3D kontaktní skener MicroScribe-3D Výukový modul
Kontaktní skener Microscribe-3D MicroScribe je 3D kontaktní flexibilní a cenově dostupný digitizér pro oblast reverzního inženýrství, pro vytváření modelů a grafické aplikace. Systém pracuje na principu přesného odměřování prostorových souřadnic pomocí optického snímaní polohy ramen (podobně jako u myši). Sejmuté souřadnice jsou přenášeny do zvoleného CAD programu. V tomto kurzu bude demonstrována práce v plošném modeláři Rhinoceros 4. Připojení do programu Rhinoceros 4 Digitizér se připojuje do PC přes sériové rozhraní. Součástí digitizéru je nožní spínač, který slouží k sejmutí polohy ramen. V programu Rhinoceros zvolíme v roletovém menu Nástroje>3D Digitizér>Připojit. Z roletky je třeba vybrat Microscribe Digitizer Plug-in.
V následujícím kroku se nadefinuje počátek a orientace os souřadného systému. Nejprve zadáme počátek souřadného systému. Přesuneme hrot skeneru na místo počátku a sešlápneme pedál. Dále určíme směr osy X. Opět přesuneme hrot digitizéru ve směru osy X a potvrdíme pedálem. Souřadný systém je vhodné zvolit např. podle geometrie nebo jej nakreslit na podložku nebo orientovat naoř. Podle hrany stolu apod. Osu Y určíme opět přesunutím hrotu. Zde postačí vybrat pozici nad nebo pod pomyslnou osou X. V programu Rhinoceros je nyní nutné nastavit počátek a orientaci souřadného systému a ztotožnit oba souřadné systémy. Buď je vybrán globální souřadný systém nebo je možné nadefinovat vlastní. Počátek můžeme zvolit např. pomocí myši.
Myší zadáme bod určující směr osy X. Stejně vybereme osu Y. Postup v bodech. 1. Zvolte typ digitizéru. 2. Použijte rameno k výběru počátku na reálném objektu. 3. Použijte rameno k výběru osy X. 4. Použijte rameno k výběru osy Y na reálném objektu. Nepotřebujete zajistit při výběru kolmost osy Y na X. Rhino tuto operaci dělá automaticky. 5. Vyberte počátek v Rhinu. Klávesa ENTER zvolí globální souřadnicový systém. 6. Vyberte osu X v Rhinu. 7. Vyberte osu Y v Rhinu. Nyní je systém připraven na skenování.
Skenování pomocí příkazu Křivka Jedním z možných skenovacích postupů je skenování pomocí příkazu Křivka. Uživatel odečítá ze skenované geometrie souřadnice bodů a Rhinoceros tyto body automaticky prokládá interpolační nebo aproximační křivkou. V místech prudkých změn geometrie je potřeba skenovat s větší hustotou, v místech s malou křivostí postačí menší počet sejmutých bodů. Vybereme příkaz Křivka: interpolovat body. Vyzkouším naskenovat jednoduchou křivku na rovině. Vytvořte křivku podobnou křivce na obrázku níže. Zkuste použít příkaz Křivka: pomocí manipulátorů a vytvořte podobnou křivku. Můžete také upevnit na stůl papír s nakreslenou křivkou a provést její digitalizaci. Pořád se jedná o skenování v rovině. Pro skenování v prostoru vyberte vhodný objekt, který je potřeba dobře upevnit (viz. následující příklad).
Skenování láhve pomocí příkazu Kružnice 3 body. V následujícím příkladu si ukážeme skenování objemového tělesa. Jako skenovaný objekt použijeme libovolnou láhev. Tu je potřeba upevnit v prostoru nejlépe svorkou nebo např. pomocí plastelíny. Skenovaný objekt se nesmí hýbat. Skenování provedeme pomocí příkazu Kružnice: 3 body. Pomocí skeneru skenujeme jednotlivé průměry na láhvi. V případě že dojde k posunutí skenovaného objektu můžeme jednotlivé kružnice na sebe přesně usadit.
Ve spodní liště zaklikneme Uchop a vybereme Střed a Promítnout. Z lišty nebo nabídky vybereme příkaz Přesunout. Jednotlivé kružnice uchopíme za střed a soustředně umístíme. Pokud jsou jednotlivé kružnice vzájemně pootočeny, je potřeba je otočit do správné polohy příkazem Otočit 2D nebo Otočit 3D.
V bočním pohledu dokreslíme křivky definující boční profil (viz. modul Plošné modelování Rhinoceros), které poslouží k tvorbě ploch. Pro vytvoření ploch použijeme příkaz Táhnout po 2 trasách. Nejprve vybereme první a druhou trasu, což jsou dvě kružnice a následně křivku bočního profilu. Rhino vygeneruje plochu. Takto postupně vytvoříme horní část láhve. Vrchní část uzavřeme např. příkazem Plocha z rovinných křivek.
Spodní část láhve vytvoříme příkazem Vytáhnout přímo. Vybereme největší kružnici a provedeme vysunutí např. o vzdálenost 60 mm. Na posledním obrázku je zobrazen konečný stav modelu. Mezi plochami bylo ještě vytvořeno zaoblení.