуляции). С помощью ПО можно устранить ошибки в отсканированной модели, создать набор NURBS‑поверхностей, спроектировать полноценные параметрические твердотельные модели, проанализировать возможные изменения и погрешности, провести исследования, сравнительный анализ, а также контроль размеров и качества физического объекта.

Обработка данных сканирования решает следующие задачи:

• контроль геометрии (в том числе в процессе эксплуатации для измерения износа, входной и выходной контроль изделий);
• обратное проектирование (для восстановления и/или оптимизации формы детали, обратный инжиниринг и построение CAD‑модели);
• измерение реальных зданий, сооружений и других объектов для их реконструкции или перепланировки;
• проверка изделий на собираемость;
• создание цифровых архивов.

На производстве 3D‑сканирование применяется прежде всего для контроля геометрии и реверс-инжиниринга.

Обратное проектирование затрагивает все этапы производства от готового изделия к проекту. Оно позволяет воссоздать объекты или их элементы в случае отсутствия конструкторской документации (в том числе изношенные или устаревшие с целью их модернизации). В полученную 3D‑модель вносятся необходимые корректировки, можно изменить масштаб, геометрию и т.д. Реверс-инжиниринг – это далеко не всегда копирование, это прежде всего возможность перенести физический объект или отдельные его элементы в цифровую форму для последующего создания усовершенствованных или принципиально новых продуктов средствами промышленного дизайна. Готовая CAD‑модель может быть использована для изготовления изделия как аддитивными, так и традиционными методами.

При контроле качества в серийном производстве 3D-сканер, в сравнении с классическими инструментами измерения, позволяет существенно сэкономить время и трудозатраты, в том числе за счет частичной автоматизации процесса. 

В каких отраслях востребовано 3D‑сканирование:

1. машиностроение;
2. авиакосмическая промышленность;
3. приборостроение;
4. ювелирное дело;
5. медицина;
6. наука и образование;
7. архитектура, дизайн, искусство.

Geomagic: универсальные инструменты для обработки данных сканирования

Наиболее продвинутые инструменты для обработки данных сканирования – ПО Geomagic от компании 3D Systems: Wrap, Control X, Design X, плагин для SolidWorks, а также комплект ПО для образовательных учреждений.

В программах 3D‑сканирования Geomagic реализованы инновационные технологии топологического распознавания форм и их дальнейшего преобразования в твердотельную модель с сохранением истории. Они обеспечивают оперативное проектирование конструкторской документации либо восстановление утраченных чертежей посредством реверс-инжиниринга, а также позволяют выполнять детальный анализ отклонений и износа с возможностью автоматизации выгрузки отчетов. В плане скорости и эффективности это отличные решения для «лечения» и преобразования областей сканирования, а по универсальному набору функций и алгоритмов обработки данных им нет аналогов на рынке.

Geomagic Wrap: удобная работа в 3D

Высокопроизводительная программа для обработки области точек и полигональной сетки. Это быстрый и точный инструмент для дизайна, моделирования, «лечения» и оптимизации с сохранением качества текстуры и фактуры. Wrap дает возможность легко преобразовать трехмерные данные в точные 3D‑модели, которые можно незамедлительно использовать в различных сферах, передавать в 3D‑печать или архивировать. Wrap по удобству работы с трехмерными объектами – своего рода Photoshop в мире 3D.

Wrap – это:

• наличие сценариев макросов для автоматизации процессов;
• самый простой способ сохранить, преобразовать текстуру и фактуру поверхности, в том числе и в карту текстуры;
• инновационная возможность преобразования скрученных поверхностей в плоские для их измерения, моделирования текстуры и фактуры, создания 2D‑эскизов;
• простой и оперативный способ создать из области точек 3D‑модель для печати;
• поддержка всех трехмерных цифровых преобразователей, камер и сканеров формата XYZ/ASCII и обработка упорядоченных и неупорядоченных данных поверхностей и объемов.

Geomagic Control X: мощный софт для контроля геометрии

Гибкий программный продукт для выявления и решения проблем в области контроля качества, предлагающий многофункциональные и интуитивно понятные инструменты измерения, управления и анализа.

Непосредственная задача ПО – сравнение данных 3D‑сканирования эксплуатационного изделия с эталонной моделью и составление полноценных отчетов в удобном формате. Процесс формирования отчетности может быть автоматизирован, а полученной информацией легко обмениваться со всеми участниками проекта. Control X позволяет значительно повысить показатели предприятия при выполнении проверок качества продукции. 

Control X – это:

• возможность сравнения полученных сканов как с эталоном, так и с другими данными;
• контроль и анализ полученной информации в сравнении как с эталоном, так и с другими данными;
• настраиваемые выгружаемые отчеты, с возможностью автоматизации контроля;
• поддержка данных, полученных не только с помощью 3D‑сканирования, но и другими способами;
• поддержка большого количества форматов, что позволяет контролировать и анализировать данные из различных источников;
• интуитивно понятный интерфейс.

Geomagic Design X: новые возможности работы в САПР

Наиболее комплексное ПО для реверс-инжиниринга, начиная с обработки данных сканирования до создания твердотельной параметризированной модели (CAD).

Design X быстро обрабатывает сканы моделей, позволяя сэкономить средства на реализацию проекта и быстрее вывести продукт на рынок. ПО предлагает обширный выбор передовых инструментов САПР и работы со сканами и будет незаменим в сложных проектах.

В частности, у этой программы 3D‑сканирования есть специальный инструмент для предварительной обработки полигональных моделей, ускоряющий дальнейшую работу (удаление шумов, острых граней, самопересечений, микротоннелей и т.п.). 

Design X – это:

• возможность создания дерева построения САD‑детали в наиболее распространенных международных САПР;
• воссоздание истории построения САD‑детали в самых передовых САПР;
• быстрое воссоздание моделей по сканам;
• многообразие инструментов и алгоритмов обработки.

Geomagic for SolidWorks: кратчайший путь от физического объекта к рабочей среде CAD

Еще одно программное решение для реверс-инжиниринга с широким набором функций. Это набор программных инструментов, который обеспечивает расширенные возможности по использованию облаков точек и многоугольников в процессе проектирования. Представляет собой плагин, совместимый с популярными моделями 3D‑сканеров и поддерживающий импорт стандартных форматов точечных и полигональных файлов.

Geomagic for SolidWorks – это:

• скоростная автоматизированная обработка облака точек;
• мощные инструменты выравнивания;
• автоматическая обработка поверхности;
• формирование поперечных сечений сеток;
• 3D‑сравнение с анализом отклонений начального уровня;
• контроль отклонений на всех этапах проектирования;
• создание высококачественных твердотельных моделей;
• интеграция с промышленными 3D‑сканерами для работы по прямой схеме «сканер – SolidWorks», включая FARO, Hexagon, Nikon, Vialux и Capture от 3D Systems;
• дружественный, интуитивно понятный интерфейс.

Комплект Geomagic для образования

Набор программ 3D‑сканирования, предназначенный для учебных заведений, включает в себя:

• плагин для Solidworks;
• Design X;
• Control X;
• техническое обслуживание всего ПО на 3 года;
• обучающие материалы для студентов в формате видеоуроков;
• лицензии на 20 рабочих мест;
• бесплатное обучение для преподавателя. Дистанционный курс в формате видеоуроков от центра обучения iQB Technologies рассчитан на 16 часов для каждого продукта.

Комплект от Geomagic помогает упростить и ускорить цифровое воспроизведение и проектирование, обеспечивая высокую точность результатов. С его помощью учащиеся смогут сократить время создания сложных 3D‑моделей реальных объектов и контроля целостности изготовленных деталей.

Учебным заведениям мы предлагаем специальную цену на комплект Geomagic. Стоимость одной образовательной лицензии в 3,5 раза дешевле коммерческой! Запросить цену вы можете в каталоге нашего сайта.

PointShape: профессиональные решения для реверс-инжиниринга и контроля геометрии

PointShape (Южная Корея) – опытный разработчик программных продуктов в сфере 3D‑сканирования. Софт совместим с основными CAD‑программами, предлагает интеллектуальные инструменты для автоматизации рабочих процессов и имеет интуитивно понятный и удобный интерфейс. Решения южнокорейских разработчиков по возможностям и функционалу не уступают западным аналогам, которые в настоящее время недоступны на российском рынке.

Design

• Удобная работа с облаками точек благодаря инструментам выравнивания, слияния, удаления и фильтрации шума.
• Простые в использовании инструменты редактирования полигонов обеспечивают быстрое заполнение отверстий, сглаживание, децимацию, разделение, оптимизацию и инструменты восстановления.
• Создание оптимизированной сетки для 3D‑печати с помощью функции тесселяции.
• Возможность быстрого редактирования поверхности твердотельной модели, включая логические операции, скругление, фаску, обрезку поверхности и расширение поверхности.
• Полное воссоздание моделей по отсканированным данным.
• Интуитивно понятный и удобный интерфейc.

Inspector

PointShape Inspector – идеальный инструмент обработки данных 3D‑сканирования и контроля геометрии.

• Позволяет трансформировать облака точек в трехмерные полигональные модели.
• Точные данные для контроля качества и геометрии объекта.
• Совместимость с основными CAD‑программами: AutoCAD, Inventor, SolidWorks, Solid Edge, Siemens NX, CATIA V5 и другими.
• Полное воссоздание моделей по отсканированным данным.
• Составление полноценных отчетов с возможностью автоматического создания результатов анализа.

FARO: от построения плана зданий до выявления отклонений

FARO As‑Built for AutoCAD

FARO – один из мировых лидеров на рынке 3D‑измерений. В частности, компания выпускает наземные лазерные 3D-сканеры для оцифровки крупных объектов и ландшафтов. Для обработки данных сканирования FARO предлагает три программных продукта.

1. SCENE – эффективное ПО для работы со сканами. Ключевые возможности SCENE – получение данных со сканера, объединение сканов, визуализация полученной информации, проведение измерений, экспорт файлов. Включает набор плагинов с расширенными функциями для оптимизации 3D‑моделей. Данные проектов можно выкладывать в интернет благодаря интеграции с WebShareCloud. В версии SCENE 2019 доступны новая цветовая балансировка и улучшенная визуализация 3D‑проектов.
2. SCENE WebShare Cloud – облачная платформа для работы с оцифрованными 3D‑данными для BIM‑моделирования и управления проектами из любой точки мира в режиме реального времени.
3. As‑Built – передовая программная платформа, предназначенная для интеграции 3D-данных после обработки в FARO SCENE с возможностью дальнейшего моделирования в AutoCAD и Revit. As-Built восполняет функционал этих САПР, который необходим при 3D-моделировании или анализе информации, полученной из мобильных картографических систем и ручных и наземных лазерных сканеров. Это особенно актуально в контексте активного внедрения технологий BIM/CIM. 
4. BuildIT Construction – первый полностью интегрированный программный продукт для контроля качества в строительстве. Позволяет значительно увеличить эффективность рабочих процессов благодаря передовым функциям выравнивания и проверки геометрии, сжатия файлов, быстрой обработки облака точек, оценки геометрических размеров и допусков, импорта файлов и пр. FARO BuildIT дает возможность обнаружить ошибки на каждом этапе строительства и, как следствие, существенно сократить затраты времени и средств.

• As‑Built for AutoCAD: гибкие инструменты создания 3D-моделей в архитектуре и строительстве
• BuildIT Construction: контроль качества на каждом этапе строительства
• As‑Built for Revit: эффективное извлечение данных сканирования для BIM

Creaform: простая и быстрая обработка данных сканирования

Creaform VXmodel

Компания Creaform поставляет свои устройства в комплекте с полностью интегрированным программным обеспечением VXelements, плюс отдельно можно приобрести модули VXModel и VXInspect.

1. VXelements – универсальная платформа, объединяющая все важнейшие элементы и инструменты в рамках удобной для пользователя, простой и оптимизированной рабочей среды.
2. VXmodel – ПО для реверс-инжиниринга. Преобразует данные 3D-сканирования для использования во всех распространенных программах САПР или 3D-печати.
3. VXinspect – ПО для контроля качества.
4. VXscan‑R – комплексный программный модуль для роботизированных систем 3D-сканирования, обеспечивающий эффективное создание цифровых двойников и позволяющий с легкостью корректировать параметры сканирования, моделировать 3D-сканы и экспортировать полученные модели в метрологическое ПО. 

5. SmartDENT 3D – софт для решения задач неразрушающего контроля (NDT), который в сочетании с 3D‑сканером HandySCAN 3D активно применяется авиакомпаниями и организациями по техническому обслуживанию, ремонту и капитальному ремонту для быстрого и точного анализа вмятин и выбоин корпуса судна.

Читайте обзоры и смотрите видео в блоге:

Creafrom выпускает отдельную линейку доступных профессиональных сканеров peel 3d, для которых разработано специальное ПО. Это интуитивно понятная программа 3D-сканирования, позволяющая значительно ускорить и оптимизировать работу с полученными данными. Программный продукт peel 3d имеет все необходимые функции для ручного и автоматического выравнивания системы координат и поддерживает различные форматы экспорта файлов.

Также мы выполним бесплатное тестовое 3D‑сканирование по вашему заказу.

Позвоните нам +7 (495) 223-02-06 или оставьте онлайн‑заявку, и мы оперативно свяжемся с вами. 

Статья опубликована 23.10.2017 , обновлена 30.08.2024