附件C：譯文

三維光學測量和逆向工程在汽車上的應(yīng)用

摘要
本文闡述了三維光學采集，逆向工程和快速成型在歷史上著名的一千英里公路賽中的法拉利250上的一個非常特殊和指示性的例子，主要應(yīng)用了基于非相干光投影的三維光學整體式數(shù)字轉(zhuǎn)換器（這種技術(shù)，發(fā)展于實驗室中）。整個過程包括樣車的購置，點云的校整，三角模型的定義，樣條曲線的創(chuàng)建，標準面的生成，直到最后規(guī)?；纳a(chǎn)。
這個過程的重要性，除了應(yīng)用到一個獨特的，久負盛名的歷史性的賽車以外，展示了由于使用光學系統(tǒng)測量和大型表面的逆向工程，從而提高汽車車身裝配零件和全尺寸粘土模型的精度和減少加工時間在汽車設(shè)計和改進過程中的一種輕松的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：光學數(shù)字化；逆向工程；汽車應(yīng)用；三角網(wǎng)絡(luò)；CAD模型；快速成型
1、 介紹
計算機輔助制造，逆向工程和快速成型是在設(shè)計和生產(chǎn)中滿足當今減少產(chǎn)品面向市場時間，允許產(chǎn)品可再配置性和重塑，節(jié)約總體成本和在生產(chǎn)前和生產(chǎn)過程中實現(xiàn)完全質(zhì)量控制的要求的關(guān)鍵因素。為此，近年來，人們對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中提高簡便性和效率的硬件和軟件工具的要求越來越高[1]。其中一個對這種要求最高的領(lǐng)域是三維數(shù)據(jù)采集和空間自由形體的處理。
在汽車領(lǐng)域，三維采集系統(tǒng)被認為是設(shè)計師的創(chuàng)意的有效助手：事實上，正是它讓1：1的整車測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三維模型成為可能。這個模型可以在計算機輔助造型和計算機輔助工業(yè)設(shè)計軟件的環(huán)境下被進一步處理。在結(jié)合現(xiàn)代快速成型技術(shù)，設(shè)計師的作品可以在協(xié)同設(shè)計的框架內(nèi)通過使用一定比例的復制品和進一步的改進而得到確認[2]。
直到今天，三維測量的傳統(tǒng)解決方案仍是基于接觸數(shù)字化：三坐標測量機（CMM）是這種類型設(shè)備中最復雜和準確的測量設(shè)備之一。然而，除了接觸儀表外，為了滿足要求還增加了光學測量儀器。后者的優(yōu)勢較于前者在于有限的侵入性，更高速的測量還有，通常來說，更低的成本。市場提供了大量的光學測量設(shè)備[3]。它們中的一些（小輻射三角儀，自動聚焦設(shè)備，激光條紋）作為探針已經(jīng)成功地整合到三坐標測量機（CMM）中了[4-6]。
每當要求在很短的時間內(nèi)測量復雜的，自由曲面表面，而又不需要非常高的測量精度時，廣域激光掃描儀和全場光學數(shù)字轉(zhuǎn)換器便可作為三坐標測量機（CMM）的有效替代選擇。它們比CMM更快，在幾秒鐘之內(nèi)便可提供物體的三維形狀，同時可能用掉的費用也會更低[7-9]。這些系統(tǒng)在同CMM結(jié)合在串聯(lián)運作中，表現(xiàn)出理想的解決方案，即便當精度和快速采集是必不可少的時候。
我們的實驗室多年來在光學測量設(shè)備的設(shè)計和開發(fā)中一直很活躍[10-12]。這些設(shè)備同CMM結(jié)合的使用展現(xiàn)了在不降低測量精度的同時大幅度降低了測量時間[13]。此外，OPL-3D，一種基于不相干，有結(jié)構(gòu)的光投射的新奇的、強大的光學數(shù)字轉(zhuǎn)換器最近已經(jīng)被開發(fā)[14]出來并以3DShape的商品名投放市場（Open Technologies srl,Italy）。