Escaneado 3D de grandes esculturas de bronce al aire libre con el EinScan H

La empresa sueca nioform se dedica al modelado 3D y la fabricación robotizada de moldes, esculturas y modelos artísticos. Recientemente, nioform recibió el encargo de escanear en 3D cinco esculturas altas de bronce del siglo XIX. Joakim, fundador de la empresa, confió en el EinScan H para este proceso de 10 horas de duración.

Nombre de la empresa: nioform
Tamaño de la empresa: Empresa individual
Ubicación: Mariestad, Suecia
Oferta de productos: Fresado robotizado para artistas, arquitectos y diseñadores
Necesidad: Actualización de escaneado de luz estructurada y fotogrametría obsoletos
Solución: SHINING 3D EinScan H
Resultados:
- Tiempo de escaneado reducido en un 50-75
- Flujo de trabajo más fiable con información en tiempo real
- Escaneado 3D profesional ahora ofrecido como servicio

Introducción

Joakim dirige en solitario nioform, una pequeña empresa dedicada al modelado 3D y la fabricación robótica. Trabaja con espuma de poliestireno para revestimientos plásticos, crea modelos de poliuretano para fundición en bronce, fabrica objetos únicos de madera y mucho más: es un verdadero fabricante, deseoso de construir cualquier cosa y todo.

Con ayuda de herramientas digitales, Joakim reproduce físicamente las ideas de sus clientes. Generalmente escanea los modelos en 3D y prepara los datos escaneados para el fresado CNC. A continuación, los fabrica internamente con sus dos robots industriales o envía los modelos a fundiciones locales.

Joakim y su fiable brazo robótico

Un cliente encargó recientemente a nioform la captura de un conjunto de cinco esculturas de bronce del siglo XIX. El cliente necesitaba asegurar los datos 3D de las esculturas para su futura reproducción y, por supuesto, sin dañar los originales. Estas esculturas de gran tamaño estaban situadas al aire libre y medían entre 1 y 1,5 metros de altura: ¡un proyecto bastante grande!

Comparación de tecnologías de escaneado 3D

Joakim está familiarizado con la tecnología de escaneado 3D desde hace unos 15 años, desde el primer kit de escáner 3D DAVID. Ha utilizado las primeras versiones del escáner de luz estructurada DAVID (un dispositivo estacionario de sobremesa), así como la fotogrametría.

Ambas tecnologías funcionan bien con objetos pequeños o medianos, pero cada una presenta desventajas incompatibles con el proyecto de escultura en bronce.

Por ejemplo, gran parte del flujo de trabajo con el escáner DAVID implica el reposicionamiento manual y la alineación de los datos. "Aunque el escáner DAVID es una solución para [algunos] objetos, es un proceso muy lento y anticuado", explica Joakim. Como empresario individual y fabricante apasionado, Joakim prefiere dedicar tiempo a la artesanía.

Y con la fotogrametría,los objetos deben tener un patrón reconocible. Los objetos lisos y monocolores, como una escultura de bronce, son difíciles (si no imposibles) de captar con fotogrametría. Además, como añade Joakim, "durante la sesión fotográfica no recibes información sobre si tienes o no suficientes imágenes".

Montaje fotogramétrico típico de Joakim en el taller de nioform

El proceso completo de fotogrametría puede durar varias horas, y sólo sabrás si has tomado suficientes imágenes una vez finalizado el proceso de cálculo.Tener que reiniciar toda una sesión fotográfica lleva mucho tiempo y puede ser frustrante, sobre todo cuando se trata de objetos grandes y/o complejos.

Tampoco es siempre posible cuando ya no se tiene acceso al objeto o si el cliente se encuentra lejos.Teniendo en cuenta estas limitaciones, ni el escáner DAVID ni la fotogrametría habrían sido herramientas adecuadas para capturar las esculturas de bronce.

Encontrar una solución de escaneado 3D adecuada

"Necesitaba un método rápido y fiable para escanear en 3D. Algo que diera información en tiempo real y me permitiera escanear todos los tipos de superficies que suelen aterrizar en mi taller", expresó Joakim.

Dio la casualidad de que uno de sus clientes había adquirido recientemente un EinScan H de SHINING 3D para sus propios fines, y estaban bastante satisfechos con él.

El EinScan H es un escáner 3D portátil que aprovecha tanto la luz LED estructurada como la luz infrarroja para capturar geometrías 3D. Su cámara integrada también adquiere los colores del objeto y ofrece un amplio campo de visión para un escaneado más rápido.

A través de su cliente, Joakim pudo echar un primer vistazo a la calidad del EinScan H y quedó intrigado por su rentabilidad. Le interesó especialmente su capacidad con objetos de gran tamaño.

Para ponerlo a prueba, Joakim escaneó por primera vez un gran objeto de 3 por 4 metros. Comprobó con satisfacción que el escaneado se realizaba correctamente al primer intento, y sin marcadores.

Después de algunas sesiones más, Joakim quedó convencido. "El Einscan H proporciona información en tiempo real durante el escaneadosin necesidad de prácticamente ninguna configuración. La precisión [(hasta 0,05 mm)] es más que suficiente para mis aplicaciones. Puedo escanearsuperficies monocromas de cualquier tamaño y forma, incluso en exteriores, teniendo en cuenta las condiciones de iluminación."

También aprecia el hecho de que los datos se puedan alinear y procesar directamente en el software del escáner.

Superando los retos del escaneado 3D en exteriores

Aunque el EinScan H de SHINING 3D era justo lo que Joakim necesitaba, las esculturas de bronce seguían planteando un par de retos: el primero tenía que ver conlas condiciones de iluminación, un factor importante para cualquier escáner 3D.

Como las grandes esculturas de bronce estaban al aire libre, la luz del día podía interferir con los patrones de luz proyectados. Joakim solucionó este problema comenzando su sesión de escaneado al anochecer y continuando durante toda la noche.

Pudo escanear en 3D las cinco esculturas en una sola sesión de 10 horas de duración. Cuatro de las estatuas estaban lo suficientemente cerca para instalar el cable de 70 metros de longitud, pero la quinta estaba fuera de su alcance.

La solución fue utilizar un generador portátil, a pesar de las dudas iniciales: "Me preocupaba que la energía generada fuera demasiado "sucia" para el equipo, pero aprendí que las fuentes de alimentación y los transformadores pueden con casi todo. Ningún problema".

Resultado escaneado en 3D frente a la versión real de una de las esculturas

Al final, Joakim empleó unas 2 horas por escultura, incluyendo todos los desplazamientos y la gestión de la energía. Según él, "un escaneado típico de un objeto de tamaño medio podría haber llevadounas 3 o 4 horas con fotogrametría, siempre que la superficie fuera adecuada y que los resultados fueran satisfactorios a la primera".

Así,redujo el tiempo de escaneado al menos entre un 50 y un 75%, a la vez que experimentaba un proceso más fluido. "La fotogrametría no habría sido una opción razonable en este caso. La solución EinScan era la única forma de realizar el trabajo", añade.

Resultado del escaneado de una de las estatuas, que representa a Venus

Conclusión

El negocio de Joakim, nioform, gira en torno a la creación de objetos 3D a partir de ideas y/o escaneados 3D. Sus anteriores métodos de escaneado 3D resultaron ineficaces para varios casos de uso y objetos, como las esculturas de bronce.

Con SHINING 3D EinScan H,ya no tiene que preocuparse por el tamaño, la forma o el patrón del objeto. Además,ahorra una cantidad considerable de tiempo que ahora puede emplear en otros proyectos.

Joakim también está dispuesto a experimentar con nuevas formas de utilizar su escáner 3D, como el escaneado facial con el modo de infrarrojos seguro para los ojos. "La idea es escanear sujetos vivos y reproducirlos en arcilla mediante fresado robótico, como base para que el artista pueda esculpirlos posteriormente".

Estamos impacientes por ver los próximos proyectos de nioform. Permanezca atento para saber más de Joakim en nioform.