近年来，赛车类游戏都致力于为玩家带来更加沉浸式的游戏体验：通过创建高精细度的3D模型，结合先进的物理引擎和逼真的动态天气系统，模拟最真实的驾驶动态。

 

随着游戏市场竞争加剧，如何在最短时间内保证玩家获得最佳的视觉体验，是游戏开发商首要解决的问题。传统手动建模的方式已经无法满足游戏开发的需求，游戏开发商转而寻求更加高效、精准的3D模型制作方式。

 

《Gran Turismo》是由索尼旗下赛车游戏制作商Polyphony Digital开发的一款经典的赛车游戏系列，该游戏改编的电影《GT赛车：极速狂飙》热映好莱坞。

 

 

影片中思看科技TrackScan系列三维扫描仪强势出镜，通过创建汽车高精度的3D模型，结合AR、VR等技术模拟真实的赛车情境，为玩家提供了身临其境的虚拟赛车体验。这些精彩片段向全球的游戏、科技以及汽车行业就业者展示了3D扫描技术带来的数字化变革潜力。

 

 

本次案例将展示思看科技3D扫描仪获取汽车三维数据模型，助力赛车游戏开发商还原“真实”的赛车情境，加速游戏开发周期。

 

01 客户需求

 

当下，赛车游戏开发厂商已经不满足于以那些时髦的超级跑车为原型，而是转向了那些曾在汽车发展历史上留下过光辉的“老爷车”们。

 

 

古典车通常以其卓越的手工制造工艺而闻名，车内饰的缝线，优雅的仪表盘设计等无不体现着独特的设计元素和历史韵味。然而，由于这些“古董”汽车设计和制造工艺的局限性，它们并没有留下原始的数据模型。客户需要通过先进的数据获取手段，还原这些古典车的数据模型，使得玩家们能够重新体验经典汽车的魅力。

 

客户以往是通过手动建模制作汽车模型，虽然手动建模仍然是一种创建赛车模型的有效方法，但对于大规模的虚拟赛车游戏开发来说，它可能会过于耗时、费力和不切实际。因此，开发商更倾向于采用其他便捷高效的方法来获取赛车虚拟3D模型，例如3D扫描技术。

 

02 项目难点

 

1. 古典车历经岁月洗礼，每一个部件都有可能脆弱不堪，因此在项目实施过程中，需要尽量避免对车身表面造成影响，需要寻求无需贴点的非接触式测量方案。

 

2. 古典车的内饰往往注重豪华感：精致的木质饰面、手工缝制的座椅和优雅的仪表盘，客户需要高度还原这些细节。然而，汽车驾驶舱内空间通常较为狭窄，仪表盘和座椅的布局会制约车内人员的姿势、动作，这对测量设备的尺寸以及灵活性提出了巨大要求。

 

03 解决方案及优势

 

解决方案：TrackScan-Sharp + SIMSCAN

思看科技TrackScan-Sharp跟踪式3D扫描系统凭借智能光学跟踪测量技术，无需贴点即可开启非接触式扫描，扫描过程不会损伤车身部件及漆面，面对3-4m长车身，仅2-3次转站就可以完整获取车身表面数据。

 

 

使用SIMSCAN掌上三维扫描仪采集驾驶舱内部空间如座椅、仪表盘等部位的三维数据，SIMSCAN小巧便携，仅手掌大小，相机间距130mm，在扫描深孔、狭缝等狭窄空间有着优越的性能表现，尤其适合汽车驾驶舱狭小空间的数据采集。

 

 

最后结合专业的三维扫描软件，将采集到的点云数据迅速进行拟合、拼接、后处理等，最终形成完整的整车高精度3D数据模型，全程仅35分钟。

 

 

04 项目小结

 

在虚拟现实（VR）和视频游戏等应用领域，手动建模已经不再适合当下需要产品快速发展迭代的市场环境。3D扫描技术的创新应用，为传统行业数字化提供了一种变革性的解决方案，显著降低了将实体转化为数字模型的门槛，优化了制作流程的同时，也节约了制作成本。

 

思看科技始终致力于为客户提供创新的三维解决方案，通过三维扫描技术的不断演进，为各行各业数字化转型注入全新的活力，为行业发展带来更多先进、可持续的技术变革。

钻机是钻探事业的躯体，其性能和状态直接影响到钻探工作的效率和质量。钻头作为钻机中的核心部件，必须确保处于最佳状态，以充分发挥其在钻探作业中的关键作用。借助思看科技先进的3D扫描仪可以保障钻机性能优良、状态良好，提高钻探效率，减少故障和事故发生，为企业提高经济效益。

 

一、案例背景

 

案例中的客户是黄陵矿业集团，作为中国能源投资和基本建设体制改革四个试点单位之一，黄陵矿业已成为煤炭、电力、铁路、建筑建材等产业多元互补、循环发展的大型现代能源企业。本次项目需要检测钻机钻头刀口及磨损数据，以便进行后续刀口修复。

 

 

二、客户需求与痛点

 

在钻探过程中，钻头需要切削、破碎和穿透地层物质，因此位于钻头前端凸起的刀口承受着巨大的压力，进而导致钻头刀口与钻机的配合孔发生磨损，甚至引发崩裂。为了提高作业效率和降低整机维护成本，客户需要在不拆卸钻头的情况下精确修复刀口，减少停机时间，保持工作连续性。

 

 

传统方法中，需要将磨损的钻头切割下来进行修复，之后再焊接上去，这种方法存在诸多不足之处：

 

01 消耗钻头底座：由于需要将钻头切割下来，钻头底座成为消耗品，需要频繁更换，不仅增加了维护成本，也造成了资源浪费。

 

02 质量不稳定：焊接过程可能受到多种因素的影响，如操作人员技能、材料选择等，且仅通过简单的切割和焊接方式，修复过程粗糙，缺乏精确的控制和调整，极可能导致焊缝质量不稳定，影响钻头的整体性能，存在一定的安全隐患。

 

03 操作复杂：切割和焊接等操作需要专业人员进行，需要耗费大量的人力和时间，且存在一定的操作风险。

 

 

三、项目难点

钻头刀口在测量过程中往往面临诸多挑战：

 

01 钻机设备体积大且笨重，不便于移动，因此只能在车间现场进行测量，现场机器噪音、震动、灰尘等因素会影响测量稳定性。

 

02 钻头刀口几何形状复杂，损伤区域包括裂纹、磨损、蚀刻和其它形式的物理缺陷处较多且细小，对于测量数据精度和细节度要求非常高。

 

四、解决方案及优势

 

客户采用三维扫描仪获取钻头刀口数据，加上激光熔覆技术，直接修复刀口。

使用设备：KSCAN-Magic复合式三维扫描仪

01 借助KSCAN-Magic直接扫描钻头刀口，精度高达0.020mm，完全满足刀口形状、尺寸等数据的精准获取，在嘈杂、震动的现场环境也能保证稳定可靠的高精度测量。

 

 

02 同时KSCAN-Magic集成了红外+蓝色激光技术，在精细扫描模式下，7束平行蓝色激光线，最高分辨率可达0.010 mm，完整捕捉刀口物理缺陷处如磨损、裂纹、蚀刻等细节之处，为钻头刀口修复提供了精确的数据基础。

 

03 配合专业的三维软件，轻松地进行点云数据的预处理、特征提取、模型重建等。

 

 

04 在磨损钻头刀口高精度三维数据模型的基础上，结合激光熔覆技术对刀口进行修复。

 

激光熔覆技术是一种高度精密的表面修复技术，通过激光束对受损区域进行局部熔化，然后迅速凝固，实现对刀口的原位修复。激光熔覆结合三维扫描，可以更精确地定位和测量受损区域，实现对刀口表面的微观结构修复，确保修复层与原材料的紧密结合。这种精密度不仅提高了修复后的刀口耐磨性和强度，还减少了修复过程中可能引入的变形和残余应力。

 

五、客户评价

 

钻机设备通常较大且笨重，这使得制造和维修过程相对繁琐，很多新兴技术也无法轻松应用。然而这次在思看科技三维扫描仪的帮助下，我们彻底改变了以往的钻头刀口修复方式，不再局限于先切割再焊接的“笨”方法。三维扫描结合激光熔覆技术，为我们钻机设备的制造和维修提供了更加智能化、高效化、精准化的解题思路。

 

思看科技始终致力于为客户提供创新的三维解决方案，通过三维扫描技术的不断演进，为传统行业注入新活力。我们坚信通过数字化转型，思看科技将为传统行业发展带来更多先进、可持续的技术变革。

在科学实验和日常工作中，我们经常听到“精确测量”这个词，但实际上，无论我们多么小心，每次测量都存在一定的误差空间。这种误差就是“测量不确定度”，它是表征测量值精确度的重要概念，对于工程设计、产品开发和科研结果的可靠性及可信度都具有重大意义。

 

从精密的机械设备到大型航天航空器的测量，不确定度都在悄然影响着结果的准确性。通过本文，我们将一起揭开测量不确定度的神秘面纱，探索其在科研和工作中的作用，帮助我们正确评估测量结果。

 

 

01 什么是测量不确定度？

 

在进行测量时，无法避免地会因为一些因素而导致测量结果不准确，比如仪器本身的精确度、人为操作的不稳定性、环境的影响等等，这种表示测量数值的不确定程度就是测量不确定度。

 

举个例子：假设你要用一个刻度尺测量一张纸的长度，这张纸的实际长度是10mm。但是由于刻度尺的精确度有限，你可能无法准确地看清楚纸的边缘与刻度尺之间的对齐情况。这样一来，你的测量结果可能是9.8mm或10.2mm，而不是完全准确的10mm。

 

在这个例子中，测量的不确定度来源于刻度尺的精确度、你的目测能力等因素。因此，我们不能简单地说这张纸的长度就是10mm，而是需要附加一个不确定度，比如说（10±0.2）mm，表示测量结果的范围是在10mm的基础上加减0.2mm。

测量的不确定度是反映测量结果的可靠性和精确度的重要指标，它告诉我们在测量结果中可能存在的误差范围，帮助我们更好地理解和解释实验或测量数据。

 

02 如何表达测量不确定度？

 

在进行测量的时候，我们常常无法完全确定测量结果的准确性，因此我们需要关注有多少误差可能存在。为了量化这种不确定度，我们需要明确两个数字：1. 误差的范围，也可以说是测量结果的上下限；2. 置信概率，用来说明我们在这个范围内对“真实值”有多大的把握。

 

通常情况下，我们会使用一个包含因子k=2的范围来估计总的测量误差，同时给出一个约为95%的置信概率。这样可以用最小的误差范围和高置信度来描述测量结果的不确定性，帮助我们更好地理解测量结果和评估其可靠性。

 

 

思看科技校准中心获得ISO 17025:2017 & CNAS资质认可，这是一套全球认可的检测和校准实验室质量管理标准，表明思看科技在光学三维测量系统校准领域已具备按照国家规范及国际标准开展可追溯性计量校准的技术能力。

 

下面是三维扫描仪在思看校准中心校准后得到的证书资料，使用三维扫描仪对标准器进行多次重复的测量，再结合标准器球板的证书以及校准环境条件等因素，最后计算出扩展不确定度为U=0.010mm，k=2。

 

 

03 影响测量不确定度的因素有哪些？

 

在测量过程中，有很多因素可能会导致测量不确定度的增加。一是仪器本身对物体的测量能力，如分辨率、精度、稳定性和校准状态等；二是环境因素，如温度、湿度、噪音等的变化会对测量结果产生影响；三是人为因素，例如人的操作技巧、视觉判断的限制也会对测量结果造成误差。

 

04 如何减小测量不确定度？

 

虽然测量不确定度无法完全消除，但我们可以采取一些方法来减小不确定度。

选择合适的测量方法：选择合适的测量方法是减小不确定度的关键。对于不同的测量目的，以及测量对象的大小，形状和材料特性等选择适合仪器和测量方法。

仪器校准和维护：保证设备定期校准和维护，以维持其最佳性能。

充分利用软件：高质量的数据处理和分析软件可以帮助降低数据处理过程中的误差。

提高操作技能：培训操作人员以提升其技能和经验，减少操作中的人为误差。

环境控制：控制测量环境，如湿度、温度等，避免环境因素对测量结果产生影响。

 

05 三维扫描仪如何减小测量不确定度？

 

思看科技三维扫描仪凭借强大且稳定的性能，可以很大程度减小测量不确定度，满足大部分应用场景的三维测量需求度。

1. 高精度和分辨率

三维扫描仪能够提供高分辨率的图像和数据，这意味着它们可以捕捉到微小的细节，并且结果误差小，有助于减少测量不确定度。

 

2. 非接触测量

三维扫描仪通常采用非接触测量方式，可以测量易受损或复杂的物体表面，从而避免了物理接触可能产生的误差。

 

3. 快速获取数据

相比传统的测量设备，三维扫描仪能够快速获取被测对象表面的数据，这有助于提高效率，减少在测量过程等待过程中可能产生的误差。

 

4. 先进的数据处理能力

三维扫描仪通常配备有先进的数据处理软件，这些软件可以自动处理、分析数据，从而减小因手工数据处理可能产生的不确定度。

 

5. 灵活性和适应性强

三维扫描仪通常有着较强的材质适应性，可以灵活测量不同尺寸和材质的物体。

 

测量不确定度是衡量测量结果精确度的量化指标，用测量不确定度代替误差表示测量结果，易于理解、便于评定，具有较强的合理性和实用性。学习和理解测量不确定度的相关知识，对于提高测量水平有着积极的意义。

 

在量化测量不确定度的过程中，可以通过选择合适的测量仪器、测量环境条件以及操作技巧等，不断减小测量不确定度，提高测量的精确度和测量结果的可信度。

机器人与云计算、大数据、人工智能、物联网等新兴科技相结合，创新性地构建了智能制造系统，实现工业制造精益化、柔性化、智能化生产，大幅提高智能制造水平和生产效益。随着机器人技术的快速发展和应用领域的不断拓展，借助先进的三维数字化手段对机器人进行校准，以保证机器人的高性能、高质量和高可靠性则显得格外重要。

 

关于机器人校准

 

机器人设备在正式交付前，需要经过严格的校准以确保其精准度和性能符合要求。同时，机器人运行的过程中，由于各种因素的影响，机器人的位姿可能会发生偏差，如果不及时进行校准，会导致机器人在执行任务时的不准确性和工作质量下降，因此需要定期进行校准，以确保其稳定、可靠地执行复杂任务。

 

机器人校准是提高机器人精度的过程，包括关节角度校准、运动学校准和非运动学校准。

 

01 关节角度校准：机器人的关节角度校准是补偿机器人关节的位置和角度，使其与预期的运动一致。通过关节角度校准可以提高机器人的精度和重复性。

02 运动学标定：涉及整个机器人的几何标定，包括角度偏移和关节长度。

03 非运动学校准：对几何默认值以外的误差进行建模，例如刚度、关节柔度和摩擦力。

 

 

思看科技M-Track智能机器人路径规划和引导系统可用于准确获取机器人的位置和姿态，辅助工程师计算关键的参数，如耦合比、减速比、轴向偏差及连杆长度、转角等数值。本次案例我们来看看如何使用M-Track保障协作机器人的精度。

 

01 项目背景

 

深圳市众为创造科技有限公司（UFACTORY），是全球领先的消费级机器人系统研发和生产商，成立于2013年，在机器人底层算法、伺服系统、控制系统、机械臂关节设计、机械臂外观设计等方面有着深入研究和多年的积累，产品广泛应用于教育和研究、无人零售、自动检测等领域。

 

 

02 客户需求

 

精度校准是众为创造机器人交付前的关键步骤，传统的方法只能在单一维度上调整协作机器人的姿态精度，不仅效率低下，还容易出现误差和变化，影响产品的质量和一致性。

 

客户需要借助3D扫描仪捕捉若干个位置和姿态下的机器人末端目标坐标系（TCP）的实际位置，根据与理论点的偏差值，在系统内补偿修正机器人的参数，从而提高机器人的位置精度。

 

 

传统测量方法

 

① 拉线法：该方法只能补偿单个维度，精度低(可达3-5mm)，稳定性差。

② 常用的激光跟踪仪：成本较高。

 

 

03 解决方案

 

解决方案：M-Track机器人路径智能规划引导系统

方案由3D跟踪系统i-Tracker和M-Track软件组成。客户使用i-Tracker和M-Track软件获取协作机器人刀具中心点(TCP)的6D位姿。

 

 

① 创建背景点模型：使用 i-Tracker 识别背景点，并创建正确的大地基准坐标系。

 

 

② 创建目标模型：在软件中创建机器人末端模型和末端工具坐标系。

 

 

③ 跟踪目标点并输出坐标：调用API自动记录并输出目标点的实际坐标值。

 

 

④ 补偿修正运动机器人运动参数：将实际坐标点与理论坐标点输入补偿软件，自动得到补偿值，用于修正机器人的运动参数。

 

 

04 方案优势

 

 

① 精度保证：i-Tracker跟踪系统采用双目立体视觉技术，可以精准获取TCP的6D位姿。当跟踪范围为10.4m³时，精度可达0.049mm；跟踪范围为28.6m³时，精度可达0.067mm；跟踪范围为49.0m³时，精度可达0.089mm，有效减少了机器人的位姿误差，提高产品精度。

 

② 实时校准：M-Track将捕捉到的位姿数据与目标数据进行比较，可以辅助工程师快速验证和调整协作机器人的参数并纠正其偏差，进一步保证机器人精准执行任务。

 

③ 高效智能：相较于传统校准方式，M-Track大大节省了时间和人力成本，缩短了设备停机和维护时间，为机器人生产制造提供了更高效、智能化的校准方案。

 

M-Track智能路径规划与引导系统以其高精度、便捷性、智能化的特征高效完整地完成了机器人校准工作，充分保障机器人性能稳定可靠。机器人校准是促进生产线智能化升级和提高生产线效率的重要环节，思看科技三维数字化技术的应用为机器人的控制精度和稳定性提供了更加高效、智能化的可能，进一步提高生产线的整体效率和质量水平，促进智能智造行业的快速发展。

汽车冲压钣金件模具作为汽车制造的关键工具，其质量和精度直接影响着最终的质量和性能，借助3D扫描技术检测汽车冲压钣金件模具对于保证模具生产质量、降低模具制造成本、提高生产效率和延长模具的使用寿命至关重要。

 

01 客户需求

 

案例中的客户是某大型中日合资企业，公司致力于中高端汽车模具和汽车门盖类覆盖件产品开发与生产。本次项目客户需要检测汽车冲压钣金件的加工模具，测量其几何尺寸、表面平整度及缺陷特征，进而评估模具能否满足加工精度，以便及时进行调整和修复。

 

众所周知，模具的加工工艺非常复杂且严格，需要对模具进行切削、成形、打孔等加工过程，使其具备精确的加工精度、几何尺寸、形状和表面质量。精准加工是模具制造的关键步骤，它为后续的工艺流程以及钣金件生产加工提供了基础。

 

 

受制于加工工艺，模具加工过程中往往存在较大的加工偏差，因此需要对模具进行检测使其满足精度要求。客户之前采用的测量方案面临以下痛点：1. 测量设备采集数据技术老旧，且性能不稳定，容易损失精度；2. 需要在产品表面喷粉及粘贴标记点，整体耗时过长。

 

02 项目难点

 

汽车钣金模具在测量过程往往面临诸多挑战：

① 模具体积庞大、重量大，不便移动，只能在车间现场进行测量。

② 由于模具形状结构非常复杂，包括多种不规则形状特征如曲面、孔、凹凸面等，以及粗糙度较高或锋利的边角特征，这些部位之间相对位置和尺寸精度要求非常高。而且测量过程中还存在遮挡和盲区，普通测量工具难以完整覆盖。

③ 模具表面为金属高亮材质，反光会对测量结果带来干扰，影响测量精度和准确度，客户要求不喷粉、不贴点。

03 解决方案及优势

 

使用设备：TrackScan-Sharp跟踪式三维扫描仪

① 根据实际情况设置扫描参数，如曝光参数、分辨率等。

② 使用3D扫描仪对模具件进行扫描，电脑端同步显示采集到的模具点云数据。

 

 

③ 将扫描得到的点云数据导入计算机软件进行处理，通过对齐、配准等操作，将点云数据转换为几何模型数据。

 

 

④ 将扫描生成的几何模型数据与标准CAD模型进行比对和分析，确定模具件与设计要求的偏差，根据检测结果指导进一步加工流程。

 

在车间现场完成测量全流程，扫描过程无需喷粉、无需贴点、无需转站，仅40分钟就完成了测量任务，并生成数据检测报告。

 

04 客户评价

 

在众多三维扫描仪厂家中我们选择了思看科技，我们对思看的产品和服务感到非常满意。

 

思看不贴点3D测量方案帮助我们在短时间内完成模具件的扫描任务，完整捕捉到形状、尺寸和曲面等丰富的特征细节，精度远远满足要求。值得一提的是，思看的设备省去了贴点、去点的时间，也不需要转站，此外扫描仪操作非常简单，毫无使用门槛，辅助我们在紧张的生产进度中提高效率。

 

最后，直观的检测报告也给我们后续加工生产提供了颇多助益，我们强烈推荐思看科技3D扫描仪作为汽车制造行业的首选装备。

 

思看科技激光三维测量解决方案可以应用于模具生产制造从模具设计验证-毛坯余量检测-粗加工-精加工-精加工-零部件质量检测-模具装配全流程，通过3D扫描快速获取各个环节的精准数据，最终得到符合设计要求的成品模具，提高模具制造效率和质量。