CREAFORM 成功協(xié)助飛機(jī)內(nèi)部設(shè)計——從掃描到 3D 模型

CREAFORM 成功協(xié)助飛機(jī)內(nèi)部設(shè)計——從掃描到 3D 模型

工程項目

Jet Aviation AG 是瑞士一家的商務(wù)航空服務(wù)公司，該公司希望 Creaform 的 3D 工程服務(wù)部門對空的波音 737-800 飛機(jī)內(nèi)部進(jìn)行 3D 建模。 目的在于獲得飛機(jī)內(nèi)部情況的虛擬呈現(xiàn)，從而使 Jet Aviation 終能夠按照設(shè)計和制造方式對飛機(jī)內(nèi)部進(jìn)行安裝。

在物理機(jī)身實際制造之前獲取到相關(guān)信息能夠使工程師在明白自己的設(shè)計會受到實體飛機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的少干擾的情況下開始工作。 另一主要益處在于，通過預(yù)先確定潛在干擾領(lǐng)域并更有可能減少昂貴的設(shè)計迭代，可以盡早消除項目風(fēng)險。 此外，還能增強(qiáng)上下文管理功能（如虛擬平臺能夠顯示各個工程學(xué)科內(nèi)不同規(guī)范間的內(nèi)在關(guān)系，并能夠顯示/阻止?jié)撛谂鲎玻?/p>

根據(jù)合同，Creaform 的 3D 工程服務(wù)部門為空的波音 737-800 掃描了客艙和貨艙區(qū)域。 過程包括在德國的飛機(jī)場召開飛機(jī)操作員、Jet Aviation 和 Creaform 出席的預(yù)備會議。

2011 年夏天，飛機(jī)在機(jī)庫內(nèi)裝上輪子，用起重機(jī)升起，歷時 3 周。 將飛機(jī)升起可使其在整個掃描期間保持靜止?fàn)顟B(tài)，從而確保*的每日連續(xù)數(shù)據(jù)捕獲。 飛機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)從隔熱材料和地板板材中拆分出來，露出即將掃描的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)。

然后，Creaform 應(yīng)用工程師團(tuán)隊使用 HandySCAN 3D 掃描儀、Leica 遠(yuǎn)程掃描儀、帶有 C-Track 傳感器的MetraSCAN 3D光學(xué) CMM 3D 掃描儀以及用于攝影測量部分的 MAXscan 將飛機(jī)內(nèi)部數(shù)字化。 將數(shù)據(jù)捕獲和編譯后，掃描結(jié)果被送回到 Creaform 設(shè)在加拿大的計算機(jī)輔助設(shè)計部門處理為 CAD 重建模型。 重建模型時，Creaform 將向 Jet Aviation 提供數(shù)據(jù)，從而可以同時對工作進(jìn)行評估和驗證。

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數(shù)據(jù)處理和 3D 模型重建

借助于 CATIA V5 軟件，Creaform 設(shè)計師重構(gòu)飛機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括飛機(jī)結(jié)構(gòu)中如地板梁和板材、框架、機(jī)械裝置等各種因素，以及各種不同的管道和電路。 根據(jù)飛機(jī)截面，工作將分部分進(jìn)行。 使用數(shù)字文件重建飛機(jī)元素的實體模型。 這些實體模型可分隔成多個部分，可在其上直接建構(gòu)平面或曲面。 對于帶有連續(xù)部分的對象，實體模型將作為朝向某個方向的擠壓部分或沿著某個軌跡的掃描部分而生成。 對于非連續(xù)型部分（如在特定機(jī)械裝置中），元素被劃分成可使用簡單幾何函數(shù)重新定義的基本物件。

使用曲面模型對那些過于復(fù)雜的形狀的對象進(jìn)行渲染。 因此為獲取實體模型，對曲面模型進(jìn)行了加厚。 針對此種重建，要求的精確程度使 Creaform 在不同的地方重新使用重構(gòu)元素，例如用于引導(dǎo)控制電纜的皮帶輪。

組合所有重建文件以制作波音 737 內(nèi)部構(gòu)造的 3D 模型，并將重建文件交付給 Jet Aviation，它將使用虛擬 3D 重現(xiàn)設(shè)計、開發(fā)和組合飛機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造。

“對此次 3D 掃描項目的出色結(jié)果，我非常滿意。 Creaform 成功地建立了出色的溝通橋梁，這使對預(yù)期的前期管理和經(jīng)常性驗證成為可能。 整個 Creaform 團(tuán)隊，無論是在法國還是在加拿大，都顯示出了高水準(zhǔn)的專業(yè)性和勝任能力，”Jet Aviation 的工程結(jié)構(gòu) Andy Yznaga 說。 “因為 Jet Aviation 已對設(shè)計和創(chuàng)建內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 3D 功能方面有了巨大投資，Creaform 所擁有的技術(shù)將幫助它利用這些 3D 工具投資獲得更高的收益。 此外，從項目角度來看，我們在項目之初便能夠使用可靠數(shù)據(jù)的事實有助于降低一些技術(shù)風(fēng)險，也是了解實體飛機(jī)的可靠替代選擇。”

創(chuàng)建和評估模型期間 Jet Aviation 和 Creaform 共同協(xié)作長達(dá)四到五個月的時間。

CREAFORM 成功協(xié)助飛機(jī)內(nèi)部設(shè)計——從掃描到 3D 模型