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*舊版掃描儀。將Artec Ray升級至Ray II。
挑戰(zhàn)：西非近海區(qū)一艘FPSO（浮式儲油卸油裝置）輪船上有一根15米長的垂直管道破裂，急需更換保證正常生產。
解決方案：Artec Leo, Artec Ray, Geomagic Design X
效果：為受損管道和周圍環(huán)境制作等比例3D模型，協(xié)助受損管道的移除、更換和組裝。
最初，這項任務聽起來很簡單：更換一根管道。但這跟管道長15米，位于一艘近海輪船高18米、長10米、寬3米的小房間里，周圍還布滿其他管道和設備，這下聽起來就沒那么簡單了。
新加坡 Asian Sealand Offshore and Marine (ASOM)接受了這項需要在船上完成的任務，他們面臨的第一大挑戰(zhàn)就是如何在這么狹小擁擠的空間內維修。房間的大小意味著肯定有部分管道接觸不到，而且還要小心不破壞其他重要管道。整個流程容不得半點差錯。
在啟動這項高難度任務時，ASOM和Artec 3D金牌授權經銷商Shonan Design結合他們的工程技能和科技來解決這一難題。整個掃描過程必須在船只上進行，這是另一個需要考慮的因素。（劇透：手持式 Artec Leo的實時屏顯會讓這一切變得很輕松。）
配合Artec Leo和Ray捕獲管道和周圍環(huán)境。ASOM供圖。
“第一步就是使用遠距激光雷達掃描儀Artec Ray捕獲管道所在房間和隔壁房間內部的幾何，來確定空間環(huán)境和移除更換的順序，” Shonan Design的首席應用工程師Lee Siow Hoe表示。
掃描房間前搭建Artec Ray。ASOM供圖。
Artec Ray可以掃描110米以內的物體，是速度快、準確度高的3D掃描儀。遠距精度達亞毫米級，適合掃描遠距大型物體。Ray的激光技術也十分適合輪船螺旋槳、飛機、樓房的掃描。Ray的角精度高，捕獲的數據干凈，噪點水平低。不僅提升了掃描速度，也使后期處理又快又輕松。
Artec Ray被放在房間內僅有的幾處平面上，比如樓梯平臺，共掃描了9個不同位置。對Ray而言，狹小的房間也意味著無法手動放置標靶。為找到有效標靶，能見度是關鍵，還要避免銳角——但這對Ray而言完全不是問題，它可以在沒有標靶的條件下掃描和對齊。
“Ray掃描配準時沒有使用棋盤格或標靶球，”Lee解釋道。“基于每份掃描的曲面幾何，Artec Studio 14一鍵配準功能足以將所有Ray的掃描自動對齊。這大簡化了處理工序。”
房間內部和管道的Artec Ray掃描。
狹小局促的空間也為完整3D映射的制作提出了挑戰(zhàn)，但這只是開始。除了Ray生成的完整掃描，還需要Artec Leo制作的高品質3D掃描。Leo掃描可以“放大”捕獲替換管道的必要細節(jié)，并補充被遮擋的區(qū)域。
因為這根管道是垂直的，考慮到房間布局，沒有站立空間讓工作人員拿著手持式掃描儀操作。于是，有兩名勇敢的團隊成員掌握了繩索技術，經過安全掃描培訓后，他們用長繩綁住，順著管道往下降——一手握繩，一手握Leo。
如果你覺得這一定是兩位有著多年豐富經驗的掃描專家，那可就錯了：這兩位都是最近剛接手Artec Leo培訓的新手。培訓內容簡單易懂，再次證明了Leo簡單友好的設計。
“Leo掃描儀速度快，加上自動對齊功能，接續(xù)掃描簡單，”ASOM掃描團隊一名成員表示。
工作人員在狹小空間內，帶著Artec Leo順著管道下降。ASOM供圖。
如果有為Artec Leo量身定做的任務，那本項目必是其中之一：機載自動處理功能讓操作人員實時查看掃描情況，無需依賴計算機。Leo的觸摸屏也支持用戶放大查看數據是否完整——若沒有，可及時補充。這一功能對于在陌生環(huán)境下第一次掃描的用戶來說尤為有用。
面向ASOM員工提供的實用培訓練習對象是他們可能需要掃描的任何物體，例如樓梯、公共管道區(qū)。“考慮到任務難度，熟悉設備對項目能否成至關重要，” ASOM負責人Simon Ng說道。
有了Artec Ray制作的高精度整屋掃描和Artec Leo制作的管道細節(jié)掃描，所有數據就全部到位了。全局配準將Leo掃描融合到Ray掃描中，可確保Leo和Ray的數據很好貼合。
Artec Leo掃描（彩色）配準到Ray掃描（灰色）上。
“Leo的原始數據是以Ray的管道數據作為基礎參照進行對齊和處理的，這樣的話，整個15米的Leo掃描數據錯誤率就能保證低，”Lee說道。
15米管道的掃描處理完后，接下來就要將數字3D掃描數據轉換成精準的2D等角圖，以制作替換管道。
該步是通過Geomagic Design X中的Pipe Wizard功能實現的，另外，還對原始設計進行了些微改動，方便安裝，這些改動也體現在了2D圖紙中。
Artec Leo的3D掃描數據在Geomagic Design X中轉換為3D模型。
輪船上四名員工組成的團隊兩天內完成了掃描項目，期間FPSO始終沒有中斷工作。
“配合使用手持式Artec Leo和獨立Artec Ray起了不小的作用。這樣一來，我們就能捕獲所有必要細節(jié)，”Ng說道。
“從細致規(guī)劃到實施，我認為我們的掃描和建模結果非常成功，”Lee補充道。
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