Microsoft Flight Simulator, uno de los videojuegos más bonitos del mundo, utiliza Artec Leo para recrear aviones hiperrealistas

Producto: Artec LEO
Industria: Productos de Consumo y Venta

Microsoft Flight Simulator

Vista de la cabina de mando en el juego Flight Simulator

Catorce años después del último lanzamiento del famoso juego de simulación de vuelo, el 18 de agosto de 2020, Microsoft y Asobo Studio han presentado la última edición de Flight Simulator.

Ya es juego de PC más vendido desde su lanzamiento, Microsoft Flight Simulator es un éxito mundial, con más de 1 millón de jugadores y con más 26 millones de vuelos realizados por usuarios.

Para recrear el entorno del juego, los gráficos y las cabinas de los aviones a la perfección, Asobo Studio necesitaba que se reprodujera fielmente hasta el último detalle. Esto es muy importante, ya que la mayoría de los jugadores son pilotos, aficionados a la aviación y expertos en juegos con amplios conocimientos en simuladores de vuelo.

Tecnologías 3D para ayudar con los exigentes requisitos de rendimiento

Ingenieros de Asobo Studio, el principal desarrollador independiente de juegos para PC y consolas de Francia con sede en Burdeos, ha utilizado tecnologías de escaneo 3D para recrear con precisión real las cabinas de los aviones, haciendo que hasta el más mínimo detalle sea mucho más realista en esta nueva versión de Microsoft Flight Simulator.Microsoft Flight Simulator

Diseñador de vehículos de Asobo escaneando el interior de una aeronave con Artec Leo

El equipo de Asobo Studio visitó varios hangares para digitalizar meticulosamente diferentes aviones, desde los biplazas acrobáticos hasta los jumbo.

Las operaciones de escaneo se hicieron en pocas semanas, y fueron realizadas con la ayuda del escáner 3D de mano Artec Leo, un dispositivo capaz de escanear 80 fotogramas por segundo, y que funciona a través de una simple pantalla táctil. El escáner fue suministrado por 3D Numerisation, socio de Artec 3D.

De este modo, se utilizó Artec Leo para obtener rápidamente los colores, formas y dimensiones precisas de un avión Robin DR 400 además de muchos otros aviones.

Una vez que los aeroplanos son escaneados, los datos son procesados en el Software Artec Studio, donde las densidades de malla de los escaneos se reducen y optimizan para ajustarse a los requisitos del motor del juego antes de que los escaneos se exporten para un mayor perfeccionamiento. Artec Studio permite al usuario crear, editar y procesar todos los datos 3D manualmente. Cada avión escaneado necesita alrededor de un día de trabajo de procesamiento con el software para poder ser exportado.

Facilidad de uso, hiperrealismo y ahorro de tiempo

Artec Leo, que es capaz de escanear cualquier tipo de objeto, también se usó para digitalizar otras partes de la aeronave, como el tren de aterrizaje y los fuselajes.

Obviamente es mucho más rápido escanear un objeto existente que recrearlo desde cero usando un software de modelado 3D. Las tecnologías de escaneo 3D permiten a los usuarios dar vida a un objeto exactamente igual a su versión en el mundo real. Para mostrar lo rápido que es el proceso, escanear un avión lleva de medio día a un día, dependiendo de su tamaño. Cabinas de mando y trenes de aterrizaje enteros se pueden escanear en tan sólo una hora.Microsoft Flight Simulator

En el interior del simulador se prueban modelos de aviones hiperrealistas

“Podemos capturar una gran cantidad de datos en muy poco tiempo y cambiar el ángulo de escaneo muy rápidamente”, señala Nicolas Favre, diseñador de vehículos en Asobo. “Durante el proceso de digitalización, la única dificultad fue encontrar la distancia suficiente para escanear el panel de instrumentos dentro de la cabina, que es muy estrecha. Sin el escaneo 3D, habría sido mucho más difícil conseguir un nivel de precisión tan alto, especialmente para los muchos botones y controles de la cabina”.

El escaneo 3D fue crucial en cuanto al ahorro de tiempo, así por ejemplo, nos ahorramos algunos controles de calidad de los diferentes fabricantes de aviones que tenían que darnos su autorización para validar nuestro trabajo. Con las tecnologías de escaneo 3D pudimos pasar directamente a la fase de modelado, ganándonos la confianza y la credibilidad de los fabricantes, que pudieron verificar la precisión de nuestros modelos de aviones y de las cabinas de mando en el juego”, explica Gabriel Turot, diseñador de vehículos de Asobo Studio.

Asobo Studio, siempre a la vanguardia de las últimas tecnologías, considera este proyecto de escaneo 3D como un “Laboratorio de ideas” para utilizarlo posteriormente en otros proyectos, con el objetivo de crear videojuegos aún más realistas.

Andrey Vakulenko, Director de Desarrollo de Negocios de Artec 3D, concluye: “Con este enfoque de desarrollo de juegos de simulación, cualquiera puede entrar virtualmente en una cabina de avión que es claramente idéntica a la original. Es realmente impresionante experimentar los resultados que ofrece Asobo Studio para crear los aviones en Flight Simulator. El escáner Leo de Artec se utiliza habitualmente para el diseño de aviones reales, y para asegurar el control de calidad de sus piezas. Es excitante comprobar que ahora todo el mundo puede disfrutar de los modelos 3D de estos aviones con el nivel de calidad que usan los ingenieros aeronaúticos. Esto abre muchas puertas a desarrolladores de la industria de los videojuegos, pero también para la realidad virtual y la realidad aumentada.”

Recolectando una buena siembra: Artec Leo ofrece innovación para mejorar la cosecha en Francia

Producto: Artec LEO
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

De medio de supervivencia a una actividad económica esencial en todo el mundo, la agricultura ha seguido transformándose y desarrollándose a lo largo de la historia. Con el tiempo, ha logrado avances increíbles. Con la ayuda del rápido desarrollo de la tecnología, las operaciones agrícolas ahora funcionan de una manera mucho más segura, eficiente y sofisticada. Aún así, la pregunta sigue siendo: ¿abordan adecuadamente estos desarrollos los desafíos del sistema alimentario mundial y los problemas de sostenibilidad?

Agri Techni Concept, una innovadora empresa francesa, tiene una buena respuesta.Agri Techni Concept

Llevar la innovación al campo, literalmente (Fotografía cortesía de Agri Techni Concept)

Abordar las necesidades de los agricultores locales

La comida que degustamos todos los días nos llega a través de una compleja red global de agricultores, fabricantes de alimentos, minoristas y proveedores de tecnología. El impacto de estos últimos es a menudo un factor determinante para hacer que los métodos agrícolas sean más refinados y todo el sistema más sostenible. Agri Techni Concept, con sede en Sore, una pequeña región en el suroeste de Francia, ha contribuido mucho a poner las prácticas/rutinas agrícolas locales en el camino moderno (y más verde). La empresa no sólo crea equipos especializados para la agricultura y la silvicultura, sino que también le da una segunda vida a la maquinaria agrícola para cosechar hortalizas de raíz en todo el suroeste de Francia.

Como fabricante que tiene por objetivo superar las expectativas de los clientes, Agri Techni Concept siempre ha estado atento a las nuevas tecnologías que podrían ayudarles a crear equipos más funcionales, eficientes y duraderos. Con esto en mente, la compañía recurrió a CADvision, un proveedor líder de soluciones 3D avanzadas e integradas en Francia. Con su experiencia única en CAD y manufactura aditiva, CADvision ha sido un partner de Artec 3D a largo plazo, ayudando a muchas empresas a realizar inversiones estratégicas seguras.

Y aunque la agricultura puede no ser la primera industria que salta a la mente al considerar las diversas aplicaciones del escaneo 3D, el escáner de elección de la compañía –Artec Leo– está ahí para mostrar qué beneficios se pueden obtener al usarlo exactamente en este sector.Agri Techni Concept

Escaneo 3D de maquinaria agrícola con Artec Leo (Fotografía cortesía de Agri Techni Concept)

Un dispositivo 3D único para optimizar la cosecha

Benjamin Leroux, fundador de Agri Techni Concept, siempre ha sido partidario de la innovación. Y para un proyecto especial, necesitaba una solución especial: la empresa aceptó el desafío de adaptar y reparar equipos agrícolas que de otro modo enfrentarían obsolescencia. Para ayudar a los agricultores a usar máquinas probadas y comprobadas mientras mejoran las cosechas mediante la integración de piezas personalizadas, Leroux optó por Artec Leo, el primer y más reconocido escáner 3D inalámbrico del mundo. Para Leroux, los tres criterios principales que lo ayudaron a elegir fueron la portabilidad sin límites del Leo, su autonomía y su gran capacidad para la adquisición de datos de alta calidad.

Este dispositivo sin cables único en su tipo hace que el escaneo 3D sea completamente fácil. De hecho, todo el proceso de escaneo es tan intuitivo y sencillo que puedes sentirte abrumado con la potencia que tiene (solo para darte una pista: tiene un nuevo procesador NVIDIA, pantalla HD incorporada de 5″ y batería). El Leo garantiza la precisión y captura de datos de alta calidad en cada etapa del proceso, lo cual es crucial para los planos de partes de maquinarias más antiguas que ya no están disponibles.

Adaptabilidad y precisión que cuentan

Lo que hizo que todo el proyecto fuera más desafiante fueron los requisitos particulares de los agricultores. Por ejemplo, las zanahorias de arena, el vegetal que Agri Techni cosecha de suelos livianos, deben limpiarse correctamente en el campo para facilitar el procesamiento posterior en las fábricas. Dado que solo máquinas específicas serían adecuadas para esto, Leroux y su equipo necesitaban adaptar el equipo para hacerlo más eficiente.

“La tecnología de Artec 3D le dio otro significado a mi trabajo; pude ganar velocidad, pero también precisión para ofrecer modelos de más calidad”.

Para crear un módulo integrado de limpieza de zanahorias, Agri Techni se reunió primero con un cliente para examinar la máquina destinada a acomodar este módulo. El equipo diseñó un sistema estrellado de goma para hacer pasar las zanahorias, con el fin de eliminar la mayor cantidad de arena posible, limpiándolas. Para asegurarse de que este módulo central estuviera completamente integrado en la máquina, digitalizaron el equipo con el Leo.Agri Techni Concept

Módulo de limpieza de zanahoria personalizado (Fotografía cortesía de Agri Techni Concept)

Agricultura en 3D – más rápida, precisa y fáci

El escaneo se realizó principalmente en dos o tres minutos, en algunas oportunidades extendiéndose hasta diez minutos en caso de que el objeto fuera más grande de lo habitual. Una vez escaneados, los datos de los objetos se enviaron a Artec Studio para un rápido procesamiento y arreglo. Famoso por sus resultados de alta precisión, el intuitivo software 3D permitió completar sin problemas el proceso de escaneo y exportar el modelo 3D al software CAD para realizar manipulaciones específicas. «Cuando los datos se envían a Artec Studio, trabajo en el archivo para asegurarme de que el renderizado esté completamente limpio de las diversas imperfecciones observadas durante el escaneo», explicó Leroux.

«El escáner me permite, sobre todo, obtener mediciones precisas para tener una base de datos sustancial que será fácilmente utilizable para el procesamiento en el software CAD. La tecnología 3D le dio otro significado a mi trabajo; pude ganar velocidad, pero también precisión para ofrecer modelos de mejor calidad».Agri Techni Concept

Cualquier adaptación de la máquina encaja perfectamente gracias a la digitalización 3D (Fotografía cortesía de Agri Techni Concept)

Otro ejemplo fue el de un cliente que estaba dispuesto a reducir su tiempo de cultivo con la ayuda de un equipo modificado. Los especialistas de Agri Techni vinieron a la granja para inspeccionar la máquina y discutir posibles opciones – luego, idearon un plan para instalar un esparcidor de fertilizantes y montar una azada en un sistema de elevación para minimizar el número de pasadas para el tractor.

La máquina fue escaneada minuciosamente para asegurarse de que cualquier adaptación se ajustara perfectamente a su forma. «Las máquinas agrícolas a menudo son bastante voluminosas, por lo que era necesario para mí tener un escáner práctico y fácilmente transportable para llevar a cabo mis operaciones directamente en los agricultores sin ninguna restricción logística», dijo Leroux sobre el proceso.

Agri Techni ha participado en una serie de proyectos de adaptación de equipos, todos los cuales requerían precisión y adaptabilidad que solo la tecnología de escaneo 3D podía ofrecer. Ya sea al escanear piezas grandes o tomar medidas precisas de las que son difíciles de alcanzar, Artec Leo se encargó fácilmente de las piezas difíciles. Para proporcionar a los agricultores las máquinas que necesitaban, Leroux necesitaba ajustar las piezas a las propiedades y dimensiones de muchos objetos diferentes, lo que también sería imposible sin una digitalización 3D precisa.Agri Techni Concept

Reproducción de piezas de alta precisión hecha posible (Fotografía cortesía de Agri Techni Concept)

Según la compañía francesa, no había planos disponibles para la mayoría de las máquinas agrícolas que habían encontrado en proyectos similares. Por lo tanto, algunas unidades de maquinaria esenciales pero sincronizadas serían especialmente difíciles de recrear, al igual que las de forma curva e irregular, como los cubos de maquinaria que aflojan el suelo. Artec Leo vino al rescate: ahora era completamente posible medir tales piezas con precisión submilimétrica para que los reemplazos encajaran perfectamente en las máquinas. Incluso sin planes de reparación o restauración para máquinas más antiguas, el equipo podría reproducir piezas de repuesto para ellas rápida y fácilmente. En lugar de un consumo excesivo y una inversión adicional, los agricultores tendrían la oportunidad de mejorar el equipo que ya tenían.

Una perspectiva global: agricultura transformada

Independientemente de su complejidad, las piezas de maquinaria agrícola ahora tienen la oportunidad de una segunda vida. En una visión global, esto significa que el uso de la tecnología 3D no solo optimiza la personalización del equipo para los agricultores, sino que les permite ahorrar tiempo, fondos y esfuerzo a largo plazo, lo que lleva a una mayor sostenibilidad. Sabiendo esto muy bien, Agri Techni Concept actualmente planea extender sus prácticas y ofrecer servicios de escaneo 3D directamente a las empresas que buscan optimizar sus flujos de trabajo agrícolas.

Hay mucho en el horizonte para el sector agrícola, porque la historia de la innovación sigue desarrollándose. Reemplazar piezas para maquinaria, fabricar herramientas a medida, escalar modelos para instalaciones agrícolas – estas son sólo algunas de las soluciones rentables que el escaneo 3D podría ofrecer. Con los métodos 3D y la tecnología evolucionando masivamente, algunos de los desafíos agrícolas más apremiantes pueden resolverse con estos avances, como lo han sido esta vez, en los campos de Francia.

Construyendo una furgoneta International Metro, con motor Hellcat del año 57, con Artec Leo

Producto: Artec Leo
Industria: Automotriz y Transporte

Antecedentes

Desde que tenía cinco años, Chad Forward supo que quería construir cosas. Después de 15 años trabajando en un estudio líder en diseño de automóviles en Australia, y consultoría de diseño para tiendas de vehículos personalizados, empezó su propio negocio de restauración, Scratch Build Co, para continuar haciendo lo que siempre ha amado – construir carros.

Lanzado en 2012 como un proyecto paralelo en el que Forward se comprometió durante sus fines de semana, Scratch Build es ahora un estudio a tiempo completo y un espacio colaborativo. Ahí, Forward y sus compañeros subcontratistas – diseñadores de automóviles, técnicos y electricistas – trabajan en la creación de soluciones de diseño para creadores de accesorios de productos de automóviles o para carros fabricados a la medida.

«Siempre me he sentido atraído por las personas que se emocionan por lo que están intentando crear», dijo Forward. «Al observar los increíbles artesanos y asombrosos diseñadores en Toyota, Ford y otros estudios de diseño, en verdad vi la oportunidad de emplear a estas personas y construir un espacio en donde todos puedan venir y crear algo para el beneficio del mercado automotriz australiano»

Como el nombre sugiere, mucho de lo que Forward hace consiste en construir cosas desde el principio, sea una pieza que no ya no puede ser comprada, o un proceso entero que algún cliente trata de reinventar. Hasta el año 2017, su flujo de trabajo típico de ingeniería inversa tomaba una gran cantidad de tiempo, sin los resultados para mostrarlo. «Algunas veces me tomaba un día entero medir un chasis, obteniendo medidas realmente básicas, y luego intentaba modelar a partir de esa información en CAD», agregó Forward. «A menudo, por afrontar todo tan rápido, descuidaba algo crítico. Y eso involucraba iterar, atrás y adelante, varias veces».

«El avanzado y realmente portátil escáner Artec Leo es un impresionante cambio de paradigma en la industria del escaneo 3D»

Cuando Artec lanzó en aquel año su escáner 3D portátil y sin cables, Artec Leo, Forward estuvo a bordo inmediatamente: «Hace 20 años, cuando tuve mi primer negocio de autos personalizados, pensé que esta tecnología nunca existiría en mi tiempo de vida», dijo. Forward pre-ordenó el escáner a través del distribuidor australiano de Artec, Objective3D y, de acuerdo al equipo, fue el primer cliente afortunado en adquirirlo en aquel momento.

«El avanzado y realmente portátil escáner Artec es un impresionante cambio de paradigma en la industria del escaneo 3D», y nosotros en Objective3D estamos orgullosos de traer esta tecnología al mercado australiano y neozelandés», dijo Matt Minio, Director Gerente de Objective3D. «Es especialmente beneficioso para ingenieros automotrices que pueden usarlo para hacer ingeniería inversa de partes y ver cómo afectan el rendimiento de un vehículo».Scratch Build

El Artec Leo le permite al fundador de Scracth Build medir cualquier parte de manera simple (imagen de streetmachine.com.au)

Diseñado teniendo en mente tanto la movilidad como la facilidad de uso, el Artec Leo es un escáner 3D potente y único en su tipo que no necesita una PC o laptop para trabajar con él. Un campo visual extenso le permite al escáner capturar fácilmente piezas industriales, tanto medianas como grandes, o vehículos enteros en 3D, con una precisión de calidad asegurada y una resolución excepcional.

Potenciado por un procesamiento automático interno, conectividad sin cables, una pantalla táctil incorporada y una batería, el escáner ofrece autonomía completa y libertad de movimiento donde sea que el usuario se encuentre, sea en un taller de carros personalizados, en la planta de una fábrica o en una ubicación remota sin acceso a electricidad.

Para Forward no había que pensarlo mucho: «me tomó cuatro años convencerme de que necesitaba invertir $4.000 en una impresora 3D, pero me tomó 15 minutos convencerme de comprar un escáner de $40K».

Manos a la obra

Una vez que llegó el escáner, Forward lo puso directo a trabajar, y no se ha detenido desde entonces: cualquier cosa que necesite ser medida con criterio automovilístico ahora es escaneada con Leo en el sitio, en el taller o en campo, ahorrándole a él y a sus clientes tiempo valioso. Ahora invierte esas horas libres en modelado CAD, diseñando y prototipando piezas y componentes de carros, usando los datos escaneados como referencia.

«La libertad que esta única máquina me ha ofrecido es increíble. Independientemente de la ubicación o de la complejidad de las piezas, soy capaz ahora de capturar los datos simplemente», agregó Forward.Scratch Build

Forward usa la data del Artec Leo como referencia para modelado CAD en SOLIDWORKS y Autodesk Alias (imagen de streetmachine.com.au)

El flujo de trabajo típico luce así: Forward o uno de sus colegas de diseño va a donde el cliente y escanea lo que sea se necesite ser escaneado; luego todos los datos son transferidos a una de sus computadoras de escritorio, la cual es configurada solamente para el procesamiento en Artec Studio.

«Tengo dos computadoras de escritorio: una para procesar toda la data escaneada y la otra para modelado CAD. Siempre tengo proyectos en curso, entonces prefiero correrlas en paralelo», explicó Forward. Dependiendo de la pieza escaneada, la carga entonces en SOLIDWORKS o Autodesk Alias para crear un modelo CAD sólido.Scratch Build

La pantalla incorporada del Artec Leo le permite a Forward previsualizar los resultados de su escaneo en tiempo real (imagen de streetmachine.com.au)

Usar un escáner 3D en las ubicaciones del cliente le ha traído a Forward nuevas oportunidades de trabajo especializado: «cada vez que saco el Leo a algún lugar, casi siempre tengo la garantía de que conseguiré un nuevo proyecto sólo visitando un sólo sitio». Un lugar me manda a otro, y luego a otro, y así sucesivamente», compartió. Mientras está en el sitio, también colecta más datos de los que necesita – construyendo su propio catálogo de clasificaciones, coleccionando data valiosa de piezas que no ya no pueden ser encontradas».

La furgoneta International Metro de 1957

Uno de los más grandes proyectos en donde, hasta ahora, Forward ha sido capaz de hacer un uso completo del escáner es el de la furgoneta International Metro Step de 1957, en donde él y su socio, Luke Williams, están en la misión de restaurarla desde el principio y tenerla lista para el final de 2023.

El dueño de la furgoneta no sólo quiere renovar el vehículo tal y como es, sino complementar su exterior vintage con la potencia de un carro deportivo, a través de un motor V8 HEMI Hellcat 6.2L con súpercargador.

El motor V8, que viene de serie de los modelos Dodge Challenger SRT® Hellcat, uno de los más poderosos carros de potencia americanos actuales, cuenta con más de 700 caballos de fuerza, el cual, a diferencia del motor original de la van, le permitirá al dueño conducirla libremente por todo el país. Además del motor, también quiso afinar el diseño, de modo que la furgoneta se viera menos «hinchada», así como mantener la electrónica de fábrica.Scratch Build

Carrocería original de la furgoneta Metro Van 1957 antes de la restauración (imagen de Chad Forward).

Después de reunir los requerimientos de diseño e ingeniería del dueño y hacer algunos bocetos preliminares, Forward y Williams dieron con un plan: dado que la carrocería de la van estaba demasiado deteriorada y oxidada como para restaurarla, sería más rápido construir el vehículo completamente desde cero, usando los escaneos de las partes viejas y modificadas como base para modelar piezas nuevas en CAD.

Paso 1. Esculpiendo la carrocería

El primer paso: cortar y esculpir la carrocería. El plan consistía en modificar una carrocería existente – o una de sus partes – en la forma deseada, y luego escanear en 3D esta parte y usar la data como punto de inicio para modelar la carrocería entera en CAD.

Para hacer eso, William cortó la carrocería de fábrica con un esmeril angular, la soldó de vuelta en posiciones ligeramente distintas, y luego empleó una gran cantidad de masilla y sellador para crear una superficie mate con la que estuvo feliz.Scratch Build

El plan fue modificar una de las partes de la carrocería en la forma deseada, y luego escanear en 3D esta pieza para modelar la carrocería entera en CAD (imagen de streetmachine.com.au).

Paso 2. Construyendo el chasis

Mientras tanto, Forward configuró todos los componentes del tren del Dodge Hellcat – el motor, todo el cableado, la suspensión delantera y trasera – en una plataforma base que construyó alrededor del chasis. Quiso ver cómo todos los componentes encajaban juntos, si cumplían con los estándares de las ADR (Reglas de Diseño Australianas, Australian Design Rules), y las escaneó para ver cuáles partes nuevas del chasis necesitaban ser modeladas en CAD.

Paso 3. Escaneo 3D

Entonces fue el momento para Forward de escanear la esquina delantera izquierda de la van, así como también el chasis y otros componentes internos, usando su Artec Leo. Todo el escaneo tomó sólo unos pocos minutos; luego cargó todos los datos a Artec Studio para el procesamiento y creación del archivo STL.Scratch Build

Forward escaneando la van con Artec Leo (imgen de streetmachine.com.au).Scratch Build

Escaneo 3D de la carrocería modificada, capturada con Artec Leo.Scratch Build

Escaneo 3D de la suspensión trasera.

Paso 4. Modelando la carrocería de la furgoneta

Siguiente: modelar la superficie de la carrocería. Para ello, Forward importó los datos del escáner desde Artec Studio hacia Autodesk Alias, software de diseño industrial asistido por computadora para exteriores de automóviles, y usó estos datos como planos para crear los bosquejos de una futura superficie de carrocería.Scratch Build

Forward usa el software Autodesk Alias para crear las superficies de la carrocería del vehículo, a partir de los bosquejos que hizo con los datos de escaneo (imagen de streetmachine.com.au).Scratch Build

Escaneo 3D (azul claro) y datos CAD (azul) en el software Alias.

Paso 5. Modelando el chasis

Para modelar el chasis y todas las demás piezas de ingeniería, Forward usa SOLIDWORKS. Siguiendo el mismo flujo de trabajo, cargó la data de escaneo capurada con Leo en SOLIDWORKS y modeló las piezas nuevas alrededor del chasis. El tener réplicas 3D exactas de los componentes internos le permite a Forward usarlas como referencias precisas durante su proceso de diseño, y también tener un entendimiento claro de cuáles problemas podría enfrentar. A medida que progresa a través de su diseño, escanea más componentes y los añade al software como modelos de referencia.Scratch Build

Forward usa el escaneo del chasis a ser modelado como plataforma para crear un modelo CAD en SOLIDWORKS.

Paso 6. Corte láser y soldadura de los nuevos componentes

Después de la etapa de SOLIDWORKS, Forward envió todos los componentes CAD para corte láser, y luego los soldó al chasis.Scratch Build

Piezas delgadas y planchas cortadas con láser, unidas flojamente entre sí, antes de su soldadura final al chasis (iamgen de streetmachine.com.au)

Después de soldar todos los componentes del chasis, la construcción interna completa fue enviada a un electricista automotriz y probada con los componentes originales de Hellcat. Mientras esto tomaba lugar, Forward se fue preparando para cortar la superficie de la carrocería modelada a partir de los datos escaneados (en el Paso 4) a fin de construir un bloque de carrocería que pudiera entonces ser usado para la fabricación de los paneles y pruebas de encaje.Scratch Build

El diseño final del nuevo estilo de carrocería que Forward usará para crear el bloque de la misma.

El equipo espera finalizar todo el trabajo del cuerpo del vehículo en los próximos 12 meses, dándose a sí mismos unos pocos meses más para el trabajo en el interior, pintura, y otras tareas similares para el final de 2023. Una vez completado, Forward espera que este proyecto se convierta en una buena plataforma para educar a otros estudios y clientes.

«La furgoneta Metro es un gran ejemplo de cómo pienso que todos los carros deberían ser recreados», dijo Forward. «A pesar de que nuestro proceso toma tiempo, tomaría uno más largo el restaurar un carro tal y como está que reconstruirlo desde cero, respaldado con los datos de un escáner 3D. Ser capaz de capturar información en 3D, hacer ingeniería inversa y fabricar componentes basados en lo que he capturado – eso es lo que fundamentalmente configuré para este negocio».

«Tan pronto como el Modo HD estuvo disponible, me voló la cabeza completamente – es como si hubiera comprado un nuevo escáner»

Desde que Forward se cambió al escaneo 3D, nunca volvió atrás. Ser capaz de crear copias digitales exactas de partes de automóviles en vez de medirlas a mano ha sido un cambio de paradigma impresionante en la forma en la cual trabaja, en la exactitud de los datos que colecta y en su productividad en general.

Y sólo se pone mejor. «Siempre me he impresionado con el flujo de trabajo y la actualización continua de todo lo que Artec ha hecho para estar por encima de la curva», dijo. «Cada vez que reabro el producto, es como un nuevo nivel de emoción para mí. La diferencia entre Artec Studio 15 y el 16 es absolutamente impresionante – tan pronto como el Modo HD estuvo disponible, me voló la cabeza completamente, es como si hubiera comprado un nuevo escáner».

Cómo Sherrill Furniture potencia su flujo de trabajo CGI con Artec Leo

Producto: ArtecLeo
Industria: Productos de Consumo y Venta

En el mundo de los muebles de lujo a medida, los clientes quieren ver lo que van a pedir, sobre todo cuando hay tantas combinaciones de telas, pieles, acabados, colores, herrajes y accesorios que pueden cambiar el aspecto de un mueble tapizado. Y si no pueden verlo en persona, lo ideal es que lo vean en un catálogo impreso o por internet.

Pero el método tradicional de usar fotografías para crear imágenes para los listados de productos es difícil.Sherrill Furniture

Combinación de muebles personalizados escaneados en 3D en un ambiente renderizado por CGI.

Primero hay que fabricar cada pieza individualizada y después capturarla desde varios ángulos en una sesión fotográfica específica. La otra opción es que el cliente tenga que imaginar cómo va a quedar su nuevo mueble, y eso no es algo que guste a este tipo de clientes.

Sólo lo mejor

Para Sherrill Furniture de Hickory, Carolina del Norte, esta técnica no era suficiente. Desde que abrieron sus puertas en 1945, su objetivo ha sido la satisfacción total del cliente, no sólo en cuanto a los materiales y la artesanía de la más alta calidad, sino también cumpliendo y superando las expectativas de sus clientes en cada etapa del proceso.Sherrill Furniture

Silla personalizada de Sherrill Furniture escaneada en 3D en una escena de salón renderizada por CGI.

Por eso buscaban una forma de mostrar a sus clientes de todo el mundo el aspecto exacto de los muebles de sus sueños, incluso antes de que se fabricaran. Con miles de piezas únicas disponibles, y decenas de muebles personalizables de las nueve marcas de la empresa, la solución que adoptaran debía ser rápida y flexible.

El vicepresidente de marketing de Sherrill Furniture, Dax Allen, y su equipo hicieron un estudio con el que se decantaron por el escaneo 3D para un proceso digital de escaneo a CGI, que les permitiera crear muchos productos totalmente personalizables. Modelos 3D de sus productos, que fueran flexibles para sus catálogos semanales, anuales…Sherrill Furniture

Sillas personalizadas de Sherrill Furniture escaneadas en 3D en una escena de habitación renderizada por CGI.

Al mismo tiempo, esto agilizaría su flujo de trabajo de creación de contenidos, quitando los cuellos de botella que existían y evitando que aparecieran otros nuevos.

Con estos requisitos en mente, se pusieron en contacto con los expertos en escaneo 3D del Embajador de Artec Digitize Designs y charlaron con el ingeniero de ventas Bo Helmrich, que les recomendó enseguida el Artec Leo.

Un sistema totalmente portátil, un escáner 3D de mano con pantalla táctil y ordenador incorporado, que proporciona escaneos 3D en color de precisión submilimétrica, Artec Leo destaca en la captura de objetos de tamaño mediano, sobre todo en lugares donde hay que moverse, como las salas de exposición llenas de cosas donde el equipo de diseño de Sherrill Furniture necesita escanear.

“En cuanto descubrí la rapidez de Leo para capturar datos, decidí ir más deprisa. Leo no tiene problemas para seguirme el ritmo.”

Soluciones portátiles de vanguardia

Después de comprar el Leo, Allen y su equipo trabajaron codo con codo con Helmrich para crear un flujo de trabajo eficiente para capturar las piezas de mobiliario y procesar los escaneos en el programa Artec Studio.Sherrill Furniture

Noah Carney, de Sherrill Furniture, escaneando una silla con Artec Leo cualquier pieza, desde sillas pequeñas hasta muebles seccionados de gran tamaño, lo que implica ir de izquierda a derecha y capturar la parte superior e inferior de la pieza”.

“Con Leo, no necesitamos usar marcadores, y el único problema que tuvimos al principio fue que escaneábamos demasiado despacio y se acumulaban demasiados datos. En cuanto descubrí la rapidez de Leo para capturar datos, decidí ir más deprisa. Leo no tiene problemas para seguirme el ritmo.”Sherrill Furniture

Sillas originales de Sherrill Furniture con estructura de madera, a punto de ser escaneadas en 3D con Artec Leo.

En el caso de que haya algún detalle no se haya capturado por completo, “puedo confirmarlo de inmediato en la pantalla táctil del Leo mientras estoy escaneando”, explica Pittmon, y añade: “Y luego, con un movimiento del escáner, ya lo tengo todo”.

“Contar con Leo supone no tener que volver a la sala de exposiciones para repetir el escaneo.”

El hecho de que Leo pueda escanear sin dejar huecos, ni siquiera en muebles complejos y de formas orgánicas, es crucial para el flujo de trabajo. Los agujeros hacen muy difícil aplicar la textura al equipo de CGI, y eso haría que la calidad se resintiese.

Esta es una de las razones por las que cada uno de los componentes se escanea por separado y, posteriormente, se unen en Artec Studio antes de enviarlos al equipo de CGI. Así, cada cojín, almohada o cualquier otro elemento se escanea por separado, lo que garantiza una cobertura total.

El responsable de marketing, Noah Carney, afirma: “Con Leo, no tenemos que esperar hasta que empezamos a procesar los escaneos para saber si se nos ha escapado algún detalle importante de cara al trabajo del equipo de CGI”.Sherrill Furniture

Captura de pantalla de Artec Studio del escaneo de una silla con estructura de madera.

Carney comenta: “Cuando vamos a la sala de exposiciones, podemos capturar más de 20 piezas en una tarde, y después volvemos a la oficina para procesar los escaneos. Gracias a Leo, no tenemos que volver a la sala de exposiciones para repetir el escaneo”.Sherrill Furniture

Render CGI de una silla con estructura de madera para una visualización personalizada.

Artesanía personalizada

Primero se cargan los escaneos en el software Artec Studio, se procesan y se convierten en modelos 3D, lo que tan sólo lleva unos minutos de alineación de los distintos escaneos de cada pieza y la eliminación de los datos que no son necesarios.Sherrill Furniture

Procesamiento de escaneos de una silla en el software Artec Studio. (Foto: Sherrill Furniture)

Después, se envían los modelos 3D al equipo de CGI, que los importa a ZBrush. Allí, se encargan de perfeccionar la geometría para la siguiente etapa, realizada en 3D Studio Max. En esta etapa se añaden las juntas y las luces, y otros cambios en el modelo que no se han hecho en ZBrush.Sherrill Furniture

Render CGI de la silla Dundee Natural de Sherrill Furniture, procedente de los escaneos con Artec Leo.

El resultado final del trabajo son modelos 3D de gran realismo de cada pieza, que pueden ampliarse, examinarse de cerca y cambiar la tapicería con un clic del ratón para que pase del rojo Acapella al verde Zussman Seafoam, por ejemplo.Sherrill Furniture

Render CGI de la silla Sauvage Saddle de Sherrill Furniture, procedente de los escaneos de Artec Leo.

Además, se pueden seleccionar y ver al instante varios acabados, combinaciones de colores y accesorios, para que el cliente pueda ver exactamente el producto exacto que le llegará a casa.Sherrill Furniture

Render CGI del sofá a medida de Sherrill Furniture, procedente de escaneos realizados con Artec Leo.

“Un truquito para que sea todavía más real, es escanear todo el mueble, cada uno de sus lados, no simplemente uno de los lados y usar la técnica de reflejo, como hacen otras empresas”, nos dice Pittmon.Sherrill Furniture

Captura de pantalla de Artec Studio mostrando escaneos de Leo de un sofá personalizado de Sherrill Furniture.

“Porque en los muebles fabricados en bancos hay pequeñas diferencias únicas entre las dos caras que se aprecian al mirar de cerca: arrugas, pliegues, incluso la forma en que la luz juega con el tejido, y sin este realismo, los modelos parecen falsos”, añade.Sherrill Furniture

Render CGI del mismo conjunto de sofás a medida, visualizado con diferente tapicería y estilo.

Pittmon también ha usado Leo en la función de escaneo a CAD con SOLIDWORKS, para ingeniería inversa de muebles. Uno de esos proyectos era una silla clásica de la que no había planos de diseño. Un día después, el equipo de fabricación de Sherrill Furniture podía reproducirla bajo demanda en una serie de formatos diferentes.Sherrill Furniture

Ingeniería inversa con Artec Leo: Renders CGI de la silla clásica original (L) y la versión final personalizada (R).

Para explicar este proyecto, Pittmon dice: “Si se fijan en estas dos sillas, la de la derecha ni siquiera existe. A partir de los escaneos de Leo, el equipo de CGI creó un modelo en 3D, ampliando el respaldo más alto. También pueden ampliar la anchura de la silla hasta convertirla en un love seat o incluso en un sofá completo”.Sherrill Furniture

Escaneo de la silla clásica original de Artec Leo, en el software de Artec Studio.

Continúa: “No es preciso crear físicamente estas versiones personalizadas de la silla al momento. Las fabricamos virtualmente. Y más adelante, es posible que haya que fabricarlas”.

Sherrill Furniture

Planos de diseño de una versión personalizada de la silla, creados por el equipo de CGI de Sherrill Furniture. (Foto: Sherrill Furniture)

Encontrando nuevas soluciones

Allen comenta el contraste entre lo viejo y lo nuevo: ” Desde el principio, comparamos la fotografía tradicional con nuestro nuevo proceso de CGI en 3D con Leo”, dice. Aunque el enfoque 3D es más costoso al principio y tarda más en terminarse en general, permite aprovechar el modelo 3D con múltiples tejidos, acabados y mucho más.

“[Usando el escaneo 3D] es por lo menos 30 veces más eficiente en términos de coste por activo visual que la fotografía tradicional. Y, de hecho, hemos mejorado la calidad de imagen con respecto a la fotografía,” continúa. “El resultado es fantástico.”Sherrill Furniture

Modelos 3D renderizados por CGI de la silla clásica original (Izquierda) y la versión personalizada con respaldo extendido (Derecha), a partir de los escaneos de Artec Leo. (Foto: Sherrill Furniture)

Y añade: “Por ejemplo, durante las pruebas, nuestro equipo se dio cuenta de que un sofá no se había fotografiado. El equipo de fotografía tuvo que cancelar la sesión y hacer planes para volver a fotografiar en 4 semanas, cuando el sofá estuviese listo”.

“Sin embargo, el equipo de CGI cogió el modelo 3D de la silla, hecho a partir de los escaneos de Leo, lo adaptó a la estructura del sofá y lo utilizó para crear digitalmente efectos visuales 100% exactos del sofá en tan solo dos horas.”

Ahora, Allen y su equipo siguen perfeccionando su flujo de trabajo buscando nuevas posibilidades para acelerar el proceso, sin perder ni un ápice de calidad.

“¡El objeto más grande que hemos escaneado!” Artec 3D escanea un enorme motor de gas en Luxemburgo.

Producto: Artec Leo
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

Los actuales escáneres 3D profesionales pueden capturar todo tipo de objetos, desde cosas diminutas como un tornillo o un diente humano hasta objetos mucho más grandes y complejos, como por ejemplo vehículos, habitaciones o incluso edificios enteros. Se pueden utilizar desde una cómoda mesa de trabajo o hasta llevarlos a lugares lejanos y remotos, donde no hay electricidad ni conexión a Internet.

Sin embargo, no siempre ha sido así. Hasta hace muy poco, los escáneres 3D sólo se podían usar en interiores, bajo ciertas condiciones de iluminación, con una corriente eléctrica estable y un potente ordenador. Solían ser grandes y pesados, lo que dificultaba, o incluso impedía, su manejo durante el escaneo. Y lo que es más importante, estos escáneres sólo podían capturar objetos con un tamaño limitado: algo que pudiera caber en la mesa, como una escultura o una maceta. Todo lo que fuera más grande era muy difícil, requería demasiado tiempo o simplemente era imposible de escanear.

En esa situación se encontraba el equipo del Centro Científico de Luxemburgo en 2016, cuando decidieron digitalizar uno de los monumentos nacionales de Luxemburgo llamado “Groussgasmaschinn” (“motor de gas de alto horno”), el más grande del mundo. Para hallar la mejor manera posible de capturar un objeto tan grande como éste, acudieron a los expertos en escaneo 3D de la sede de Artec 3D en Luxemburgo.

Motor de gas nº11

Construido en 1938 por Ehrhardt & Sehmer, el Groussgasmaschinn es el mayor motor de gas jamás construido

Construido en 1938 por la empresa alemana Ehrhardt & Sehmer por encargo de un consorcio franco-belga llamado “Hauts-fourneaux et Aciéries de Differdange, St-Ingbert & Rumelange” (HADIR), el Groussgasmaschinn es tan grande que podría contener una pista de tenis entera. Mide 26 metros de largo, 10,5 de ancho y 6,5 de alto, pesa 1.100 toneladas y es capaz de producir 11.000 caballos de potencia, es decir, hasta 7.000 kilovatios. Tenía cuatro cilindros, cada uno de los cuales tenía una capacidad de 3.000 litros, y un volante de inercia de 11 metros y 150 toneladas, que giraba a 94 RPM. El motor era operado por 12 trabajadores por turno, y durante su vida útil (1942-1979) produjo más de 6.000 kW de potencia a partir de gas de alto horno (un producto de desecho generado por la combustión del combustible de coque en los altos hornos).

El Groussgasmaschinn en la planta de gas de Differdange en 1940. Fotografía cedida por el Centro de Ciencias de Luxemburgo.

Situada en Differdange, una localidad industrial situada a 27 kilómetros al suroeste de la ciudad de Luxemburgo, en una antigua planta de producción de acero que actualmente es propiedad de la empresa siderúrgica y minera líder en el mundo, ArcelorMittal, esta obra maestra industrial de 1.100 toneladas es el último testigo de una época dorada de la industria siderúrgica luxemburguesa.

Fue una de las otras 14 máquinas de gas de diferentes tamaños y potencias instaladas en la fábrica de motores de gas de Differdange entre 1896 y la década de los 40, siendo la Groussgasmaschinn la más grande. La máquina se instaló y se puso en marcha en mayo de 1942, dos años después de que el Gran Ducado de Luxemburgo fuera ocupado por Alemania durante la Segunda Guerra Mundial. A pesar de la ocupación nazi el servicio no se interrumpió, ni hubo bombardeos, ni se colocaron explosivos en las inmediaciones de la Planta de Gas durante toda la guerra. Al final de la guerra, el motor de gas quedó intacto.

La máquina no sólo es la más grande, sino que probablemente sea una de las últimas construidas, debido a la aparición de turbinas de vapor más eficientes y fáciles de conseguir. Tras su cierre en 1979, la Groussgasmaschinn permaneció abandonada durante casi 30 años. En 2007 resurgió del olvido cuando el Ministerio de Cultura de Luxemburgo la designó Monumento Nacional digno de ser conservado y restaurado. Gracias al apoyo de la Asociación Groussgasmaschinn (que posteriormente se convirtió en el Centro de Ciencias de Luxemburgo) y de una empresa privada llamada “GGM11”, que actuó como patrocinadora del proyecto, las obras de restauración comenzaron cinco años después, en 2012, y todavía continúan.

En ese momento, el Centro pensó no sólo en restaurar el gigantesco motor, sino también en preservarlo digitalmente para las generaciones futuras. En 2016 contactaron a Artec 3D en Luxemburgo, pero aún la tecnología de escaneo existente no era capaz de capturar algo tan grande. Unos años más tarde, con nuevas opciones de escaneo 3D disponibles en el mercado, el Centro ha desarrollado una nueva forma de escanear el motor. Fue unos años después, tras el desarrollo y la disponibilidad de nuevas opciones de escaneo 3D, cuando Artec estuvo listo para escanear un objeto tan grande como este.

“Llevamos mucho tiempo queriendo escanear este motor, y nos alegra que por fin exista la tecnología necesaria. Este motor de gas es único y es importante captarlo en su estado actual”, afirma Nicolas Didier, presidente y director general del Centro Científico de Luxemburgo.

“Estos datos no sólo pueden ayudarnos en el proceso de restauración pudiendo reconstruir algunas partes y piezas que faltan a partir de escaneos 3D, sino que también es una gran manera de mostrar GGM11 a nuestros visitantes a distancia, así como de demostrar el potencial de tecnologías tan innovadoras como el escaneo 3D, que estamos pensando en presentar y enseñar en el Centro a finales de este año”.

Escaneando a lo grande

“¡Es el objeto más grande que hemos escaneado! Y es mucho más grande de lo que esperaba”, dijo Vadim Zaremba, Ingeniero de Despliegue y Soporte Técnico de Artec 3D, cuando visitó por primera vez la planta de gas para evaluar el alcance del trabajo que iba a realizar en noviembre de 2020. Después de examinar el motor de gas y pasar todos los controles necesarios a principios de 2021, Vadim regresó a la Planta de Gas con su compañero, el Especialista en Soporte Técnico Raul Monteiro, y todo el equipo necesario.

Como casi siempre, el tamaño y la complejidad del objeto determinan los escáneres que se van a utilizar. Se optó por Artec Ray como escáner principal, para el cuerpo del motor, por su potencial para escanear objetos grandes a distancia con una precisión submilimétrica, y el Artec Leo como dispositivo secundario, un escáner 3D portátil e inalámbrico, elegido específicamente para capturar gran cantidad de detalles de piezas y secciones más pequeñas del motor.

“El GGM11 no sólo es el objeto más grande que hemos escaneado, sino también uno de los más complejos”, añadió Zaremba. “Tiene muchas cavidades y zonas de difícil acceso, por eso era esencial contar con dos escáneres que pudieran capturar tanto la máquina entera como sus partes más pequeñas en alta definición (y con dos operarios…)”.

El tamaño y la complejidad del objeto determinan los escáneres a utilizar: Artec Ray y Artec Leo

En primer lugar, el plan consistía en escanear el motor con Ray desde todos los ángulos posibles, para capturar todo el objeto, y después volver a escanear con Leo cualquier zona que faltara, más pequeña o de difícil acceso. Como Ray estaba escaneando a máxima resolución (densidad de puntos), para ahorrar tiempo, el equipo decidió dividirse. Zaremba colocaba a Ray en varios lugares, en un ángulo determinado, a una distancia de entre 5 y 15 metros del motor, mientras Monteiro escaneaba secciones más pequeñas del motor (que no estaban en el campo de visión de Ray) con Leo. Luego Zaremba se movía al siguiente punto, y Monteiro le seguía, siguiendo la misma ruta.

Mientras Ray escanea en silencio el motor, Zaremba se aleja para escanear de cerca las partes más pequeñas con Leo

Una de las mayores dificultades era la de escanear el motor desde arriba. Para ello, el equipo tuvo que subirse a un puente construido en la década de los 40, que cuenta con una cabina colgada a 10 metros del suelo, siendo éste el único lugar para escanear el motor desde múltiples ángulos. Esto era más fácil de decir que de hacer. El puente era viejo e inestable, y bajo el peso de dos personas más un escáner 3D, tal base no era propicia para crear escaneos de alta calidad. Para asegurarse de que los datos escaneados eran impecables, Zaremba y Monteiro tuvieron que permanecer completamente quietos durante varios minutos mientras el escáner hacía su trabajo.

En total, el equipo tardó cuatro días de trabajo en completar el proyecto, con turnos de tres a cuatro horas de escaneo activo cada día. El motor fue escaneado desde 18 ángulos diferentes con Artec Ray, y posteriormente se combinaron en Artec Studio con 67 escaneos más realizados con Artec Leo. El tamaño final del proyecto fue de 186 GB en total, con 170 GB de escaneos de Leo y 16 GB de escaneos de Ray.

Un procesamiento potente

Procesar un objeto tan grande fue un reto por sí solo. Para garantizar que todos los datos se procesaran correctamente, el ingeniero de soporte técnico de Artec 3D, Dmitry Potoskuev, dividió el proceso en varios lotes:

Primero comenzó con los datos de Ray. Limpió los datos eliminando todos los elementos innecesarios que el escáner había detectado al escanear el motor (utilizando la herramienta Borrador), como partes del edificio de la planta de gas, ventanas, paredes y otras máquinas alrededor del GGM11.

A partir de ahí, se enfocó en unificar los datos del volante de inercia y otras partes en los 18 escaneos, borrando datos específicos de algunos fotogramas con la herramienta Borrador. Era necesario hacerlo porque varios escaneos se hicieron en días diferentes, y la posición del volante y algunas otras piezas cambiaban cuando el personal del GGM11 encendía el motor para hacer demostraciones. Eso podría dar lugar a desajustes si esos escaneos se fusionaran tal cual.

A continuación, todos los escaneos de Ray se sometieron al Registro Global para ser registrados entre sí. A continuación, se procesaron cada uno de los 18 escaneos en mallas utilizando el algoritmo de “Triangulación de escaneo de Ray” con una longitud de borde de polígono (máx.) de 10 mm. Esto se hizo para filtrar todas las superficies con una gran distancia entre los vértices, y como resultado, para obtener una superficie más detallada y limpia después. A continuación, las 18 mallas trianguladas se procesaron mediante el algoritmo Sharp Fusion para crear una única malla, también conocida como “esqueleto” del modelo del motor.

El siguiente paso fue añadir todos los datos capturados con Leo. Debido al tamaño de todos los datos (170 GB), Potoskuev dividió el proceso en varios pasos.

Primero, duplicó y bloqueó la malla original de Ray. La copia duplicada se simplificó a entre 5 y 10 millones de polígonos y también se bloqueó. Esto se hizo para acelerar el posterior registro. A continuación, cargó todos los escaneos de Leo (divididos en 17 grupos durante el escaneo) en el proyecto Ray duplicado, y cada uno de ellos se registró en el proyecto Ray simplificado por separado para lograr una mejor alineación de los datos.

Una vez registrados todos los escaneos de Leo, Potoskuev seleccionó la malla original de Ray y 4-5 escaneos de Leo registrados sin procesar, y aplicó el algoritmo Sharp Fusion para crear una nueva malla. Repitió el proceso hasta que todos los escaneos Leo se procesaron con la malla Ray original en una malla final del motor de gas.

La malla final tenía unos 350 millones de polígonos, que se redujeron a 10 millones de polígonos para su procesamiento posterior, utilizando funciones como las herramientas de relleno de agujeros, el pincel de suavizado y los puentes. ¿Qué tiempo de procesamiento se empleó en el mayor motor de gas jamás construido? En dos semanas, es decir, 80 horas de trabajo.

En cuanto a algunos de los desafíos a los que se enfrentó mientras trabajaba en el modelo, Potoskuev dijo: “El tiempo fue definitivamente el mayor desafío. Este proyecto era tan grande que no sólo el escaneo y el procesamiento llevaron mucho tiempo, sino que la transferencia de los datos de los escáneres al computador, y luego a Artec Studio, podía llevar hasta cinco o seis horas… ¡sólo para la transferencia! Estamos hablando de casi 200 gigabytes de datos, es el objeto más grande y que más tiempo nos ha llevado procesar, sin niguna duda”.

Pero, como ocurre con las cosas buenas, la paciencia tiene su recompensa. “Nunca he trabajado en un proyecto tan grande como éste”, dice Potoskuev. “Es impresionante haber podido escanear algo tan grande e inaccesible, hasta el más mínimo detalle, con la tecnología de escaneo 3D que tenemos hoy en día”.

Desde la década de 1940 hasta la de 2020, el Groussgasmaschinn recibe un nuevo impulso gracias al poder de las tecnologías de escaneo 3D

El resultado final

Aunque esta enorme tarea ya ha terminado, la historia de este motor está lejos de acabar.

” Gracias al escaneo en 3D de este gigantesco motor, podemos usar los datos para restaurar algunas partes que faltan y conservarlo en su estado actual, de modo que, aunque se deteriore con el paso del tiempo, podemos recurrir a este modelo en 3D y mostrarlo a nuestros futuros visitantes, así como utilizarlo con fines de restauración”, afirma Nicolas Didier, presidente y director General del Centro de Ciencias de Luxemburgo.

“Esperamos terminar de renovar el motor para 2027-28 y convertirlo en una parte integral del Centro de Ciencias, una de las estaciones interactivas que nuestros visitantes no solo pueden ver, sino también interactuar con él. Y con los dos Leos que compramos a principios de este año para nuestro programa Future Skills, ¡nuestros estudiantes y personal podrán escanear en 3D por su cuenta!”

Escaneo 3D para la reconstrucción de accidentes de tráfico: Cómo utiliza Origin Forensics el Artec Leo

Producto: Artec Leo
Industria: Automotriz y Transporte

Cada vez que el doctor Jarrod Carter, experto en reconstrucción forense de accidentes, se acerca a un accidente complicado, se hace muchas preguntas: ¿A qué velocidad iba el coche cuando se estrelló contra el puente? ¿Cuántos segundos antes del impacto frenó el conductor? ¿Llevaban todos los ocupantes el cinturón de seguridad? ¿Y en qué medida los dispositivos de seguridad del coche protegían a sus ocupantes?

Cuando se recurre a Carter y a su equipo de Origin Forensics recogen una gran variedad de datos, incluidos modelos 3D del lugar a partir de fotos tomadas con drones y escáneres láser con trípodes, informes policiales, fotos del lugar o vídeos de la policía, imágenes de vigilancia, vídeo de la cámara del semáforo, vídeo de la cámara del salpicadero y datos de la grabadora de datos de eventos (EDR, también conocida como la “caja negra” del coche).

Estas distintas fuentes ofrecen gran cantidad de detalles de los segundos que preceden al accidente: uso de los frenos, accionamiento del acelerador, ángulo del volante, aceleración lateral/longitudinal, velocidad de giro, revoluciones del motor, posiciones de las marchas, etc.

Artec Leo es su nueva herramienta para dar respuesta a todas estas preguntas.

Origin utiliza Leo, un escáner 3D de mano inalámbrico único, la herramienta perfecta para dar luz a muchos misterios de los accidentes. Ya han podido comprobar como Leo representa un doble digital del exterior o el interior de un vehículo en menos de una hora, de parachoques a parachoques, con una precisión submilimétrica.

Captura de pantalla del software Artec Studio que muestra el escaneo de Leo del Dodge Charger

Antes, en su empeño por crear duplicados digitales de vehículos siniestrados, utilizaban un escáner láser 3D montado sobre un trípode. El proceso de escaneo implicaba reposicionar físicamente el escáner muchas veces alrededor del vehículo, en varias elevaciones, por dentro y por fuera, para registrar todos los detalles posibles.

E, incluso con todo ese reposicionamiento, el detalle, aunque tremendamente mejor que el método de plomada y cinta métrica que Carter utilizaba al comienzo de su carrera, seguía careciendo de la calidad necesaria para crear un doble digital convincente.

El técnico forense Kyle Rothwell escaneando un Dodge Charger 2014 accidentado con Artec Leo (en Spalding’s Auto Parts en Spokane Valley, WA)

Otro gran problema del proceso de trabajo del escáner láser con trípode era el tiempo. Cada escaneo con el escáner de trípode lleva varios minutos, sin contar el tiempo de reposicionamiento. Un escaneo detallado de un vehículo podía llevar fácilmente una hora y, en algunos casos, hasta dos o tres horas.

Poco tiempo para escanear todo un vehículo

Cuando Carter y su equipo se ponen a trabajar, suelen contar con un margen de entre cuatro y ocho horas de acceso a un vehículo, y el escaneo no es su único asunto en la agenda. Y, en general, cuando van a escnear un vehículo lo toman como la última toma de contacto con el mismo. Por lo tanto, el ahorro de tiempo durante la fase de escaneo les da un poco más de margen para asegurarse de que la inspección sea lo más completa posible.

Jarrod Carter Ph.D., escaneando un Dodge Minivan con Artec Leo (en Insurance Auto Auction en Puyallup, WA)

“Esta (la cuestión del tiempo) es una de las principales razones por las que busqué una solución mejor que nuestro escáner láser con trípode. Buscaba velocidad y flexibilidad, lo que Leo nos ofrece es una solución sin cables ni equipos conectados que ralenticen el trabajo. Ya no tengo la sensación de quedarme sin tiempo para el escaneo”, dice Carter.

“Como el vehículo es lo más importante de nuestro trabajo, es importante dedicar el tiempo suficiente a recopilar los datos necesarios para su doble digital, incluso cuando eso nos llevaba mucho más tiempo que ahora. Ahora, con Leo, recogemos los datos para el doble digital del vehículo mucho más rápido. Y puedo utilizar la pantalla táctil de la parte trasera para comprobar que la malla 3D y la textura se están capturando con calidad, y así asegurarme de que tengo lo que necesito antes de salir”, explica Carter.

Si me he perdido algún detalle del vehículo o no he obtenido los datos que quería en una zona, puedo volver a escanear fácilmente cualquier pieza o parte del vehículo simplemente moviendo el escáner”. No es como antes, con el flujo de trabajo de escaneo láser con trípode, en el que teníamos que esperar a volver a la oficina y empezar a procesar los datos, para darnos cuenta de que alguna textura o geometría no se había capturado del todo bien. Con Leo, cuando nos vamos del vehículo, estamos seguros de que lo tenemos todo”.

La importancia de las texturas al detalle

En lo que respecta a los datos de textura, Carter se muestra muy satisfecho con las posibilidades que ofrece Leo: “Lo que no esperábamos de Leo era que captara la información de textura con tanta fidelidad. El color y los detalles de la superficie parecen fotorrealistas, o casi. Y la textura no está aislada en los puntos concretos de la nube de puntos, como ocurre con el escaneo con trípode”.

“En cambio, la textura rellena los espacios entre esos puntos. Un extra de rellenar los huecos viene cuando examinas el vehículo desde perspectivas que no tenías en cuenta cuando estabas en la inspección. Ahora no estoy limitado por las fotos que tomé en la inspección. Puedo crear, bajo demanda, lo que parecen ser fotos de inspección de distintos puntos del vehículo”.

Carter continua, “Con Leo conseguimos escaneos de gran precisión que proporcionan datos geométricos más que suficientes para cualquier análisis que necesitemos hacer. Y luego añades la textura de la foto para que quede real. Recuerdo la primera vez que hice un zoom sobre el modelo de un vehículo que capturamos con nuestro Leo. Fue fantástico. Era exactamente igual que el vehículo, que es lo que se busca con un doble digital. Antes no podíamos crear modelos de tanta precisión. Ni de lejos”.

Captura de pantalla de Artec Studio que muestra el escaneo con Leo del Dodge Minivan

Tener un doble digital del vehículo, que es real hasta el más mínimo detalle, ha sido la meta de Carter y su equipo desde que empezaron a usar su Leo. “Cuando nos sentamos a revisar los escaneos del Leo en Artec Studio, es como si estuviéramos al lado del vehículo tal y como se veía durante la inspección. Podemos ver las pruebas desde cualquier perspectiva que queramos, y podemos medirlas con una precisión extraordinaria”, dice Carter.

Inspección de los daños del vehículo en Artec Studio

Carter explica cómo utilizan los datos de su Leo: “Una vez que recopilamos los escaneos de un vehículo dañado, alineamos las partes no dañadas de ese vehículo con un modelo 3D o un conjunto de datos de escaneo de un vehículo similar no dañado. La comparación entre el vehículo dañado y el no dañado nos permite determinar el alcance del aplastamiento en el vehículo dañado, lo que nos ayuda mucho a determinar la dirección y la magnitud de las fuerzas de colisión, así como la cantidad de energía absorbida en la misma”.

“Podemos calcular el cambio de velocidad (delta-V) a partir de la energía absorbida y la velocidad de impacto con otras pruebas suficientes. Además, podemos utilizar la comparación entre los vehículos dañados y los no dañados junto con nuestro análisis de la colisión para ayudar a otros expertos que intentan determinar cómo resultaron heridos los ocupantes, y a otros expertos que valoran la posibilidad de que algún aspecto del diseño o la fabricación del vehículo causara o potenciara esas lesiones.”

Del escaneo 3D al análisis biomecánico de las lesiones

Origin Forensics también utiliza los datos de Leo para el análisis biomecánico de las lesiones. En este caso, Carter y su equipo traducen el suceso del choque exterior a los acontecimientos que afectan a los ocupantes del interior del vehículo. Un aspecto clave del análisis se centra en determinar cómo interactuaban los ocupantes con los elementos interiores del coche en el momento del impacto.

Como dice Carter, ” relacionamos las lesiones de los ocupantes con los elementos del habitáculo que las causaron, y determinamos si alguno de los elementos de seguridad no funcionó como se esperaba, ya sean los airbags, los cinturones de seguridad o cualquier otro elemento diseñado para evitar las lesiones. ¿Podría haberse diseñado o fabricado algo de forma diferente para evitar esas lesiones? Analizamos todos los escenarios posibles”.

Carter y Rothwell analizan los datos del escaneo del Dodge Charger 2014 en Artec Studio

Durante las primeras consultas con el cliente, tanto en persona como a través de la web, Carter puede compartir su pantalla y mostrar el modelo digital que su equipo creó con Leo, señalando y explicando cualquier detalle importante.

Inspección de los patrones de deformación por aplastamiento del cargador mediante la función de mapeo de distancia entre superficies de Artec Studio

Como explica Carter, “Navegar por un modelo 3D tan detallado es un añadido de gran valor frente a las fotos 2D del vehículo, las cuales están congeladas en el tiempo desde la perspectiva elegida. A menudo el cliente tiene curiosidad por un aspecto concreto del vehículo y con el 3D podemos llevarlo hasta allí y mostrárselo como si estuviéramos junto al vehículo o viendo una foto tomada desde esa perspectiva”.

Uso de escáneres Leo para informes completos de daños en vehículos

Tras las primeras consultas con un cliente, se puede dar la necesidad de presentar un informe escrito o de testificar en una declaración o en un juicio. Es muy importante porder persentar pruebas que ayuden al lector del informe o a los miembros del jurado a comprender la naturaleza y el alcance de los daños sufridos por el vehículo o vehículos implicados. Y los modelos 3D generados a partir de los escaneos Leo aportan los elementos necesarios para elaborar pruebas visuales convincentes.

El técnico forense Kyle Rothwell, experto interno de Origin Forensics en Leo, describe cómo procesa los escaneos de Leo en el software Artec Studio: “Después de importar los escaneos de Leo, primero ejecuto el registro global en un grupo de escaneos, luego hago la Eliminación de valores atípicos en cada uno de los grupos, después de lo cual los alineo.”

Rothwell procesando los escaneos Leo del Dodge Charger 2014

“A continuación, limpio los datos geométricos dispersos, como trozos de vidrio, suciedad, asfalto, etc. Una vez que los datos brutos están registrados, alineados y limpios, oriento los escaneos para establecer el plano del suelo y rotar el objeto de manera que la vista lateral derecha = el lado derecho del vehículo.”

A continuación, ejecuto una Fusión de Malla, seguida de una Simplificación Rápida de Malla. En el caso de vehículos, lo apropiado es una densidad de malla de entre 2 y 5 millones de triángulos. A partir de ahí, aplico la información de la textura para la exportación y selecciono la reducción del resplandor. Normalmente utilizo un mapa de textura de 8K para conservar los detalles más pequeños. Después el modelo está listo para exportar, normalmente en formato .OBJ con textura .PNG.”

Duplicados digitales de vehículos en 3D: incluso mejores que los reales

Pese a que la mayoría de los casos que llevan Carter y su equipo se resuelven de forma extrajudicial o se desestiman y, por tanto, nunca llegan a juicio, cuando lo hacen, Leo les ha permitido hacer lo que siempre habían querido: hacer una representación virtual y real del vehículo delante del jurado.

“Es incluso mejor que estar físicamente con el vehículo, ya que con el modelo digital puedo ampliar, girarlo como quiera y mostrar a todo el mundo los daños desde cualquier ángulo y con el zoom que quiera. Además, todas las pruebas están recién sacadas del accidente, por lo que representan perfectamente lo que vi durante la inspección”, afirma Carter.

Cómo preparar la inspección en Artec Studio: fusión del escaneo del cargador con un modelo 3D del mismo vehículo

“En un futuro no muy lejano”, insinúa Carter, “puede ser habitual que los jurados tengan su propio monitor o lleven gafas de realidad virtual cuando se presenten estas exposiciones, lo que haría más obvio todavía el efecto de los datos del escáner Leo. Podríamos llevarles en un recorrido guiado alrededor o dentro de un vehículo, haciendo hincapié en los aspectos clave”.

“Antes, teníamos que llevar el coche al juzgado y hacer que el jurado lo viera, lo que resultaba muy caro y no garantizaba que el tribunal lo permitiera. Con los datos generados con nuestro Leo, ahora podemos llevar el coche a la sala del tribunal y dejar que los miembros del jurado lo recorran virtualmente.”

Utilizando el mapa de distancia de la superficie de Artec Studio para inspeccionar visualmente los daños del Charger accidentado

Entonces, ¿Qué condujo a Carter al Artec Leo? Mientras buscaba en internet y comparaba todos los escáneres 3D de mano disponibles, Carter encontró el canal de YouTube del Embajador de Artec Digitize Designs. A partir de ahí, se puso en contacto y habló con Bo Helmrich, el experto en escaneo 3D de la empresa, que le presentó el Artec Leo enviándole vídeos del proceso de escaneo y como ejemplo, los datos de un escaneo de un coche.

Con el fin de mostrarles lo eficaz que es Leo, en la demostración, Helmrich escaneó todo el exterior de su Toyota Highlander, lo que le llevó 32 minutos de principio a fin. 90 minutos más tarde, los escaneos estaban procesados y listos para funcionar. Carter nos cuenta lo que le pareció ese primer modelo 3D que recibió:

“Me sorprendieron mucho los detalles geométricos, así como las texturas, porque son de suma importancia en el trabajo que hacemos. Si la calidad de los datos 3D no fuera tan alta, las texturas no serían tan eficaces. Porque tanto las texturas como los datos 3D se relacionan entre sí.”

Carter comenta, “Si la malla poligonal, por cualquier motivo, está desajustada, distorsionada o deformada, aunque sea un poco, no habrá ninguna textura que la salve. Afortunadamente, Leo ofrece resultados brillantes en ambas áreas. Lo vimos en la demostración y lo estamos comprobando día tras día.

Aprender a usar el Leo, desembalar y empezar a escanear

Tras la compra del Leo, Carter y su equipo se formaron a distancia en el uso del escáner y del software Artec Studio. Rothwell nos cuenta su experiencia:

“Aprender a utilizar el Leo con objetos pequeños, como una maleta Pelican, fue un placer. Nada más sacarlo de la caja, el Leo estaba listo para funcionar y generar modelos detallados en pocos minutos. Escanear objetos más grandes fue un poco más difícil al principio, así que encontré un método diferente.”

Continua, “Aprendí que funcionaba mejor cuando dividía el proyecto en partes más pequeñas, lo que implicaba escanear cada vehículo en secciones y luego cargarlas una por una en Artec Studio. Ahora tenemos resultados cada vez mejores y más precisos.”

Cuando le preguntamos por la mejora que ha supuesto Leo en su trabajo, Rothwell afirma: “Cuando pienso en cómo escaneábamos antes de que llegara Leo, no hay comparación posible”.

Forensic Technician Kyle Rothwell scanning a vehicle with Artec Leo

Continua, “En el caso del Leo, se trata de un nivel completamente diferente. Desde el punto de vista operativo, lo que distingue al Leo es la información que recibe mientras escanea (revisión en tiempo real), la capacidad de capturar detalles finos y la calidad de la información sobre la textura del color.

Gracias a sus amplios conocimientos de ingeniería y a su experiencia en reconstrucción, Carter y su equipo trabajan habitualmente en accidentes que requieren un profundo conocimiento de la física involucrada en un choque. Además, a menudo amplían su análisis con la evaluación de las lesiones sufridas por los ocupantes de un vehículo.

Esa es la razón por la que grandes nombres como Chrysler, Ford Motors, Honda, Jeep, Nissan, Progressive, Safeco, Toyota y otras empresas y agencias de todo Estados Unidos recurren regularmente a Origin Forensics. Sus profundas inspecciones, sus detallados informes y sus transparentes consultas hacen que los clientes vuelvan y que reciban nuevas recomendaciones.

El lema de Origin Forensics es “Veritas, Fidelitas, Claritas” (Verdad, Fidelidad, Claridad). Su lema define su objetivo, es decir, descubrir la verdad, representando fielmente las pruebas utilizando las últimas y mejores tecnologías, y presentando sus conclusiones a clientes, jueces y jurados con la máxima claridad.

Carter explica por qué Leo es esencial para su misión: “Quiero superar los límites de lo posible en la reconstrucción forense de accidentes, y eso me exige estar siempre en busca de la mejor tecnología, para que podamos ofrecer servicios y soluciones excepcionales a nuestros clientes. Por eso elegí el Artec Leo. En estos momentos, es lo más competitivo del mercado”.

Conduciendo en el campo con Artec Leo: Una aventura y nada de gasoil

Producto: Artec Leo
Industria: Automotriz

El sexto país más grande del mundo, Australia, se extiende sobre una enorme superficie de 2,9 millones de millas cuadradas. Con una población de poco más de 25 millones de personas, cerca del 85% de la población de Australia vive cerca de su extensa costa, lo que deja mucho terreno libre en el centro. Esto da lugar a algunas de las grandes aventuras de Australia: la travesía por el interior del país, o los cruceros a lo largo de su hermosa costa.

Con todas las opciones de conducción off-road disponibles a través de una isla tan grande que no es sólo un país sino un continente, un SUV parece una opción perfecta para la gran aventura australiana; un viejo clásico Land Rover resulta más cómodo aquí que en cualquier otra parte. Pero con la lucha actual contra el cambio climático y el impulso de alternativas respetuosas con el medio ambiente, el Land Rover tiene un gran obstáculo: la gran cantidad de gasóleo que consume y las emisiones que produce.

“Siempre me ha gustado explorar, hacer excursiones y conducir en 4×4, y Australia es genial para salir al campo”, señala Dave Budge, director general de Jaunt Motors. “Pero me sentía un poco culpable por consumir mucho diesel en un lugar que tiene aire puro y un entorno maravilloso. Una gran parte de Australia sólo es accesible con tracción a las cuatro ruedas.”
No sólo por reducir las emisiones de carbono, existen numerosas razones para desarrollar una nueva forma de explorar el monte australiano. “Quieres escuchar a los pájaros y al viento – hay un elemento que se pierde cuando estás en un coche debido al sonido de un motor diesel”, dice Budge. “Empecé a pensar qué tipo de vehículo eléctrico podría comprar.”

El inicio de una nueva empresa comenzó a tomar forma con la siguiente clave: “Tracción eléctrica en las cuatro ruedas, los australianos están comprando casi exclusivamente tracción en las cuatro ruedas, y sin embargo en el mercado no hay tracción eléctrica para los 4X4”.

“Australia tiene algunos de los peores niveles de emisiones de transporte per cápita del mundo, y no es sólo porque conduzcamos largas distancias – tenemos vehículos muy ineficientes y viejos, y las leyes no requieren controles regulares de las emisiones como lo hacen en la mayoría de países”, nos cuenta Budge.

Pero esto también nos ofrece una oportunidad: “Tenemos coches viejos que generan emisiones. Por otro lado, estos coches viejos se pueden convertir en vehículos eléctricos.”

En 2018 se unieron al cofundador de Jaunt, Marteen Burger, y combinaron su conocimiento y talento – Budge como diseñador y director creativo, Burger como productor y director de producción – y comenzaron a elaborar un plan.

“Era el momento adecuado, la gente ha estado transformando coches desde hace 10 o 15 años”, dice Budge. “Estábamos en un punto donde no era un problema de ingeniería – sabíamos que se podía hacer – era más bien un asunto de diseño y de interfaz de usuario.”

“Para un proyecto como éste, se requiere una enorme planificación y varias fases de diseño, ya que se tiene en cuenta cada linea, cada sección…”, explica Myers. “Ajustar los componentes, garantizar las separaciones y trabajar la distribución es siempre un desafío, que requiere de mediciones y planos precisos”.

Artec Leo y Ray se unen para fabricar una tubería de repuesto de 15 metros para un barco en alta mar.

Producto: Artec Leo, Geomagic Design X
Industria: Maquinaria y Equipo Industrial

A priori la tarea parece bastante sencilla: Reemplazar una tubería. Si añadimos el hecho de que dicho tubo tiene 15 metros de altura, en un barco en alta mar y rodeado de otros tubos y equipos en una sala de 18 metros de alto ,10 metros de largo y 3 metros de ancho, se empieza a complicar la cosa…

El verdadero desafío al que se enfrentaba Asian Sealand Offshore and Marine (ASOM), a quien se le había encomendado esta tarea a bordo, era cómo ejecutar la operación en un espacio tan reducido y saturado. Las características de la sala implicaban un acceso limitado y el riesgo de causar daños a otros equipos esenciales.

El procedimiento debía ser a prueba de fallos.

Para comenzar esta compleja tarea, ASOM y el socio certificado Gold de Artec 3D, Shonan Design, combinaron su experiencia en ingeniería y tecnología para resolver el problema. Otro factor a considerar era que todo el escaneo debía realizarse totalmente in situ. (Alerta de spoiler: La visualización en tiempo real en pantalla de Artec Leo les dará muchas alegrías).

“El primer paso fue usar Artec Ray, un escáner LIDAR de largo alcance, para escanear la geometría de la sala y una sala adyacente para determinar el espacio y la secuencia de la retirada y la maniobra de reemplazo”, afirma el Ingeniero Jefe de Aplicaciones de Shonan Design, Lee Siow Hoe.

Capaz de escanear desde distancias de hasta 110 metros, Artec Ray es el escáner 3D más rápido y preciso. Con una precisión submilimétrica a distancia, lo que lo hace perfecto para objetos grandes y largos. La tecnología láser de Ray funciona a la perfección con hélices de barcos, aviones y edificios. Con la mejor precisión angular de su categoría, los datos que Ray captura son más limpios que los de otros escáneres, y sus niveles de ruido son mínimos, lo que además de reducir los tiempos de escaneo, permite un post-procesamiento más ágil.

Artec Ray se colocó en nueve puntos diferentes en las pocas superficies planas que había en la sala, como los descansillos de las escaleras. Para el escaneo con Ray, los espacios reducidos de la sala impidieron colocar marcadores manuales. Para que los marcadores sean efectivos, la visibilidad es clave y se desaconsejan los ángulos estrechos. Pero por supuesto, esto no es problema para Ray, que puede escanear y alinear sin necesidad de marcadores.

“No se utilizaron marcadores de cuadros o esferas para los escaneos de Ray”, explica Lee. “Un registro con un solo clic en Artec Studio 14 fue suficiente para auto-alinear todos los escaneos, basándose en las geometrías de las superficies. Esto simplificó mucho el trabajo”.

El espacio reducido supuso un reto en la creación de un modelo 3D completo, pero el trabajo no había hecho más que empezar. Además del escaneo completo con Ray, se necesitaba un escaneo 3D de precisión de Artec Leo. El escaneo de Leo permitiría “acercar” y capturar los detalles necesarios para fabricar el tubo de reemplazo, así como dar visibilidad a cualquier área oculta.

Como la tubería era vertical, y dada la disposición de la sala, no había muchos lugares para ponerse de pie con los escáneres de mano. Pero dos valientes miembros del equipo, habiendo practicado con escáneres y cualificados en trabajos verticales, prepararon las cuerdas, los arneses y bajaron en rapel por la tubería, con la cuerda en una mano y Leo en la otra.

Si ya de por sí se trataba de un trabajo con dificultad por el hecho de tener que rapelar la tubería, añade la necesidad de los trabajadores de tener formación en Artec Leo. Por suerte, Artec Leo es tan fácil de usar, que apenas hizo falta un sencillo training para que pudieran usarlo en las alturas.

“Los escáneres Leo son rápidos, y con la alineación automática, resultó sencillo reanudar el escaneo desde donde lo habíamos dejado”, dice un miembro del equipo de escaneo de ASOM.

Esta es una tarea perfecta para Artec Leo: Con el procesamiento automático incorporado, los técnicos eran capaces de ver los escaneos en tiempo real, sin necesidad de un ordenador. El panel de la pantalla táctil de Leo también permite al usuario hacer un zoom y ver si todo ha sido escaneado correctamente – y en caso de errores, revisar cualquier área que se haya pasado por alto. Esta característica resulta especialmente útil para los principiantes con este tipo de dispositivos.

La formación impartida a los empleados de ASOM consistía en practicar con cualquier área u objeto a su alcance: las escaleras u otras tuberías, por ejemplo. “La confianza en el equipo fue crucial para que el trabajo tuviera éxito dados los retos planteados”, dice el director de ASOM, Simon Ng.

Con escaneos de alta precisión de toda la sala gracias a Artec Ray y un escaneo de detalle de la tubería a través de Artec Leo, el equipo tenía todo lo que necesitaba. Superponiendo los datos del escaneo de Leo al escaneo de Ray, un registro global final aseguró que los escaneos de Leo encajaran perfectamente con los de Ray.

“Los escaneos en bruto de Leo fueron alineados y procesados usando los escaneos de Ray como columna vertebral, de modo que los 15 metros de longitud del escaneo de Leo tenían una acumulación mínima de error”, dice Lee.

Con el escaneo de la tubería de 15 metros procesada, el siguiente paso fue traducir los datos del escaneo 3D en un preciso dibujo isométrico 2D para fabricar un reemplazo.

Esto se logró usando la función Pipe Wizard en el Geomagic Design X, y se hicieron algunas modificaciones al diseño original para facilitar la instalación, rediseñado también en el plano 2D.

El proyecto de escaneo se completó en dos días con un equipo de cuatro personas a bordo durante el cual el FPSO siguió operando de manera continua.

“La combinación del portátil Artec Leo y la unidad independiente Artec Ray marcaron una gran diferencia. Logramos escanear todos los detalles necesarios”, dice Ng.

“A partir de una detallada planificación y ejecución, creo que conseguimos obtener fantásticos resultados en el escaneo y el modelado”, añade Lee.

Artec Leo ayuda a Vorteq a crear los trajes de ciclismo más rápidos del mundo

Producto: Artec Leo
Industria: Diseño y Arte

En el mundo del ciclismo de alto rendimiento, la velocidad lo es todo. Y aunque estés corriendo en una pista cubierta con condiciones controladas, estarás luchando contra la resistencia del viento y su desgaste en cada pedaleo. Un ciclista gasta hasta el 90% de su energía en superar la resistencia del aire, por lo que es fundamental reducirla. Para ciclistas profesionales y aficionados, no vale la pena gastarse 10 mil dólares o más en una bicicleta más aerodinámica ya que es el cuerpo del ciclista el responsable de absorber aproximadamente el 80% de la resistencia, y su bicicleta el 20% restante. Por lo que tiene mucho más sentido centrarse en el ciclista, su biomecánica en varias posiciones de conducción, su entrenamiento, y sobre todo, su ropa.

Vorteq está utilizando un túnel de viento especializado en deportes, maquinaria textil de última generación y la mejor tecnología de escaneo 3D para crear trajes de piel personalizados para ciclistas. Un traje de piel es esencialmente la prenda más aerodinámica que un ciclista puede llevar, reduciendo su nivel de resistencia por debajo del de estar desnudo. Un traje de calidad también debe ser cómodo, ligero, transpirable y hecho específicamente para el atleta que lo lleva. De lo contrario, se ajustará incorrectamente y se arrugará, y en el campo de la aerodinámica, cada arruga aumenta la resistencia y afecta al rendimiento. Además, muchos tejidos se “abren” cuando se estiran demasiado, lo que repercute en una mayor resistencia en sus superficies, por lo que los tejidos y las costuras deben elegirse cuidadosamente para zonas específicas del cuerpo, y cada traje de piel debe diseñarse y fabricarse para que tenga la cantidad exacta de tensión para la anatomía de ese corredor en particular, así lograr un flujo de aire óptimo y la menor resistencia al viento. Teniendo en cuenta que las formas y tamaños de los ciclistas pueden variar de forma tan drástica, este tipo de ajuste personalizado no es posible simplemente con un modelo de traje de piel en varios tamaños.

La empresa filial de Vorteq, TotalSim, tiene más de 10 años de experiencia trabajando con ciclistas profesionales, equipos de ciclismo olímpicos, corredores del Tour de Francia y otros ciclistas de primera categoría. Esto ha hecho posible que Vorteq crearan lo que ellos creen que son los trajes de piel más rápidos que existen. Para diseñar sus trajes de piel como nunca antes había sido posible, Vorteq ha invertido más de 500.000 dólares en I+D, ha probado más de 45.000 combinaciones diferentes de materiales, tensión y velocidad en los túneles de viento especializados del Centro de Ingeniería Deportiva de Silverstone (SSEH). El resultado final es que cada atleta tiene su propio traje de piel, creado con patrones y tejidos personalizados, cada uno diseñado para el máximo rendimiento.

A pesar del extenso trabajo que Vorteq realiza exclusivamente con los equipos olímpicos y otros atletas de élite, desde el 1 de enero de 2020, sus trajes de piel personalizados están disponibles para corredores de todos los niveles. Ahora, cualquier ciclista, no sólo los profesionales, tiene la oportunidad de vestir un traje de piel personalizado de Vorteq, y cuando se dirijan a la línea de meta, llevarán el mismo nivel de tecnología en trajes de piel que si fueran uno de los clientes olímpicos de Vorteq.

Para crear estos trajes de piel personalizados, el uso de un escáner 3D es crucial para capturar digitalmente la anatomía exacta delciclista, y durante las horas que siguen a esos pocos minutos de escaneo, todos los tamaños, patrones y tipos de tela se seleccionan meticulosamente en el sistema de vestimenta computacional y luego ensamblados por el equipo de trajes de piel de Vorteq.

Anteriormente, TotalSim utilizaba un escáner de brazo para escanear coches de carreras, bicicletas y otros objetos, pero cuando se trataba de utilizar el escáner para capturar personas, se encontraban con grandes dificultades y eran incapaces de conseguirlo con esa tecnología.

Fue entonces cuando Vorteq recurrió al embajador de Artec, Central Scanning, especialistas en todos los campos del escaneo 3D. Durante una visita y consulta in situ, los expertos de Central Scanning les recomendaron el Artec Leo, un revolucionario escáner 3D de mano con pantalla táctil incorporada y una velocidad de captura de hasta 80 fps, un dispositivo inalámbrico que destaca por su ràpido escaneo de objetos medianos, como personas. TotalSim había utilizado dos escáneres Artec en el pasado para su trabajo de CFD y metrología, Artec Eva y Artec Spider, por lo que ya estaban familiarizados con el alto nivel de tecnología de escaneo de Artec.

Cuando Sam Quilter y sus colaboradores de Vorteq vieron lo rápido que Leo había captado la anatomía exacta y precisa de un ciclista, supieron que habían encontrado la herramienta adecuada para el trabajo. Cuando recibieron el Leo, comenzaron a crear su flujo de trabajo de captura digital, que Quilter describe así:

“El ciclista entra en el túnel de viento con su bicicleta, la coloca en la plataforma, se sube, y en sólo 5 o 6 minutos con Leo, escaneo al ciclista en dos posiciones en un 3D a color preciso y de alta resolución. Y luego necesito sólo otro minuto para escanear su zapatilla, por todos los lados”, señala Quilter. “Básicamente esto significa que en diez minutos puedo terminar con el ciclista”. Y ya tengo todo lo que necesito para diseñar un traje anatómicamente exacto y rápido como una bala de Vorteq. No es necesario volver a hacer ningún escaneo más”.

Quilter añade: “Normalmente escaneamos a los ciclistas en ropa interior, para obtener el mayor detalle posible del cuerpo, de modo que cuando diseñamos los trajes de piel, se adaptan perfectamente a la anatomía del ciclista, algo que sería imposible si hay ropa o tejidos de por medio”.

“Cuando hacemos nuestros trajes de piel, trabajamos directamente desde los escaneos de Leo, así que no son simples medidas las que tomamos, son los datos físicos exactos, y la diferencia es crucial. Porque si estás tomando medidas físicas y luego las introduces en un sistema CAD, o en un sistema de computación como el nuestro, al final acabas perdiendo datos por el camino. Y eso puede provocar dimensionados imprecisos, algo que no podemos permitirnos. Incluso un pequeño error de medición podría resultar en una arruga o que el traje se estire demasiado. Así que, para nosotros, marca la diferencia la forma en que Leo nos da los datos físicos exactos del atleta”.

Quilter resume el proceso: “Desde que el atleta entra por la puerta ya empezamos a escanear con Leo, luego usamos Artec Studio para post-procesar los escaneos, seguido por el trabajo de modelado 3D en Geomagic Wrap, y finalmente exportamos el modelo 3D para usarlo en la confección del traje de piel, estamos hablando de unas 2 horas en total, lo cual no era posible antes, ni de lejos. Y en cuanto al tiempo total de producción para un traje de piel que está listo para competir, actualmente estamos en 2 días, pero esa brecha se está estrechando, y estamos trabajando para poderlo conseguir en 24 horas, no tardaremos mucho”.

Quilter explicó su flujo de trabajo de post-procesamiento en Artec Studio: “Leo me lo pone fácil. Apenas hacen falta unos pasos más en Artec Studio. Básicamente leo los datos del escáner, compruebo todo visualmente, y luego uso la herramienta Borrador para eliminar cualquier parte no deseada. Normalmente mantengo la bicicleta en el escaneo, ya que es un gran punto de referencia para obtener el posicionamiento XYZ así como el ángulo, y luego entro en el Registro Global, donde sólo uso los ajustes predeterminados porque funcionan genial por defecto. Normalmente no necesito eliminar valores atípicos, porque los datos ya están lo suficientemente limpios para una persona. Luego hago una Fusión Suave y lo exporto como un archivo STL para usarlo en Geomagic Wrap”.

“En Geomagic Wrap, utilizo la herramienta Decimate para hacer la cuenta de triángulos, o deshacerme de alguna arruga no deseada aunque rara vez ocurre, utilizo el comando Relax, y luego paso a los comandos Smooth, que me permiten eliminar cualquier imperfección, porque a veces los atletas mueven los dedos durante el escaneo, y tenemos que corregirlo. Después de hacer todo esto lo exportamos como un archivo OBJ para usarlo en nuestro software de computación de cobertura”, dice Quilter.

La última propuesta de Vorteq es la de utilizar su Leo para crear escaneos para la impresión en 3D de maniquíes de atletas con precisión anatómica. Estos maniquíes se utilizan luego para crear nuevos trajes de piel para los atletas sin necesidad de visitar las oficinas de Vorteq. Digamos, por ejemplo, que un ciclista está entrenando al otro lado del mundo y necesita un traje de piel específicamente para una próxima prueba contrarreloj de larga distancia que es principalmente en llano, pero también incluye una larga fase de descenso. Al tener un maniquí 3D del atleta, Vorteq puede crear un traje de piel personalizado para ellos, probar múltiples telas y patrones en los túneles de viento, elaborar el nuevo traje de piel en pocas horas y hacérselo llegar allí donde se encuentre. En la actualidad, el proceso de fabricación de maniquíes a medida tarda algo menos de 2 días, pero acortamos tiempos muy rápidamente. El tiempo de entrega es de 24 horas, desde el escaneo 3D hasta la finalización del nuevo maniquí impreso en 3D.

Quilter nos cuenta las ventajas de estos maniquís impresos en 3D: “Un maniquí de tamaño natural nos permite hacer pruebas en el túnel de viento con telas aisladas en un solo brazo, por ejemplo, para ver cómo varias telas y patrones afectan a la resistencia de forma aislada. Así es como podemos obtener ventajas mínimas pero necesarias. Porque con un ciclista real en el túnel de viento, el movimiento puede ser un factor determinante, incluso el más mínimo movimiento puede afectar a los resultados. Con un ciclista en vivo, nunca puedes tener resultados exactos, pero sí con un maniquí inmovil, donde el único factor que cambia es la tela que se le pone”.

“Los maniquíes no se cansan, y siempre están quietos, lo que nos permite saber exactamente qué tipo de cambios están causando nuestras telas y diseños en términos de resistencia y rendimiento.”

TotalSim también proporciona consulta y formación en biomecánica para ciclistas y equipos, aconsejando a los atletas sobre qué posiciones del cuerpo, ajustes del equipo, hábitos de conducción y ropa mejorarán o disminuirán su potencia, resistencia y mucho más.

“Nuestra misión es ayudar a los atletas, muchos de los cuales ya están en la cima de su carrera o cerca de ella, a encontrar esas muchas ‘pequeñas’ mejoras que cuando se suman todas, pueden hacerle superar la cima y llegar a la victoria”, dice Quilter.

Además de los trajes de piel de Vorteq y los servicios de consultoría y formación en biomecánica de TotalSim, también proporcionan servicios de escaneo a una serie de clientes, incluyendo equipos de ciclismo. Su Leo es clave para escanear en 3D allá donde haga falta, ya sea en casa, en el Reino Unido o en el extranjero.

Como nos cuenta Quilter, “A diferencia de nuestros escáneres anteriores, Leo nos da esa libertad de escanear en casi cualquier parte del mundo, sin necesidad de hardware adicional, sólo el propio escáner Leo. Esta flexibilidad es esencial cuando se va a lugares fuera de las instalaciones que no son precisamente laboratorios profesionales”.

Cómo mejorar el rendimiento de un coche de carreras F3 con Artec Leo

Producto: Artec Leo
Industria: Automotriz y Transporte

Un coche de carreras, como el Dallara F399/01, es el resultado de décadas de avances en ingeniería. Tanto los motores, los chasis, así como los materiales han progresado enormemente para cumplir con el reglamento de los deportes de motor, al mismo tiempo que han aumentado el rendimiento. De hecho, los avances ya realizados a lo largo de los años en la ingeniería de los bólidos de carreras hacen que parezca que no hay mucho margen de mejora. Al menos no sin invertir gran cantidad de tiempo y dinero. Por tanto, ¿qué opciones hay para obtener ventajas técnicas sobre la competición? John Hughes, un estudiante de posgrado de ingeniería de la Universidad de Gales Trinity Saint David (UWTSD), ofreció una respuesta simple: La aerodinámica.

“Cada detalle cuenta, cada milésima que se le gana al crono, es mejor que nada. Por el momento, hemos conseguido aumentar aproximadamente 16 kilómetros por hora de velocidad punta en línea recta. Sólo a través del desarrollo aerodinámico.”

John ha estado trabajando en el alerón delantero del Dallara como parte de su proyecto de máster con otro estudiante de aerodinámica junto con los dos propietarios del coche. Su objetivo es mejorar el rendimiento del vehículo, que actualmente corre en el Campeonato Británico de Sprint, una competición de 16 carreras por temporada, entre carrera y carrera John y su equipo tienen algo de tiempo para trabajar en el coche en el taller de la Universidad, situado justo al lado del puerto de Swansea.

Durante algún tiempo, el equipo utilizó herramientas de medición manual para obtener las dimensiones del F3, pero los resultados carecían de precisión además de requerir mucho tiempo. Naturalmente llegaron a la conclusión de que necesitaban una forma fiable de obtener mediciones mejores y más rápidas. Entonces pensaron en la tecnología de escaneo 3D. Al principio, intentaron métodos básicos de escaneo 3D para obtener un modelo CAD en el que pudieran trabajar, pero aún así no era lo suficientemente preciso. En cuanto conocieron las soluciones de digitalización 3D profesionales, se pusieron en contacto con la empresa británica Cetral Scanning, embajadora de Artec 3D, con el fin de obtener un modelo 3D de las medidas del F3. John supo que había tomado la decisión correcta al ver los escaneos preliminares hechos con el nuevo escáner 3D Artec Leo. “Al ver el escaneo, con esa cantidad de detalles, y en comparación con lo que he visto anteriormente, es lo mejor, realmente increíble”

Nick Godfrey y Tom White de Central Scanning habían analizado previamente la tarea en cuestión, y llegaron a la conclusión de que Leo de Artec era la mejor herramienta para el trabajo. “Leo es capaz de escanear objetos medianos y grandes muy rápidamente. No requiere ninguna preparación previa, y el escaneo puede hacerse directamente in situ”, nos cuenta Nick. “El escáner es totalmente autónomo, lo que significa que no hay cables ni ordenadores de por medio que limiten los movimientos. Podemos capturar virtualmente todo más fácilmente que con cualquier otra solución de escaneo 3D”.

Leo viene equipado con su propia batería, una pantalla táctil que muestra el escaneo en tiempo real, y guarda los datos en una tarjeta de memoria que puede ser transferida posteriormente a un ordenador. Tom escaneó el Dallara en el taller de motores del UWTSD, sin necesidad de ningún mecanismo adicional. En total, el escaneo de todo el coche duró menos de 2 horas. Los datos del escaneo fueron tratados en Artec Studio en un día, y el modelo CAD completo se envió a John unos días después.

En el campo de la aerodinámica, cambios millimétricos en el diseño pueden ser muy importantes. El Artec Leo cuenta con una impresionante tasa de captura de datos de 3 millones de puntos por segundo, con un procesamiento 3D en tiempo real que se muestra directamente en su pantalla. Al tener la geometría de todo el coche escaneada digitalmente con la máxima precisión, John puede ejecutar una mejor simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD) en Ansys, analizando todas las opciones para ajustar con precisión el perfil aerodinámico del coche a partir del modelo 3D realista.

“Normalmente comienzo tratando de optimizar el componente actual lo mejor posible sin alterar la geometría de los componentes individuales. Por ejemplo, el alerón delantero actual tiene múltiples elementos, como las viseras y los flaps. Estudiaría si al mover la posición de los flaps se mejoraría el rendimiento general del alerón”, explicó John. “Este proceso puede llevar meses para que funcione bien. Sin embargo, puede acelerarse con el uso del software de Diseño de Experimentos (DoE). Una vez optimizada la geometría original, puedo empezar a desarrollar la geometría estudiando los resultados del CFD. El uso de este método ahorra tiempo de fabricación y costes, ya que intento mantener tanto como sea posible el alerón delantero original”.

Después del análisis y el trabajo de diseño, las piezas modificadas se enviaron a Fibre-Lyte, un fabricante de fibra de carbono especializado en deportes de alto rendimiento. Con una fresadora 3D, son capaces de crear piezas únicas y rentables que pueden ser fabricadas en serie si es necesario.

Las piezas fabricadas han sido instaladas en el coche de carreras, y John ya ha empezado a notar la diferencia: “Hemos comprobado mejoras en línea recta y en las curvas desde que comenzaron las modificaciones. He creado una serie de repeticiones en una plataforma, y cada una de ellas muestra mejoras en el rendimiento. Los resultados de la simulación muestran avances prometedores en el rendimiento”.

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