Hilfe bei einem CAM-Problem gesucht

[Torti]

moin leute,
ich habe hier nen mittelschweres bis gravierendes problem.
ich suche jemanden, der mir aus einem stl-file (scan) ein volumenmodell zaubert.
leider habe ich mich überschätzt, oder das problem unterschätzt.
...und das ganze für einen überschaubaren finanziellen betrag.

bitte helft mir, ich muss da unbedingt weiter kommen!

[RainerM]

Hallo Torti
schicke es mir mal zur Begutachtung und Machbarkeitsabschätzung.

[mc fly]

Moin Torty,

ich hab vor kurzem auch nen 3D Scan als *.stl auf den Tisch bekommen. Mit Rhino ließ sich das ganze problemlos öffnen und dann entsprechend konvertieren. Die Testversion erlaubt 25 Speichervorgänge. Das sollte für dein Problem dicke reichen. http://www.rhino3d.com/de/download/rhino/5.0/evaluation

Je nach dem, in welches Format du konvertierst, musst du entsprechend die Optionen im Auge behalten.
Bei Export in Step arbeite ich mit dem Standart 214 Automotive Design. Da hatte ich beim Import in andere Programme wie Catia oder Inventor bisher nur wenig Kummer mit.

Gruß aus Kiel
Kristian

[RainerM]

Hallo Kristian,
du würdest uns einen großen Gefallen tun und natürlich auch viel
Arbeit ersparen, wenn du mal kurz die Herangehensweise der
Konvertierung in Rhino von .stl in z.B. .stp erläuterst. Wie du
schreibst ist es dir ja gelungen uns fällt das sehr schwer.
Danke.

[mc fly]

Moin zusammen,

erstmal @ torty, ich habe dich nicht vergessen, aber ich hatte die letzten Tage recht viel zu tun.
Du bekommst von mir schnellstmöglich eine Antwort. Ich bitte um Verständniss.

@ Rainer
wenn du so nett fragst, dann kann ich ja garnicht anders
Aber auch hier bitte ich um ein bischen Gedult.
Schonmal vorab, ich hab für die Umwandlung das Plugin Rhinoreverse benutzt. http://www.rhinoreverse.icapp.ch/deutsch/

Im Zusammenhang mit der Umwandlung von *stl Dateien soll IronCAD sehr komfortabel und hilfreich sein. Ich habe da vor einiger Zeit einen Fachartikel gelesen.
Ich habe hier eine Version samt Dongle liegen, habe aber auch noch keine Zeit gefunden, sie zu installieren.

Erstmal einen schönen Abend
Kristian

[mc fly]

Moin,

ich bitte um Entschuldigung, dass die Erklärung so lange hat auf sich warten lassen.

Und für die, die nicht ganz genau wissen worum es geht, zwischendrin ein bißchen Erklärung.
Also Problemstellung ist, aus einer *.stl die aus einem 3D-Scanner kommt etwas zu zaubern, dass man in einem CAD Programm be- und verarbeiten kann. Das ist sogenanntes Reverse Engineering.
Wir arbeiten bei uns im Büro schon sehr lange mit 3D Daten, die mit einem Laser generiert werden. Wir nutzen das als Aufmaß, um die Innenräume von Schiffen und Yachten zu erfassen. Im Gegensatz zum Hochbau gibt es hier im Roh(Stahl)bau deutlich mehr Ecken die einem Probleme machen können. (Spanten, Steifen, Kniebleche etc.)
Die einzelnen Aufmaßpunkte, die zu Polylinien zusammengefasst werden, dienen uns dann zur Kontrolle und zur Anpassung der Stahlpläne von der Werft. Pro Raum haben wir es je nach Komplexität mit etwa 100 bis 200 Messpunkten zu tun.
Die von einem 3D Bildscanner erfassten Daten liegen je Nach Objekt und Auflösung auch gerne schon mal bei 1000000 Punkten. Die von Hand nach zu bearbeiten ist deutlich schwerer.
Um das Ganze zu erleichtern gibt es Programme die mittels spezieller Algorithmen in der Lage sind aus den Punktewolken wieder Flächen zu machen, die man dann zu Volumenkörpern weiter verarbeiten kann.
Ich habe meine bisherigen Erfahrungen mit Rhino Reverse, einem Plug in für Rhino 4 gesammelt. Rhino 5 wird leider noch nicht unterstützt.

Aber nun zum Problem.
Nachdem ich Rhino Reverse installiert habe, starte ich Rhino und lade eine leere Vorlage. Ich nehme da immer Große Objekte in mm.

Nun starte ich Rhino Reverse über den Werkzeugkasten und wähle die *stl Datei aus, die ich bearbeiten möchte. Das geht entweder direkt über den Startbefehl von Rhino Reverse oder aber über Import(Datei/Importieren).

Wenn die Datei geladen ist, dann erscheint auch das Infofenster des Programms. Der Scan hat nix mit Schiffbau zu tun Der stammt aus dem Fundus meines Chefs. Ein Herrenausstatter in Berlin nutzt 3D Scan Technik um seine Maßanzüge zu optimieren. Projektbezogenes darf ich leider nicht zeigen.

So ein menschlicher Körper ist schon recht komplex und da ich es mir für die Erklärung nicht zu schwer machen wollte, habe ich mich mal auf den Bereich der Nase beschränkt.

Ich mache einen Haken in „Live Edit“ falls nicht schon drin und beginne den Berreich um die Nase mit einer Polylinie zu umrunden. Polylinie übrigens laut Programm. Ich finde Spline würde für die Eigenschaften der Linie deutlich besser passen…
Den Abstand der Punkte setze ich so, dass die Linie schön anliegt.Beim setzen der einzelnen Punkte wird der Linienverlauf mit angezeigt und so kann man schön mit den Positionen spielen. Beim letzten Punkt bietet mir das Programm direkt an die Linie zu schließen. Danach zeigen die kleinen Punkte (Nurbs) an, wo sich anhand der Polylinie eine Fläche bilden würde. Unter Options(der Button mit den beiden Zahnrädern) kann man die Anzeigeeinstellungen aber auch ändern. Z.B. auf Hatching (Schraffur).
Durch Hinzufügen weiterer Polylinien kann ich den Flächenbereich ergänzen und durch Verschieben der Punkte kann ich den Verlauf verfeinern. Hier bei der Nase ist weniger allerdings mehr. Das hängt immer von Bauteil zu Bauteil ab.

Wenn ich mit meinen Polylinien fertig bin, wähle ich die Funktion RRCommit aus. Die Optionen in der Abfrage lassen sich durch einfaches Anklicken zwischen yes und no variieren. Ich bin hier immer noch ein bischen in der Findungsphase welche Option sich wofür am besten eignet.

Nach ein bischen Rechenzeit ist die neue Fläche dann auch schon fertig.

Das ganze lässt sich dann entsprechend in Rhino weiter bearbeiten. Z.B. mit einer Füllfläche verschließen und dann verbinden.
Rhino bietet dann ja die Möglichkeit in die gängigen CAD Formate zu speichern oder zu exportieren.
Fertig.


Seit ein paar Tagen habe ich auch noch ein 2. Programm in der Mache. Die Firma Rapidform bietet zum Reverse Engineering das Programm XOR 3 an. XOR ist komplett eigenständig und nicht als Aufsatz gedacht. Die Funktionen und auch die Möglichkeiten sind deutlich komplexer.

Hier kann ich den Kameraden komplett analysieren und zur Fläche umwandeln lassen.

Zum Export nehme ich im Moment noch den Umweg über Inventor (Live Export). Der Export direkt in ein gängiges Format stellt sich mir noch nicht so ganz dar. Aber für komplexe und große Bauteile scheint XOR deutlich besser geeignet.

Beide Programme haben übrigens einen Haken, den Preis. Rhino Reverse kostet ca 8000€ und ist damit etwa 8x so teuer wie das Hauptprogramm. Für XOR ruft Rapidform sogar knapp 20000€ auf. Deshalb arbeite ich bei beiden Programmen im Moment in der Testversion. Wir sind da im Moment noch in der Findungsphase in wieweit wir im Büro den Schritt gehen wollen.

Soweit zum Umwandeln von *.stl in ein verwendbares Format.
Ich hoffe, es hat euch ein bischen weiter gebracht.

Gruß aus Kiel
Kristian

@Admin: Bin ich zu doof oder sind mehr als 9 Anhänge pro Beitrag nicht möglich?


[edit]

Die Testversion von XOR gibt es hier: http://www.rapidform.com/trial/

Beide Programme sind übrigens Hardwarefresser, speziell XOR. Das Umwandeln und Exportieren des Männchens hat bei meinem Rechner insgesamt etwa 45min reine Rechenzeit benötigt.
(Intel i5 mit 4,3Ghz, SSD, 16 GB Ram, Win7 64bit und Nvidia Quadro FX 580)
Ich fürchte mit älteren Maschinen kommt man da nicht wirklich weiter oder muss deutlich mehr Zeit investieren...

[RainerM]

Hallo Kristian,
erstmal Respekt und vielen Dank für deine ausführliche Darlegung der Flächenrückführung mit
Rhino. Da hast du einen bemerkenswerten Beitrag geleistet.
Da Torsten die Zeit weglief und er unbedingt einen "lebenden" CAD-konformen file benötigte habe ich
ihm da weiter geholfen.
Nun mal zum konkreten Projekt von Torsten. Er besitzt eine Scan-file bestehend aus einem DreiecksfacettenNetz - was einen .stl-file halt auszeichnet. Leider KEINE Punktewolke, das wäre
eventuell einfacher geworden.
Also war Handarbeit angesagt, den Facettenkörper in Spanten- und Wasserlinienschnitten geteilt, alle
Kurven neu durchgestrakt bzw. gezeichnet und somit einen neuen, dem Scan angenäherten Rumpf erarbeitet. Hier sind die Flächen natürlich von hoher Qualität, was ich mit der Rückführung alias Rhino nicht beürteilen kann.
Außerdem besitzt Torsten nun zwei spiegelgleiche Rumpfhälften, was mit der Flächenrückführung in
diesem speziellen Fall nicht zu erzielen war - seine Scanvorlage war ein handgefertigter Rumpf mit allen
Schwächen, die die Modellbauer unter uns nur zu gut kennen. Ausnahmen ( andyhoff ) bestätigen die Regel.
Allen Lesern dieser Beiträge ein Schönes Wochenende

[Admin1]

Hi Kristian,
ja stimmt pro Beitrag sind max. 9 Bilder möglich.
Hat bisher immer gereicht ... aber ich glaube du hast hier gerade den längsten Beitrag geschrieben.
Im Zweifelsfall 2 Beiträge daraus machen

@ Rainer
Na ich möchte auch die JR nicht unter einen 3D Scanner legen. Hier hat die Handarbeit sicherlich grenzen.

[mc fly]

Moin,

Da habe ich mich ein bischen mißverständlich ausgedrückt. Eine STL file sind natürlich facetierte Flächen.
Aber auch hier wird die Lage der einzelnen Facetten (unter anderem) über 3 Punke definiert.

CAD nutzbare Punkte sind das leider nicht. Das ist ja die Krux beim reverse Engineering bzw. der Grund warum sich die Hersteller Ihre Programme so teuer bezahlen lassen.
Der Algorithmus, der aus den Facetten mit 3 Punkten einzelne Punkte macht, scheint wohl sehr aufwendig zu sein.

Bauteil unter den Scanner legen, eben schnell umrechnen und fertig, geht nicht. Gerade bei einem Bauteil, dass durch die Fertigung in Handarbeit noch die eine oder andere Ungenauigkeit mit auf den Weg bekommen hat.
Wenn das so einfach wäre, dann müssten sicher einige Menschen incl. mir um Ihren Job fürchten
Ich verstehe die Möglichkeit des 3D Scannens als Hilfsmittel, dass in bestimmten Bereichen sehr nützlich ist.
Einen Modellrumpf zu erfassen geht in meinen Augen mit der konventionellen Methode, also dem Aufteilen des Rumpfes in Abschnitte z.B. mit schmalem Klebeband und dann mit einer Konturenlehre schneller und besser. Die einzelnen Blätter mit den abgenommen Konturen versehe ich mit einem Referenzmaß und dann gehts ab auf den 2d Scanner. Die Scans kann ich dann entweder direkt ins CAD als Rasterbild importieren und nachzeichnen oder vorher vektorisieren (z.B. mit InkSkape) und dann als dxf importieren und nachbearbeiten. Ich glaube das Ergebniss ist besser und schneller erreicht.
Mittels Scan und Vektorisierung lassen sich auch alte Risse oder Pläne die nur in Papier vorliegen prima ins digitale übertragen.

für die Mitlesenden, die mit den einzelnen Formatbeteichnungen wie stl, igs oder auch dxf nichts anfangen können gibts bei Wikipedia ne kleine Erklärung:
http://de.wikipedia.org/wiki/CAD#Datenformate
Wobei die Beschreibung des IFC Formates als offene Schnittstelle in der Praxis noch lange nicht so gut klappt wie in der Theorie...

Ich gehe übrigens davon aus, dass Torsten das Einverständniss zum Scannen des Rumpfes hatte. 3DScannen, 2D Scannen und vektorisieren oder andere Formen der Vervielfältigung von Plänen oder Rümpfen sollte man nur machen, wenn man das Einverständnis des Rechteinhabers hat bzw. keine Rechte verletzt. Das dass leider immer wieder auch ohne Einverständnis passiert, wurde unter anderem auch im RC Network schon kontrovers diskutiert und ich glaube auch Arne hatte schon mit Copyrightverletzungen zu kämpfen.

Gruß aus Kiel
Kristian

[Torti]

moin ihr lieben,
leider ist mir die zeit etwas abhanden gekommen, um euch zeitnah zu danken.
war ne woche an der nordsee und habe die deutsche iom mitgesegelt.
@rainer
danke für deine schnelle, unkomplizierte hilfe! ohne dich würde mir die zeit weglaufen.
@kristian
...auch dir tausend dank für die gemachte arbeit! jetzt habe ich wieder nen bisschen gelernt. 3d ist einfach ne schwäche von mir. ich kann 2d-zeichnungen wunderbar im kopf visualisieren, aber 3d ist irgendwie noch nicht mein ding.

zum thema kopieren des rumpfes:
der rumpf ist mein baby, also gibts da keine verstöße. nur ist er halt aus dem bauch heraus entstanden mit den üblichen 2d-möglichkeiten. der scan ist leider nötig geworden, da der rumpf besser als erwartet ist und das ganze projekt nen professionellen touch erhalten muss.
im moment ist noch nicht abzuschätzen, wieviele boote gebaut werden müssen und die symmetrie und bauausführung muss über jeden zweifel erhaben sein!
am boot klebt mein name und der name wolf weiss...da muss die qualität einfach passen.

...und trotz der wundervollen hilfe von rainer stehe ich wieder auf dem schlauch.
inventor ist zu hoch für mich, rhino ist zu hoch für mich.
mein geliebtes alibre design (das verstehe ich wenigstens) hat nur sehr eingeschränkte importfunktionen und kann leider nur eigene formate, oder dwg öffnen. da stehste dann wieder im regen, da rhino, oder inventor genau dieses format nicht im exportfundus haben...ist doch zum kotzen.