舊版掃描儀。將Artec Ray升級(jí)至Ray II。
挑戰(zhàn)：使用三腳架支撐的遠(yuǎn)距激光掃描儀和一臺(tái)專業(yè)手持式三維掃描儀，完整掃描一臺(tái)空中救援直升機(jī)，從起落橇到螺旋槳葉，甚至包括其中每一處表面細(xì)節(jié)。隨后，將掃描結(jié)果轉(zhuǎn)換成面面俱到的3D模型。
解決方案：Artec Leo, Artec Ray, Artec Studio
效果：所有三維掃描工作都在飛機(jī)庫(kù)中現(xiàn)場(chǎng)完成，兩臺(tái)掃描儀掃描時(shí)間共計(jì)不超過11小時(shí)。接下來的幾天里，這些掃描被制作成栩栩如生的3D模型。處理數(shù)據(jù)可直接用于各類航空航天應(yīng)用場(chǎng)景，包括逆向工程、質(zhì)量檢驗(yàn)、空氣動(dòng)力學(xué)分析等等。
為何選擇Artec 3D？Artec Leo的便攜性和屏顯功能，加上Artec Ray開闊的掃描范圍，就能輕松完成整架飛機(jī)的精準(zhǔn)掃描，并在Artec Studio中處理完成逼真的3D模型。
只要國(guó)家112緊急呼叫中心有來電求助，盧森堡航空救援組織（LAR）的麥道MD-902 Explorer直升機(jī)就會(huì)直沖云霄，10分鐘內(nèi)到達(dá)全國(guó)各地的任何地點(diǎn)。自1996年啟用以來，這家非營(yíng)利組織的直升機(jī)隊(duì)已執(zhí)行了3萬(wàn)多次飛行任務(wù)。
除了特殊的人道主義任務(wù)外，LAR的六架MD-902直升機(jī)還經(jīng)常被用于應(yīng)對(duì)緊急情況，并在盧森堡和大區(qū)域的醫(yī)院之間往返護(hù)送重癥監(jiān)護(hù)患者。
具備多種可能性的先*直升機(jī)
現(xiàn)在，MD-902還在世界范圍用于各類其他場(chǎng)合，包括搜索、救援、警務(wù)、軍事、輕型多用途交通等。因此，直升機(jī)可以采用不同的配置和設(shè)備，無論是內(nèi)部駕駛艙和客艙，還是外部機(jī)身。
駕駛艙可以配備特殊航電套件、戰(zhàn)術(shù)顯示器、儀表盤。在軍事領(lǐng)域中，可以在MD-902的門上裝上特林機(jī)槍，機(jī)頭部分下裝上FILR傳感器，再加上70毫米火箭吊艙。
采用三維掃描技術(shù)捕獲直升機(jī)、固定翼飛機(jī)等大型物體，并將其用于逆向工程、質(zhì)量檢驗(yàn)、空氣動(dòng)力流動(dòng)模擬（CFD）測(cè)試，為驗(yàn)證這一想法的可行性，盧森堡航空救援組織和總部同樣位于盧森堡的Artec 3D合作，掃描麥道MD-902 Explorer。直升機(jī)由兩臺(tái)掃描設(shè)備完成——Artec Leo和Artec Ray。
兩臺(tái)3D掃描儀，一天搞定
Artec Leo是一款設(shè)計(jì)特別的3D掃描儀，配備機(jī)載處理功能、后置觸摸屏，使用方便，無需線纜、電池組、筆記本電腦，就能輕松采集大中型物體
Artec Leo
Artec Ray是另一臺(tái)參與項(xiàng)目的掃描儀，這是一臺(tái)遠(yuǎn)距三維掃描儀，可置于三腳架上，專用于采集大型物體。
Ray精度達(dá)亞毫米計(jì)量級(jí)水平，工作距離2～110米，能捕獲從汽車到公交車、大型游艇等任何物體，更不用說完整捕獲交通事故、犯*現(xiàn)場(chǎng)等整個(gè)區(qū)域場(chǎng)景了。
從頭到尾采集MD-902
在盧森堡航空救援麥道MD-902的掃描案例中，Artec Ray圍繞直升機(jī)從各個(gè)角度掃描了16份掃描，8份從低處，8份從高處，主要用于對(duì)齊。該階段，整個(gè)掃描過程不到三小時(shí)。
接著出場(chǎng)的是Leo，大約花了8個(gè)小時(shí)，掃描了34英尺（10.39米）長(zhǎng)的機(jī)身，共26份重疊的亞毫米級(jí)掃描，同時(shí)，一路捕獲了機(jī)身上的精密細(xì)節(jié)。
用Artec Leo掃描MD-902側(cè)面
為在數(shù)據(jù)處理時(shí)加快對(duì)齊和整體配準(zhǔn)的速度，工作人員用自揮發(fā)的三維掃描噴霧為機(jī)身增加了額外紋理。
所遇難題，逐一擊破
首先，在掃描MD-902底部時(shí)，出現(xiàn)了幾個(gè)困難。由于沒有升降機(jī)將直升機(jī)抬起，工作人員只能爬到機(jī)身下面，在地面由“下”至上掃描。
Artec Leo掃描MD-902底部機(jī)身
在如此窄小的空間里，有時(shí)很難手持Leo呈90度角，因?yàn)榫嚯x機(jī)身的掃描范圍十分有限，有些區(qū)域不過13英寸（350毫米）。
另一項(xiàng)挑戰(zhàn)就是掃描直升機(jī)槳葉。靠近槳葉需要用到盧森堡航空救援組織的移動(dòng)升降工作平臺(tái)（MEWP）。由于槳葉既長(zhǎng)又薄，還是黑色，沒有明顯的特征來輔助跟蹤，所以必須在不同位置用些遮蔽膠帶。
用Artec Leo采集每處細(xì)節(jié)
而在采集MD-902窗戶時(shí)，很遺憾，不能使用掃描噴霧。不過，團(tuán)隊(duì)可以噴涂并掃描附件一架被展示的直升機(jī)，這架飛機(jī)的窗戶外觀和MD-902相似。于是，這些窗戶的掃描就能調(diào)整后成為MD-902的窗框，當(dāng)然，需要花上一些工夫。
掃描完成后，在接下來兩周，工作人員在Artec Studio軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，精修、對(duì)齊掃描，并最終組合完成了亞毫米級(jí)的3D模型，可進(jìn)一步用于各種用途。
掃描至CAD更流暢
手動(dòng)測(cè)量MD-902這樣的大型飛機(jī)，不僅耗費(fèi)大量時(shí)間，還會(huì)造成操作失誤，若直接根據(jù)原始圖紙，又可能出現(xiàn)不完整或不準(zhǔn)確的問題。但采用掃描至CAD解決方案，就能輕松快捷地把直升機(jī)3D模型變成精準(zhǔn)的CAD模型。Artec Studio軟件提供了一系列工具，讓這流程如絲般流暢。
無論是MD-902、里爾飛機(jī)還是任何或大或小的物體，Leo或Ray完成的三維掃描都能被導(dǎo)出至各類CAD系統(tǒng)，作為參照，輔助繪制草圖或擠出精準(zhǔn)的CAD模型。
在為飛機(jī)設(shè)計(jì)全新內(nèi)部（駕駛艙和/或客艙掃描）或外部配置時(shí)，制作的CAD模型能準(zhǔn)確體現(xiàn)出安裝點(diǎn)、螺栓孔、鉚釘?shù)奈恢茫约斑€有多少空間可以安裝所需部件和設(shè)計(jì)元素。
老舊或絕*部件的逆向工程
對(duì)于擁有幾十年機(jī)隊(duì)和飛行經(jīng)驗(yàn)的組織和公司而言，總會(huì)出現(xiàn)一些關(guān)鍵部件和組件的需求，而這些零部件或許交貨周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)周甚至數(shù)月，又或者根本沒法找到來源。
在這種情況下，其實(shí)很多飛機(jī)部件都可以借助CAD解決方案和三維掃描，通過逆向工程來解決，如Artec Leo或Space Spider。之后，這些部件還能根據(jù)需要，通過增材制造、鑄造、數(shù)控銑削或其他技術(shù)完成生產(chǎn)。
此外，根據(jù)三維掃描制成的CAD模型還能和有限元分析（FEA）協(xié)同使用，設(shè)計(jì)并生產(chǎn)采購(gòu)不到的優(yōu)化零部件。
無論是重裝還是未來改裝，三維掃描輔助逆向工程都是經(jīng)過歷史檢驗(yàn)的可行方案，能滿足大大小小的航空航天需求。隨著技術(shù)日新月異地發(fā)展，制造更輕、更堅(jiān)固、造價(jià)更低的部件越來越容易，有朝一日，甚至可以制造整個(gè)機(jī)身和機(jī)翼。
三維飛機(jī)質(zhì)檢
任何類型的飛機(jī)，從輕型飛機(jī)到直升機(jī)，甚至是客運(yùn)航空公司，每年都要執(zhí)飛幾十到幾百次，而這勢(shì)必會(huì)造成一些機(jī)身外部損傷。可能是由于嚴(yán)重的冰雹暴風(fēng)、硬著陸、鳥類或其他原因碰撞造成的。
迅速準(zhǔn)確地測(cè)量并量化損傷程度十分關(guān)鍵，無論是為了出險(xiǎn)，還是判斷維修的工作量，以盡可能降低停飛時(shí)間。
像MD-902那樣完成直升機(jī)或其他飛機(jī)的三維掃描后，就能將三維掃描作為基準(zhǔn)模型，利用Artec Studio中的表面距離映射功能，進(jìn)行表面質(zhì)量檢驗(yàn)。
任何外部幾何的損傷或變形，甚至是一毫米以內(nèi)的變化，都能立刻在清晰可辨的熱圖中體現(xiàn)出來。掃描結(jié)果也能導(dǎo)出至Geomagic Control X中，進(jìn)行更多質(zhì)檢操作。
掃描助力CFD空氣動(dòng)力學(xué)分析
測(cè)試并理解飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)是提高燃油效率、優(yōu)化飛行性能的第一步。如今，計(jì)算流體力學(xué)（CFD）測(cè)試越來越普及，無論是航空航天制造商，還是私營(yíng)部門，都能輕松完成。
過去，流程成本高昂，操作復(fù)雜，但現(xiàn)在人們可以根據(jù)需要輕松完成。一切的一切只要從直升機(jī)或其他飛機(jī)的精準(zhǔn)3D模型/CAD模型開始，就像上文所介紹的Artec Leo為MD-902制作3D模型一樣。
這樣，我們就能結(jié)合各種設(shè)計(jì)變量和機(jī)身配置，在不同大氣條件下，模擬并研究飛機(jī)的空氣動(dòng)力性能。
對(duì)于航空航天設(shè)計(jì)師而言，這么做的優(yōu)勢(shì)不言而喻。帶有新配置的虛擬原型模型可以在短短幾天后就落地，而不用像過去一樣等上幾周或數(shù)月。
然后，在原型飛機(jī)的測(cè)試階段，根據(jù)飛機(jī)尺寸，可選用Artec Leo或Artec Ray掃描儀進(jìn)行三維檢查，查找金屬疲勞、撞擊傷或其他發(fā)生的結(jié)構(gòu)性變化。
結(jié)論
一天的掃描可能需要幾天或更久的時(shí)間來處理海量數(shù)據(jù)，才能完成3D模型，但前期這樣一筆時(shí)間和精力上的投資卻可以為飛機(jī)整個(gè)生命周期提供幫助，無論是單架飛機(jī)還是整個(gè)機(jī)隊(duì)。
在當(dāng)今時(shí)代，如何以快速便捷、成本更低的方式獲得更好的公差結(jié)果，是每個(gè)人都關(guān)心的問題。在航空航天等許多高標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)域，借助專業(yè)三維掃描儀（如Artec Leo和Ray）和軟件完成的三維掃描，都能幫您順利實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
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