挑戰(zhàn)：經(jīng)過數(shù)十年的暴露及磨損和持續(xù)靠近世界上一些破壞性的元素,、高溫和海水，舊金山里士滿-圣拉斐爾大橋生銹的鋼板需要更換,。由于沒有可靠的圖紙和鋼板的測(cè)量數(shù)值（這座橋建于20世紀(jì)50年代）,，——因此需要從這些鋼板中獲取準(zhǔn)確信息。只有一個(gè)問題：這些鋼板是一座5車道大橋的一部分,，每天大約有8萬輛車輛通行,，并且位于舊金山灣185英尺（56米）的高度。
解決方案：Artec Leo, Artec Studio, Geomagic Design X, Autodesk
效果：Artec Leo擁有無線功能和內(nèi)置觸摸屏,，迎接挑戰(zhàn),，不受線纜和計(jì)算機(jī)的束縛，輕松掃描八塊鋼板,。在獲得所有必要的測(cè)量和信息后,，制造了替換鋼板。為了質(zhì)量控制和作為未來參考,，新安裝的鋼板也進(jìn)行了掃描,。
為什么選擇Artec？Artec Leo在掃描過程中無需線纜,、計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備即可完*運(yùn)行,，所有數(shù)據(jù)都可以輕松、完整地采集,，同時(shí)減少對(duì)交通的干擾,。
在20世紀(jì)50年代的加州——戰(zhàn)后時(shí)代變遷和工業(yè)繁榮的背景下，與此同時(shí)垮掉派詩人在標(biāo)志性的書店里用筆在紙張上劃過——里士滿-圣拉斐爾大橋也就此誕生,。不過,，建造這座橋梁的計(jì)劃要早得多——早在20年代，就確定了連接舊金山東部和西部海灣的提案,，這個(gè)提案從提出,、批準(zhǔn)、到修改,，推遲了無數(shù)次,，以致于持續(xù)了數(shù)十年。
就在此時(shí),，隨著人口增長(zhǎng),，需求也在不斷增加,，人們給予了厚望,，終于將計(jì)劃達(dá)成一致，開始建造并正式命名為John F. McCarthy紀(jì)念大橋,。
1953年3月開始施工,，用于替代連接?xùn)|邊的里士滿和西邊的圣拉斐爾的渡輪服務(wù),，于1956年9月，大橋正式開放,，功能完備,，準(zhǔn)備迎接人員——在這種情況下，數(shù)以萬計(jì)的司機(jī)終于可以輕松跨越海灣了,。
從那以后大橋通行至今,，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每天有超過7萬名司機(jī)跨越海灣兩岸,。雖然這座大橋既實(shí)用又風(fēng)景如畫,，但它的位置使其容易受到一系列難以置信的腐蝕性因素影響：鹽水、熱量,、風(fēng)和汽車尾氣,。
在從事橋梁工作時(shí)，Artec 3D金牌認(rèn)證合作伙伴Indicate Technologies Inc的工程師Marcio Adamy與我分享了一句話：“不眠之銹,。”
為了使橋梁保持安全和實(shí)用的狀態(tài),，需要進(jìn)行一些維修。隨著時(shí)間的推移,，特定部分已經(jīng)受到腐蝕而生銹,，這正是橋梁需要更換的部分。
“客戶想測(cè)量鋼板和鉚釘?shù)奈恢?，而每塊鋼板上有超過250顆鉚釘,！”
由于沒有已知的測(cè)量數(shù)據(jù)（即使有測(cè)量數(shù)據(jù)，其可靠性也值得懷疑）,，一項(xiàng)新任務(wù)出現(xiàn)了：計(jì)算這些鋼板的精確測(cè)量值,，正是Danny's Construction公司要求的一項(xiàng)艱巨任務(wù)，該公司專門從事鋼結(jié)構(gòu)以及大型結(jié)構(gòu)的建造和維護(hù),，如體育場(chǎng)館,、建筑物，包括本案例中的橋梁,。
“他們想測(cè)量鋼板和鉚釘?shù)奈恢?，而每塊鋼板上有超過250顆鉚釘，”Adamy說,。“每個(gè)鋼板都有南北兩側(cè),，以及外部和內(nèi)部的部分。因此,，為了生產(chǎn)新鋼板,，他們需要確保測(cè)量所有正確的位置上的孔，結(jié)果都全部準(zhǔn)確,。
每個(gè)鋼板有250個(gè)鉚釘,，每顆鉚釘都需要準(zhǔn)確捕獲,。
隨之而來的是兩個(gè)挑戰(zhàn)：橋梁的高度，以及要面對(duì)每天需要通行的7萬輛車輛,。該解決方案需要快速,、簡(jiǎn)單且獨(dú)立，同時(shí)確保結(jié)果準(zhǔn)確可靠,。
解決方案
當(dāng)談到里士滿-圣拉斐爾大橋的這些特殊鋼板時(shí),，需要考慮幾件事。首先,，需要測(cè)量的部分離水面有185英尺（56米）,。其次，全天川流不息的車輛,。以及在海灣肆虐的狂風(fēng),，和需要盡可能地減少干擾。
簡(jiǎn)而言之,，需要有人能夠快速,、安全地滑到橋的外側(cè)部分，同時(shí)避免對(duì)來往車輛的影響,，盡可能減少對(duì)交通的干擾——考慮到他們的操作高度——記得不要往下看,。然后，捕獲每塊鋼板的每個(gè)表面細(xì)節(jié),。
只有一種解決方案可以勝任這項(xiàng)任務(wù)：Artec Leo,。
Artec Leo無線，可以輕松捕捉棘手的角落,，Artec Leo的內(nèi)置屏幕讓捕獲物體的每個(gè)表面和所有細(xì)節(jié)變得輕而易舉,。在里士滿-圣拉斐爾大橋的案例中，沒有任何其他設(shè)備可以完成這項(xiàng)工作：擁有Leo等于您獲得了一切所需——不可少的考慮因素,，為了完成這項(xiàng)工作,。在如此高的地方，如此小的空間,，要在短時(shí)間內(nèi)完成工作,，同時(shí)還要處理電腦、線纜,，也許還有另一個(gè)人在待命,，準(zhǔn)備協(xié)助，這根本沒有選擇,。
“沒有其他解決方案,。Artec Leo正是為此而設(shè)計(jì)的。”
雖然在其他情況下使用不同的掃描儀或掃描儀組合可能是一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案，但在這種特殊情況下,，答案顯而易見。Adamy說：“我和另一個(gè)人同時(shí)在吊籃里,，大概面積只有3×1平方英尺,。我應(yīng)該把電腦或桌子放在哪里呢？因此,，在這種特定情況下,，沒有其他解決方案。Leo正是為此而設(shè)計(jì)的,。”
所有工作都在創(chuàng)紀(jì)錄的時(shí)間內(nèi)完成——而且是在高清模式下,。Adamy說：“我決定使用高清模式掃描所有內(nèi)容，盡管在這種情況下并沒有必要擁有如此豐富的幾何形狀,，但我希望一切完備,，然后再做篩選——而不是沒有足夠的信息，以至于今后無法添加任何其他細(xì)節(jié),。”
團(tuán)隊(duì)對(duì)每塊鋼板實(shí)施行之有效的方法進(jìn)行了掃描練習(xí)后,，他們將每一面掃描時(shí)間縮短到十分鐘以內(nèi)。
距離水面56米處,，這項(xiàng)工作必須快速,、安全地完成，并且不能有額外的包袱,，如電腦或線纜的限制,。應(yīng)對(duì)方案：Artec Leo。
Adamy介紹說：“當(dāng)我得到許可在橋上工作,，能有一小段時(shí)間,，在早上5:30或6點(diǎn)左右到達(dá)，我們會(huì)計(jì)劃要做什么,。然后穿戴安全帶,、頭盔和安全設(shè)備。接著開始掃描直到上午9:30到10:30,，就開車回辦公室并開始上傳文件,。”
考慮到每次掃描的時(shí)間緊迫、需要完成的掃描量,、環(huán)境限制以及多變的天氣條件,，整個(gè)項(xiàng)目需要幾個(gè)月的時(shí)間才能完成。
經(jīng)過八次這樣的里程,，從各個(gè)方向?qū)γ繅K6英尺的鋼板進(jìn)行了不到30分鐘的掃描,，工作的第一部分就完成了：掃描了所有鋼板，捕獲的數(shù)據(jù)將用于下一階段。
一天內(nèi)的工作
所有計(jì)劃不得不完成,，安全人員和警*隨時(shí)待命,，一輛防撞車以避免與迎面而來的車輛相撞，以及使用安全繩懸掛在舊金山灣上的一名工作人員,，這項(xiàng)工作本身就困難重重,。盡管面臨挑戰(zhàn)和困難，用Artec Leo進(jìn)行掃描卻很容易,。
處理數(shù)據(jù)亦是如此,。
“我上傳了文件，并運(yùn)行了所有步驟,，”Adamy描述道,。“然后運(yùn)行了全局配準(zhǔn)，刪除了不需要的額外信息,，并使用尖銳融合將一切轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格,。然后將這個(gè)網(wǎng)格導(dǎo)出成STL文件。”
經(jīng)過這些相當(dāng)簡(jiǎn)單的步驟,，STL文件將被上傳到Geomagic Design X進(jìn)行進(jìn)一步處理,，然后以.pts格式導(dǎo)出，在Autodesk上用于SBU繪圖和收集信息,。在某些情況下,，從掃描到處理、后期處理和結(jié)果都會(huì)在一天內(nèi)完成,。
“唯*困難的是：在刮風(fēng),、寒冷和日照的環(huán)境中克服你的恐懼！”
掃描困難的部分是什么,？高度,！
“就像之前介紹過的，這部分是一項(xiàng)非常簡(jiǎn)單的工作：上傳文件,、運(yùn)行全局配準(zhǔn),、編輯和創(chuàng)建網(wǎng)格文件、尖銳融合……都很簡(jiǎn)單,，”Adamy說,。“唯*困難的是：除了防撞車以外，在刮風(fēng),、寒冷和日照的環(huán)境中克服你的恐懼,！這是困難的部分。”
節(jié)省時(shí)間和成本
八個(gè)月后,，全部八塊鋼板都已制作完成并令人自豪地安裝完畢,，至少節(jié)省了75%到90%的時(shí)間——這是保守估計(jì)。使用3D技術(shù)，特別是Artec Leo作為選定的掃描儀,，除了無限潛能和便利性,，還帶來了更多的好處——降低了大量的成本。
例如節(jié)省了大量的時(shí)間,，如果每塊鋼板都必須用卷尺或尺子手動(dòng)測(cè)量,，用手繪的方式記錄測(cè)量結(jié)果，然后再給新的鋼板制造商解釋,。
因?yàn)榻Y(jié)果非常準(zhǔn)確,，生產(chǎn)新鋼板時(shí)也節(jié)省了時(shí)間,，更減少了需要在場(chǎng)的人員數(shù)量,，從而降低了人員成本。
最后一步,？當(dāng)然是掃描新鋼板,。雖然我們今天可能很難找到有關(guān)幾十年前建造的結(jié)構(gòu)和建筑物的可靠信息，但未來的專業(yè)人員將不會(huì)面臨這樣的問題,。
在里士滿-圣拉斐爾大橋的案例中,，這些鋼板上的完整3D掃描、測(cè)量,、設(shè)計(jì)和文件終于可以使用了——精確到0.1毫米,，并為無數(shù)代工程師、建筑商,、建筑師和檢查員服務(wù),。
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