Поверка и калибровка вертикальных и горизонтальных резервуаров методом 3D-сканирования. Измерение вместимости технологических нефтепродуктопроводов

Главная

—

Основные разделы

—

Услуги

—

Поверка и калибровка вертикальных и горизонтальных резервуаров методом 3D-сканирования. Измерение вместимости технологических нефтепродуктопроводов

Поверка и калибровка вертикальных и горизонтальных резервуаров методом 3D-сканирования. Измерение вместимости технологических нефтепродуктопроводов

Описание услуги

Для осуществления учетных и торговых операций с нефтью и нефтепродуктами, а также для взаимных расчетов между поставщиками и потребителями  резервуары должны быть поверены.  Определение интервальных вместимостей резервуаров как при поверке, так и при калибровке выполняется с применением геодезических приборов: лазерного сканера, электронного тахеометра, оптического и лазерного нивелиров. Инновационная технология фазового лазерного сканирования позволяет выполнять цифровое 3D-моделирование резервуаров. Цифровые модели  представляют собой набор (облако) точек с пространственными координатами, что позволяет методом наложения моделей, получать оценку динамики изменений формы резервуаров.

3D сканирование резервуаров

Технология фазового лазерного сканирования успешно конкурирует с объемным (проливным) методом, а по скорости выполнения во много раз превышает его. Кроме того, в труднодоступных для автотранспорта местах, где и ведется добыча полезных ископаемых, становится просто незаменимым.

Дополнительные «фишки»

Сканирование возможно не только снаружи, но и изнутри, будут учтены все внутренние детали. При измерении изнутри сканер может располагаться как на штативе, так и в перевернутом состоянии с закреплением на горловине резервуара.

Измерение вместимости нефтепродуктопроводов

Определение вместимости трубопроводов выполняется с целью оперативного контроля количества перекачиваемых нефтепродуктов. Поэтому расчет вместимости осуществляется с применением сертифицированного программного продукта.

Документы

Образец доверенности на получение СИ

Порядок составления и согласования графиков поверки

Образец запроса на коммерческое предложение

Образец заявки на поверку

Договор на оказание метрологических услуг 2023 г.

Контракт на оказание метрологических услуг на 2023г.

Шаблон спецификации

Начальник отдела геометрических СИ

Краснова Татьяна Николаевна

тел. (391) 205-00-00, вн. 739

Отдел геометрических СИ

e-mail:  krasnova@krascsm. ru

3D-сканирование зубов: для чего нужно

3D-сканирование зубов постепенно становится новым стандартом лечения в современной стоматологической клинике. Процедура позволяет стоматологам воссоздать в цифровом виде зубы и кости черепа пациента в 3D. Врачи могут взаимодействовать с этой моделью и планировать ход лечения. 3D-сканирование позволяет быстро диагностировать проблему и подобрать наиболее эффективные способы лечения.

Процедура полностью безболезненная – сравнима с изготовлением снимка

Что такое 3D-сканирование зубов?

3D-сканирование зубов – это современная и очень точная методика диагностики, которая позволяет стоматологу рассмотреть челюсти и зубы пациента под любым углом.

Стоматолог проводит сканирование зубов специальным прибором — внутриротовым (интраоральным) 3D-сканером. В отличие от обычного рентгеновского аппарата, прибор делает не один снимок, а тысячи и переносит их на компьютер, где из изображений формируется трехмерная модель.

Всего несколько минут – и цифровой 3D-снимок ротовой полости готов

Когда используется такой метод диагностики?

В отличие от традиционных слепков и ортопантомограммы, 3D-сканирование позволяет получить объемное изображение ротовой полости пациента без искажений. Это особенно важно при проведении реставрационных работ, подготовке к установке коронок и имплантов, а также при лечении на элайнерах. И вот почему: элайнер работает за счет очень плотного прилегания к зубам. Если модель для изготовления элайнеров будет недостаточно точной, то элайнер не сможет оказывать нужного воздействия в правильном направлении и, соответственно, правильная траектория перемещения зубов может нарушиться.

В клинике Star Smile используются внутриротовые 3D-сканеры вместо снятия слепков. С их помощью врач получает всю информацию о степени смещения зубов, их расположении и наклоне, о положении корней. В дальнейшем эти данные будут использоваться при производстве элайнеров.

Цифровая 3D-модель сразу же отображается на мониторе

Преимущества 3D-диагностики

У такого сканирования зубов несколько преимуществ.

• Простота и удобство для пациента.

Процедура снятия физических слепков может вызывать дискомфорт у пациента из-за материалов, которые размещают в ротовой полости на лотках для оттисков. Некоторым во время такой процедуры тяжело дышать, может появиться тошнота. Особенно часто эта проблема встречается у детей. Именно для таких пациентов 3D-сканирование наиболее удобный способ получить цифровую модель зубов.

• Цифровая модель зубов, полученная с внутриротового сканера, более точная, чем при снятии слепков.

При снятии оттиска могут быть небольшие неточности, так как масса для слепков – это «физический» носитель. Благодаря 3D-сканированию зубов этого можно с легкостью избежать. Стоматолог, который проводит сканирование, может контролировать качество получаемого скана прямо с экрана монитора. Если он заметит, что какой-то участок просканирован не очень четко, то он сможет сразу же переснять проблемный участок. Все это позволяет учитывать индивидуальные особенности каждого пациента и изготовить максимально точные элайнеры.

• Быстрый результат.

Обычная пересылка зубных слепков курьерской доставкой и процесс их сканирования занимает два-три рабочих дня. После проведения 3D-сканирования врач сразу же может отправить цифровую модель пациента по интернету в лабораторию для изготовления элайнеров. Производство начинается практически сразу же, после того как закончилось 3D-сканирование.

Эти преимущества делают такой вариант диагностики самым удобным и предпочтительным. Чем точнее снимки – тем точнее воздействие элайнеров и тем лучше и быстрее результат.

Другие статьи:

• Какие брекеты выбрать? Сравниваем недостатки и преимущества
• Правда ли, что после исправления прикуса меняется лицо?
• Как проходит консультация врача-ортодонта по видеосвязи?

Вы можете пройти бесплатную диагностику и получить
бесплатную
консультацию

Врач-ортодонт даст медицинское заключение: вам лучше подходят брекеты, виниры или
элайнеры

Записаться на прием в Вашем городе

Необходима помощь?

Необходима помощь?

Записаться на бесплатную консультацию

Нажимая на кнопку «Жду звонка», вы подтверждаете свое

согласие на обработку пользовательских данных

Спасибо за вашу заявку, наш менеджер свяжется с вами

проектов лазерного сканирования | Триметари Консалтинг

В июле 2022 года инженерами компании «Триметари Консалтинг» по заказу ООО «Газпром геотехнологии» выполнен очередной цикл маркшейдерско-геодезического мониторинга развития оползневых процессов на оползнеопасных участках горного отвода Абовянской ПХГ с применением систем лазерного сканирования. Работы проводились с целью обеспечения промышленной безопасности и охраны недр при эксплуатации Абовянского подземного газохранилища. Специалисты получили количественные характеристики оползневого движения с целью выявления нарастания или затухания оползневого процесса, его моделирования и прогнозирования. Полученные данные также используются для разработки противооползневых мероприятий. (читать дальше…)

В декабре 2019 года ООО «Триметари Консалтинг» выполнил комплекс работ по лазерному сканированию и офисной обработке с целью получения исходных данных для реставрации интерьеров Таврического дворца.

Для проектирования реставрации офисов «Молдова», «Азербайджан», «Армения», «Таджикистан» и «Казахстан» необходимо было выполнить архитектурный обмер интерьеров, получить подробную информацию о геометрии обоих сами помещения и декор, лепнина, дверные и оконные проемы, столярные заполнения и покраска. (читать дальше…)

В августе 2018 года ООО «Триметари Консалтинг» оказало консультационные услуги для ООО «Газпроектинжиниринг», г. Воронеж, Россия. В 2017 году инжиниринговая компания приобрела лазерный сканер Leica ScanStation P30 и программное обеспечение Leica Cyclone. Пройдя обучение лазерному сканированию у поставщика оборудования, специалисты отдела инженерных изысканий компании заказчика успешно выполнили ряд первых проектов. Необходимость в консалтинге возникла в связи с необходимостью оптимизации производственных процессов, связанных с лазерным сканированием.

(подробнее…)

В марте 2018 года ООО «Триметари Консалтинг» выполнило обмер здания Дворца детского юношеского творчества им. Л.Н. Маклакова в г. Кириши, Россия методом наземного лазерного сканирования. Построенный еще в советское время, в 1984 году, Дворец пережил девяностые, шагнул в 21 век, но за все это время практически не обновлялся. Именно поэтому задача ремонта крупнейшего образовательного центра в Киришах стала одной из первоочередных задач городской администрации. (читать дальше…)

В январе 2018 года компанией ООО «Триметари Консалтинг» были выполнены работы по лазерному сканированию и 3D моделированию подтопочного пространства печей шагающего типа Выксунского металлургического завода. Цель работы – создание геометрической 3D-модели в формате файла Autodesk DWG для дальнейшего проектирования системы очистки печи. (читать дальше…)

В январе 2018 года специалистами ООО «Триметари Консалтинг» были выполнены работы по лазерному сканированию и созданию BIM-модели многофазной насосной станции, расположенной на территории Верхне-Салымского нефтяного месторождения, Ханты-Мансийский автономный округ. История Салымского месторождения, расположенного в Тюменской области России, началась почти 20 лет назад с небольшой разработки и дошла до наших дней как крупный проект по добыче нефти. Годовой объем производства превышает 6 миллионов тонн. (читать дальше…)

В ноябре 2017 года специалисты компании ООО «Триметари Консалтинг» завершили работы по наземному лазерному сканированию и BIM-моделированию депо депо Южного железнодорожного вокзала в Калининграде. Работа выполнена на лазерном сканере Leica ScanStation P40 в режиме реального цвета. Выполнено 125 станций (точек стоянки сканера), всего облако содержит около 16 млрд точек. В результате объединения данных сканера в единое облако точек была достигнута погрешность сбора данных 0,002 м. По результатам лазерного сканирования в программе Autodesk Revit была создана BIM-модель. (читать дальше…)

В ноябре 2017 года ООО «Триметари Консалтинг» завершило серию курсов по лазерному сканированию для сотрудников компании «Тенгизшевройл», крупнейшего производителя нефти в Казахстане. В рамках тренинга было проведено как базовое обучение работе с геодезическим оборудованием Leica Geosystems (лазерный сканер Leica ScanStation P40) и программным обеспечением Leica Cyclone, так и расширенное, специфическое для работы Тенгизшевройл. Обучение проходило на территории заказчика, в вахтовом поселке Тенгиз, расположенном на том же нефтегазовом месторождении. (читать дальше…)

В январе 2017 года специалисты ООО «Триметари Консалтинг» передали заказчикам исполнительную 3D-модель Diamond Park – крупнейшего строящегося аквапарка Азербайджана. На момент проведения исполнительной съемки было завершено возведение бетонного монолита, смонтировано оборудование и часть коммуникаций. Лазерное сканирование требовалось для анализа отклонений фактического расположения построенных железобетонных конструкций от проектного положения. Знание точных размеров позволит проектировщикам более качественно создавать несущие металлоконструкции стеклянного фасада и крыши. (читать дальше…)

В мае 2016 года специалисты ООО «Триметари Консалтинг» провели обучение 3D лазерному сканированию группы специалистов ТОО «Сварог». Обучение проводилось в офисе заказчика в Южно-Сахалинске, Россия. Компания Сварог несколько лет назад купила лазерный сканер Leica ScanStation P20 и программное обеспечение Leica Cyclone. Пройдя стандартный курс обучения от поставщика оборудования и получив первый опыт лазерного сканирования, специалисты «Сварога» столкнулись с необходимостью дальнейшего профессионального развития. (читать дальше…)

В феврале 2016 года специалисты компании Trimetari Consulting LLC передали последние отчетные материалы по проекту топосъемки международного аэропорта King Khalid (г. Эр-Рияд, Саудовская Аравия). Лазерное сканирование аэропорта потребовалось для масштабной реконструкции в связи с резким увеличением пассажиропотока. В 2000 году услугами аэропорта воспользовались 8 миллионов человек, в 2010 году – 13 миллионов, сейчас воздушная гавань обслуживает более 25 миллионов пассажиров в год. (читать дальше…)

В январе 2016 года ООО «Триметари Консалтинг» выполнило лазерное сканирование главного корпуса Боголюбовского ГОКа, перерабатывающего золото-сульфидную и золото-сурьмяную руду. Цель работы – создание исполнительной BIM-модели объекта. Производственное здание площадью более 3000 м², многоуровневые конструкции, технологическое оборудование и коммуникации были просканированы за 2 дня. Полученное облако точек позже использовалось для построения точной и актуальной BIM-модели завода. (читать дальше…)

В декабре 2015 года компания ООО «Триметари Консалтинг» провела лазерное сканирование всемирно известной скульптуры «Родина-мать зовет» на Мамаевом кургане в Волгограде, Россия. Статуя имеет высоту 85 м, на момент создания это была самая высокая скульптура в мире. На сегодняшний день работа скульптора Евгения Вучетича и инженера Николая Никитина является самой высокой статуей России и Европы.

Памятник, построенный в период с 1959 по 1967 год, является центральной частью триптиха, в который также входят скульптуры «Тыл-Фронт» в Магнитогорске и «Воин-освободитель» в Трептов-парке в Берлине. Понятно, что меч, выкованный на берегу Урала, потом был поднят Родиной в Сталинграде и брошен после Победы в Берлине.

(подробнее…)

В ноябре 2015 года сотрудники международной строительной компании Renaissance Construction прошли курс лазерного сканирования в Trimetari Consulting. В результате специалисты отдела геодезии смогут не только самостоятельно работать с собственными лазерными сканерами Leica Geosystems, но и эффективно заниматься обработкой сканированных данных. (читать дальше…)

Церковь Святой Марии Магдалины — православный храм в Дармштадте, Германия. Решение о строительстве церкви на земле Гессен было вызвано желанием последнего российского императора Николая II и Александры Федоровны (урожденной принцессы Гессен-Дармштадтской) иметь возможность посетить православный храм во время пребывания на родине императрицы. Перед началом строительства холм был засыпан. Для этого было привезено около 400 фур земли, собранной в разных губерниях Российской империи. В Дармштадт также привозили гранит – с Урала, Кавказа и из Сибири. Архитекторы определили, что церковь должна быть буквально из русского камня и стоять на русской земле. (читать дальше…)

Виноторговый дом Камиль Депре – здание 1899 года постройки архитектора Р. Клейма, расположено в центре Москвы на Петровском бульваре. Двухэтажное здание не использовалось последние 20 лет. В цокольном этаже располагалась винная лавка, а в подвале — цех по розливу вина и винные погреба. Была проведена реконструкция здания с целью переустройства его в квартиру-чердак. Измерение здания с помощью лазерного сканирования было необходимо для быстрого создания точной и актуальной модели BIM. (читать дальше…)

Извините, эта страница доступна на русском языке.

Сотрудники отдела землеустройства ДУК «ОзГАШКЛИТИ» прошли обучение по 3D лазерному сканированию у специалистов ООО «Триметари Консалтинг» в офисе заказчика в Ташкенте, Узбекистан. Название курса: «Лазерный сканер Trimble TX5, программное обеспечение Trimble SCENE, Trimble RealWorks». Курс включает в себя теоретические основы технологии наземного лазерного сканирования, полевые работы на объекте заказчика, а также обработку облака точек программным комплексом, приобретенным ОзГАШКЛИТИ. (читать дальше…)

Извините, эта страница доступна только на русском языке.

В ноябре 2013 года компания Триметари провела лазерное сканирование гостиничного комплекса в Московской области, Россия. Площадь территории для 3D лазерного сканирования составила около 2 га, на этой территории были отсканированы интерьеры всех зданий и сооружений, а также фасады, подвалы и кровля.

Основная задача, решаемая с помощью лазерного сканирования и BIM-моделирования – предоставление актуальной информации о состоянии всего объекта для проектирования масштабной реконструкции. Заказчик использовал программное обеспечение Autodesk Revit для создания модели BIM из данных облака точек. (читать дальше…)

Извините, эта страница доступна только на русском языке.

В 2014 году «Липецкгеоизыскания» приобрела лазерный 3D-сканер Leica для съемки фасадов, архитектурных и промышленных приложений. В январе 2015 года компания обратилась в Trimetari Consulting с просьбой провести курс наземного лазерного сканирования для сотрудников ООО «Липецкгеоизыскания». (читать дальше…)

Несмотря на то, что первые наземные сканеры появились еще в прошлом веке, вряд ли можно сказать, что лазерная технология 3D-сканирования широко используется при проектировании и строительстве промышленных объектов. Основными причинами, вероятно, являются все еще высокая стоимость таких систем и отсутствие информации о том, как их эффективно использовать в конкретных приложениях. Тем не менее интерес к этой технологии и спрос на нее на рынке геодезического оборудования с каждым годом растет в геометрической прогрессии, а дороговизна приобретения все больше компенсируется предложениями от поставщиков сканирующих услуг.
В зависимости от целей и задач проекта технология лазерного сканирования может эффективно сочетаться с технологиями 3D-дизайна. (читать дальше…)

Главная площадь города Екатеринбурга, которая называется «Площадь 1905 года», за время своего существования имела множество памятников. До революции на площади находился Собор, а в 1906 году перед собором был установлен памятник Александру II. В 1918 году его место заняла Статуя Свободы. Затем, в 1920 вместо него на том же постаменте был установлен бюст Карла Маркса. Через несколько месяцев вместо бюста был установлен Памятник Освобождению Труда. В 1930 году собор и памятник были взорваны. В центре площади была установлена ​​огромная трибуна. Наконец, 5 ноября 1957 года на трибуне был установлен памятник Владимиру Ленину. Автор памятника — скульптор Ингал.

В 2013 году местным Министерством культуры было принято решение о реставрации памятника, являющегося объектом культурного наследия. ООО «Триметари Консалтинг» получило заказ на архитектурное обследование памятника с помощью лазерного 3D-сканирования. (читать дальше…)

В 2013 году ООО «Триметари Консалтинг» совместно с Институтом горного дела РАН выполнили обследование одного из меднорудных карьеров УГМК с целью разработки методики мониторинга геомеханических процессов в бортах карьера. Карьер расположен на Среднем Урале, Россия.

  Произведена рекогносцировка карьера длиной 1000 м, шириной 600 м и глубиной 150 м с целью выявления оптимальных мест размещения станций лазерного 3D сканирования, а также их количества, необходимого для сведения воедино всех результатов лазерного сканирования в единую систему координат и получить единую 3D-модель открытой выработки. (читать дальше…)

В феврале 2013 года ООО «Триметари Консалтинг» выполнило геодезическую съемку первого энергоблока Юго-Западной ТЭЦ с применением наземного лазерного сканирования. Юго-Западная ТЭЦ расположена в Санкт-Петербурге, Россия. Проведено лазерное сканирование существующих объектов с целью создания 3D-модели AS-BUILT для проектирования второй очереди электростанции.
(подробнее…)

Денисова пещера в Горном Алтае (Сибирь, Россия) — всемирно известная палеолитическая стоянка (51° 23′ 51,29″ с.ш., 84° 40′ 34,34″ в.д.). С 1982 года здесь проводятся регулярные археологические раскопки, выявлено более 20 культурных слоев, собрано более 80 000 находок. В 2008 г. на основании находок в Денисовой пещере была открыта новая ветвь эволюции человека [1]. Поэтому актуальна задача сохранить этот уникальный объект в цифровом виде с использованием современных методов 3D-документации: создать виртуальную (цифровую) 3D-модель пещеры и наиболее важных находок и визуализировать на ее основе результаты археологических исследований. . (читать дальше…)

Радиомачта на Шаболовке — символ советского радио и телевидения, всемирно известный памятник архитектуры, принадлежащий русскому авангарду. Сейчас ее чаще называют «Шуховской башней» по имени ее создателя Владимира Григорьевича Шухова (1853–1939), выдающегося русского инженера, члена-корреспондента и почетного члена АН СССР. Башня была построена в 1919-1922 годах, радиовещание началось 19 мая., 1922 г. В 1937-1967 гг. башня использовалась также для телевещания. (читать дальше…)

Компания «Триметари Консалтинг» приняла участие в программе строительства и модернизации транспортной инфраструктуры г. Сочи, в соответствии со строительством олимпийских объектов и развитием города как горного курорта. По договору с Росавтодором в феврале-марте 2012 года консалтинговая компания «Триметари» выполнила работы по 3D лазерному сканированию автодорожных тоннелей на автодорогах А-149.«Адлер — Красная Поляна» и А-147 «Обход Сочи».

Всего просканировано 11 тоннелей, все они расположены недалеко от Сочи, Россия. Цель работы – наполнение электронной базы данных объективными пространственными данными о фактическом состоянии тоннельных сооружений на федеральных дорогах. (читать дальше…)

Извините, эта страница доступна только на русском языке.

Извините, эта страница доступна только на русском языке.

Извините, эта страница доступна только на русском языке.

Извините, эта страница доступна только на русском языке.

Извините, эта страница доступна только на русском языке.

СТРАНИЦА В РЕСТАВКЕ, ИЗВИНИТЕ

Церковь Николая Чудотворца в Застенье, построенная из известняка в 1542 году, представляет собой интересный памятник псковского зодчества. Церковь расположена на небольшом острове, омываемом с обеих сторон рекой Великой. В древние времена здесь была крепость, руины которой можно найти здесь. У церкви есть очень необычная для православного зодчества особенность – алтарь поставлен не на восток, а на север. Предположительно северное направление совпадает с городом Псковом, основателем и покровителем его подмосковного города Острова [1].

В 2012 году была начата реставрация церкви, которая потребовала точного архитектурного обмера. (читать дальше…)

В мае 2011 года ООО «Триметари Консалтинг» выполнило лазерное сканирование российского подводного туннеля, входящего в состав Защитного барьера Санкт-Петербурга от наводнений (ПЗП). Строительство уникального гидротехнического сооружения, включающего одиннадцать дамб, шесть водопропускных труб, два судоходных штрека и шестиполосную автомагистраль, проходящую по гребню плотин и протянувшуюся на 25 км с мостами, тоннелями и развязками, было начато в 1919 году.79. В августе 2011 года ФПБ был сдан в эксплуатацию. Тоннель считается самым длинным подводным тоннелем в России. (читать дальше…)

Извините, эта страница доступна только на русском языке.

По заказу частного инвестора в апреле 2011 года ООО «Триметари Консалтинг» выполнило лазерное сканирование песчаного карьера в Тверской области, Россия. Цель работы – расчет объема песка, доступного для открытой разработки и, как следствие, оценка рентабельности карьера. (читать дальше…)

Летом-осенью 2010 года специалисты «Триметари Консалтинг» поддержали проект сканирования археологических раскопок на мысе Охта в Санкт-Петербурге. Историческое значение этой территории впервые было замечено еще в 90-х годах прошлого века, но серьезные исследования начались в 2006 году НИИ «Наследие». Найдены уникальные исторические объекты, такие как ряд неолитических стоянок, остатки укреплений Ландскроны и Ниеншанца, XIV и XVII века соответственно. (читать дальше…)

В феврале-марте 2012 года Триметари Консалтинг выполнила инженерные изыскания методом 3D лазерного сканирования скального откоса, расположенного над водозаборным каналом и пристройкой Ирганайской ГЭС, Дагестанская область, Россия. В связи с потребностями заказчика, корпорации РусГидро, были выполнены работы по получению топографических карт масштаба 1:500 и трехмерной модели местности. 3D-модель должна быть пригодна для дальнейшего детального инженерно-геологического районирования склона, а также для обеспечения проектных работ по защите от камнепадов. (читать дальше…)

Подписывайтесь на нас:

[CASE STUDY] 3D-сканирование оригинальных масок

В этой статье мы расскажем о том, как мы оцифровывали оригинальные маски для виртуальной выставки Art of the Mask, какое оборудование использовалось, какие трудности возникали и как они решались .

О проекте

Выставка «Искусство маски» — проект, открытый в виртуальном пространстве в рамках ежегодной Красноярской ярмарки книжной культуры (КРЯКК) под эгидой Фонда Михаила Прохорова.

В описании события говорится: «Маска — один из самых загадочных культурных феноменов и чрезвычайно привлекательный предмет одежды, отчасти благодаря своему игривому потенциалу. Работая преимущественно с верхней половиной лица, маска вступает в игру с идентичностью, что делает ее неизменно привлекательной для экспериментов художников и дизайнеров». Модель, полученная в результате сканирования, используемого на сайте

34 работы, выполненные из самых разных материалов и в самых разных техниках, были собраны и отсканированы для онлайн-выставки «Искусство маски». Проект предлагает уникальный опыт погружения в особую среду, где взаимодействие пользователя с 3D-моделями сопровождается атмосферной музыкой.

Дмитрий Шабалин. Маска «Океания» от KRYAKK на Sketchfab

Задание

Страница маски Oceania на сайте виртуальной выставки Art of the Mask

Организаторы выставки обратились к нам с необычным заказом. По их задумке, концепция сайта, посвященного выставке, должна включать не просто изображения масок, а 3D-модели. Только в этом случае пользователь сможет полностью ознакомиться с уникальными работами: повернуть их, рассмотреть с разных сторон, увеличить и рассмотреть детали или, наоборот, взглянуть на общий вид маски.

Маска Океании Дмитрия Шабалина до 3D сканирования

По словам заказчика, этот проект был уникальным. Ранее перед организаторами таких задач не стояло, так как все выставки проходили очно. В связи с пандемией и закрытием выставочных площадей было принято решение о переносе мероприятия в онлайн-формат. При этом важно было сохранить ощущение 360° обзора экспонатов, как при личном присутствии на мероприятии. У заказчика был выбор: либо снимать видео 360°, либо делать 3D-модели — второй вариант показался сложнее, но эффективнее.

В техническом плане заказчику требовались 3D модели с текстурами и материалами, а также возможность их загрузки на специальный онлайн-сервер для просмотра 3D объектов, чтобы пользователь мог просматривать подробную трехмерную модель в режиме реального времени и без установки специальное программное обеспечение.

Сначала специалисты Top 3D Shop планировали смоделировать большую часть предоставленных масок, рассчитывая использовать 3D-сканирование только для самых сложных с точки зрения геометрии объектов.

Однако возможности существующего оборудования позволяли получать около 80% геометрии с помощью только сканирования, и этого было достаточно для создания финальных 3D-моделей.

Проблемы

Красная пиксельная маска Анастасии Алехиной

В самом начале проекта возникли некоторые сложности. Одним из них были сжатые сроки. Маски поступали партиями из нескольких городов. Первую партию из десяти масок, например, дали на неделю. За это время необходимо было сделать хорошие сканы всех объектов, довести их до максимально качественного результата и загрузить на платформу для просмотра моделей.

По словам заказчика, многие компании, оказывающие такие услуги, отказались от сотрудничества из-за сложности и сроков.

Еще большую сложность представляли сами маски. Некоторые из них были чрезвычайно подвижны — их геометрия менялась при малейшем наклоне или повороте манекена. Структура других имела очень глубокие впадины. Некоторые из масок почти полностью состояли из прозрачного стекла, некоторые были черными, а некоторые даже были зеркальными.

Отражение души от Кристины Голец

Более того, в процессе сканирования необходимо передать не только геометрию, но и текстуру максимально близко к оригиналу. А это непросто, учитывая количество переменных, которые должны совпадать: цветопередача, падающий свет, отражение света от материала, яркость, контрастность. Необходимо учитывать, что цвета (и свет) на оригинале и на экране компьютера воспринимаются по-разному. Наконец, цвета могут выглядеть совершенно по-другому, когда 3D-модель отображается в режиме онлайн при рендеринге сервером в режиме реального времени.

Процесс и оборудование

Маска-ирокез Вани Тоник

В процессе 3D-сканирования масок (всего 34 экземпляра) специалисты сервисной службы Top 3D Shop использовали два сканера: EinScan Pro 2X Плюс и EinScan Pro HD от Shining 3D.

3D сканер Shining 3D EinScan Pro 2X Plus

3D сканер Shining 3D EinScan Pro HD

С самого начала для работы над проектом 2X Plus планировалось использовать EinScan Pro. Этот 3D-сканер давно зарекомендовал себя как высокоточный инструмент для ручной оцифровки объектов разного размера и с разным уровнем сложности геометрии. Подробнее об устройстве можно узнать из обзора EinScan Pro 2X Plus.

В случае с масками ручное сканирование было единственным вариантом реализации проекта из-за описанных выше сложностей.

В дополнение к EinScan Pro 2X Plus также использовалась цветная камера. Это надстройка, которая с высокой точностью захватывает текстуру объекта и позволяет создать максимально реалистичную цифровую модель. Читайте об этом модуле в обзоре надстроек для 3D-сканеров Shining.

Цветная камера для 3D-сканеров Shining 3D EinScan Pro

Чуть позже у специалистов сервисной службы появилась возможность протестировать новое поколение ручных 3D-сканеров Shining — EinScan Pro HD. Новинка по многим параметрам превосходит устройства предыдущего поколения. Pro HD имеет более высокую точность, разрешение и скорость сканирования. Ключевым фактором, после которого специалисты полностью перешли на использование нового сканера, стала отличная возможность сканирования темных и черных объектов. Подробнее об этом устройстве рассказывает обзор EinScan Pro HD.

Некоторые детали не могли быть отсканированы ни при каких обстоятельствах — зеркало на одной из масок и сетчатые поверхности. Но той геометрии, которую смог «поймать» сканер, вполне хватило для последующего ручного моделирования.

Подготовка окончательных 3D-моделей

После того, как мы закончили 3D-сканирование, пришло время обработать готовые сканы. Сюда относится очистка, связывание, заполнение дыр в полигональной сетке, настройка яркости и контрастности текстуры в ПО сканера и, наконец, упрощение и оптимизация текстуры для сервера. Ниже мы поговорим об этом процессе подробнее.

После сканирования получаем облако точек. В нашем случае облако точек и текстура самого объекта. Так выглядит полностью отсканированный объект.

Затем мы выбираем разрешение модели между тремя уровнями сложности (количество полигонов). На этом этапе желательно понять, какая модель нужна в итоге и позволит ли геометрия загрузить ее в лоуполи. Так что, если на модели много мелких деталей, стоит задуматься, нужны ли будут эти детали для результата.

Мы выбрали высокополигональную модель, чтобы упростить ее позже. В нашем случае плотность точек и отношение скорости к качеству не играют существенной роли, но в других проектах настройка этих параметров может ускорить обработку или улучшить качество модели.

Теперь переходим непосредственно к редактированию полигональной сетки, нажав кнопку Mesh Model.

У нас есть выбор заполненной или незаполненной модели (водонепроницаемая и неводонепроницаемая). В первом случае заполняются все отверстия (в том числе и от меток, если они есть) — даже большие, которые не нужно заполнять. Этот способ подходит для полностью (или почти полностью) закрытых сканов, которые программа не может исказить при обработке.

Если в развертке были большие пропуски или необходимо устранить вмешательство программы в геометрию, что имеет решающее значение при сканировании объектов для реверс-инжиниринга, то метод Watertight не подойдет.

В нашем случае этот вариант не подходит, так как сканы не закрыты, маски не имеют задней стенки и для финального проекта это не требуется. Кроме того, алгоритм Watertight слишком грубо сужает большие промежутки.

Поэтому выбираем второй вариант — он не позволяет делать стежки, не заполняет отверстия метки и не меняет геометрию.

Начинается трансформация сетки. Этот этап может занять от нескольких секунд до десятков минут (в нашем случае около 15 минут) в зависимости от размера проекта, объема оперативной памяти и производительности компьютера.

Если вы запускаете программу на компьютере с низкой производительностью или малым объемом оперативной памяти, будьте готовы к многочасовому процессу и возможным сбоям обработки.

Если вы не уверены в производительности своего компьютера, обязательно сохраните проект сканирования. В любом случае, копию все же лучше сохранить. В противном случае можно потерять не только время, но и сам проект.

Сетка обрабатывается, остаются небольшие надрывы. Они не бросаются в глаза; тем не менее, они также должны быть обработаны. В окне Manual Hole Filling выбираем один из трех алгоритмов и запускаем процесс. В большинстве случаев рекомендуется использовать тип Tangent — такое заполнение отверстий не приводит к образованию выпуклостей над основной плоскостью, даже если она криволинейная. Два других параметра — Flat и Curvature — подходят для плоских или криволинейных поверхностей соответственно.

Можно автоматически заполнить все отверстия выбранным типом, а можно вручную выбрать определенный участок — выбранные отверстия будут выделены зеленым цветом. По окончании заливки приступаем к редактированию текстуры.

В программе Shining 3D не так много вариантов настройки текстур — только яркость и контрастность. Цветокоррекцию придется делать в сторонней программе, после загрузки текстуры.

Настроив яркость и контрастность, переходим к упрощению геометрии. Эта процедура уменьшает размер конечной модели в мегабайтах, но также удаляет мелкие детали. Важно подобрать подходящие настройки упрощения, чтобы не потерять необходимую детализацию.

Перед сохранением программа показывает окончательный размер модели в разных форматах. Мы выбрали OBJ: в отличие от STL, он позволяет «подтянуть» текстуру модели.

Теперь пришло время для заключительного этапа, переназначения текстуры, который включает в себя визуализацию или подготовку карты текстуры. После сканирования мы получаем очень сырую и разрозненную текстуру, с которой невозможно работать вручную. См. примеры ниже.

На этом этапе помимо собственно переназначения устраняются зазоры и неточности текстур. На самом деле можно обойтись и без ремапинга — просто убрать ошибки в текстуре. Но после этого вы не сможете работать с текстурой вручную.

Если поставить галочку в окошке Оптимизация текстур, то помимо исправления ошибок будет производиться еще и переназначение. Это увеличивает время обработки, но избавляет от необходимости возвращаться к этому этапу (невозможно реализовать этот этап вне проекта, так как теряется связь между сканом, текстурными изображениями и сеткой).

Процесс переназначения с обычной ретопологией занимает около 3 минут

Во избежание потери изменений и правок, обязательно повторно сохраните проект. После завершения процессов, описанных выше, вы можете работать с текстурой модели отдельно, а затем загружать результат на сайт.

Texture without optimization (retopology)

Texture after optimization

Handmade texture made by a 3D modeler from scratch (for comparison)

Wind of Change маска Ульяны Поляничевой, черновик 3D-модели

Ветер перемен маска Ульяны Поляничевой, итоговая 3D-модель

На самом сервере (клиент предложил использовать существующий аккаунт для хранения и демонстрации 3D-моделей SketchFab ), были скорректированы свет, ограничения вращения, свойства материала и настройки камеры рендеринга.

3D-модели масок на сайте SketchFab

Общий объем данных составил около 200 гигабайт и включал в себя источники облака точек, текстуры с материалами и готовые 3D-модели.

Вывод

Изначально предполагалось, что 3D-сканеры не захватят всю геометрию и, скорее всего, лишь частично справятся с прозрачными, блестящими и черными текстурами. Но оказалось, что при должном подходе можно отсканировать и текстуру, и геометрию таких объектов, нанеся очень тонкий слой матирующего спрея. Это касается зеркальных и прозрачных текстур. Мощности и яркости подсветки, встроенной в сканеры, хватало и для захвата черных поверхностей.

Заказчик остался доволен выполненной работой и сроком выполнения. Следует отметить, что сложность конструкции некоторых масок была настолько высока, что имело смысл прибегать к 3D-моделированию с нуля при создании их цифровых копий.

С точки зрения надежности и точности используемого оборудования EinScan Pro 2X Plus и EinScan Pro HD от Shining 3D показали себя очень хорошо.