位于英国西北部沿海码头的一座旋转桥连接着码头和大陆。这座桥在发生两起变形事件后退役,一直处于打开的状态。
      某家渡轮公司希望这座桥正常通车,所以他们需要让它再次恢复旋转功能:旋转桥打开:下面轮船通过;闭合:桥面正常通车。然而,他们遇到了无法摆脱的困境。
为了检查这座桥是否能正常运作,渡轮公司需要将其关闭。但如果他们关闭了这座桥,而它没有正常运作,它就会卡在那个位置,阻止进入码头。
尽管在现实世界中无法进行测试,但该公司在虚拟世界中找到了解决方案。他们使用远程激光扫描仪创建了桥梁的数字孪生模型,并模拟了桥梁关闭时的运动。

扫描旋转桥

      这种方法是3D测量专家OR3D及其服务经理Robert Wells的创意。OR3D公司总部位于英国,他们选择用某品牌3D激光扫描仪来采集桥梁的所有细节数据,并用杰魔Geomagic Design X来处理扫描数据并创建用于仿真软件的CAD模型。
      三维扫描由两位工作人员一天内完成,共进行了120次高清扫描。
    扫描仪采集的数据在Trimble RealWorks软件中核验,再上传到Geomagic Design X逆向工程软件中。OR3D的应用工程师Sean Kean对桥梁、周围区域、连接部件(包括枢轴及其中心位置)、辊道以及桥梁在打开位置时的所有块体进行了建模。

至关重要的精确度

      由于模型的大小、复杂性以及精度的要求,建模和数据处理花费了几天时间。  
      Kean解释说,“我们在杰魔Design X中完成桥的建模后,马上就进行了模拟,我们看到这座桥将在某个位置发生碰撞,这给了公司信心付诸实践。
      模拟预示,这座桥会和另一个表面碰撞两到三毫米。这一预测在现实测试中被证明是正确的。Kean说:“如果精确度不够,无论是扫描数据还是CAD模型,我们都无法精确模拟。实际上,Geomagic Design X是唯一能够做到这一点的软件。”
      杰魔Design X软件的一些功能在实现这种精确度方面发挥了至关重要的作用。首先,Kean最喜欢的两个工具是面片草图和偏差分析。他解释说:“在草图中,我们可以立即检查原始草图实体(无论是直线、圆弧还是样条曲线)与数据之间的偏差,这样我们就可以看到我们绘制的准确性。”
      3D偏差分析功能方便Kean使用色谱图看到他创建的曲面和扫描数据的偏差。这对于评估他建模的部件是否合适至关重要。他说:“知道我们建模的精确度有多高,可以让我们在客户现场,可以自信地告诉他们桥梁会发生什么。如果没有Geomagic Design X软件的持续数据反馈,我们很难实现高质量建模。”

超越传统CAD

      Kean选择Geomagic Design X逆向工程软件的另一个原因是,除了高效扫描编辑所需的功能外,它还包括CAD软件的所有重要传统建模工具。
      Kean表示,用普通的CAD解决方案对桥梁进行逆向工程不会达到相同的质量水平。“如今,大多数CAD软件都可以处理某些面片格式,但它们无法达到Design X处理面片格式的程度。”
      Geomagic Design X击败其它CAD软件的另一个重要因素是大数据集。Kean说:“地面数据,比如我们在这个项目中使用的数据,非常庞大。传统的CAD软件无法处理如此大的数据量。最初,我们可能谈论的是数亿个点,经过数据处理后,我们会将其大量减少。但传统CAD软件无法实现大量减少数据。”
      Geomagic Design X为他提供了两种选择。它功能足够强大,可以有效地处理大量数据,但它也允许用户对数据进行抽取,以加快CAD建模。Kean说:“传统的CAD软件在这个功能上就卡住了。”
       当OR3D公司交付模型和模拟时,他们的客户被数据的清晰度和准确性所震撼。交付结果一方面取决于扫描设备,另一方面取决于软件的强大功能。Kean说:“Geomagic Design X的建模功能优于其他逆向功能软件。”