I migliori software per il reverse engineering recensiti da Artec 3D
Disassemblare e ricomporre degli oggetti per imparare tutto su di loro: è questo, in sostanza, il processo di reverse engineering. Smontare e rimontare un oggetto può svelarti ogni dettaglio sulla sua realizzazione e sul suo scopo, e anche come sostituire, migliorare o analizzare le sue singole parti, ma è anche essenziale ottenerne misurazioni accurate. Proprio per questo scopo viene in aiuto la scansione 3D. Il modo migliore per creare modelli CAD affidabili partendo dai dati di scansione 3D? Utilizzare i migliori software di reverse engineering. Con questo in mente, ecco la nostra selezione dei migliori strumenti in questo campo.
Introduzione
Cosa puoi fare per analizzare parti o strumenti esistenti e capire come sono stati realizzati? Come puoi comprendere fin nei minimi dettagli il funzionamento di una macchina o di un sistema? La risposta a tutte queste domande è il reverse engineering. Ci permette di smontare un oggetto per scoprire come funziona o per trovare modi per migliorarlo, o per crearne una replica. Il reverse engineering spesso richiede la precisa digitalizzazione della geometria di un oggetto fisico nel modo più rapido e accurato possibile. Grazie alla tecnologia innovativa disponibile al giorno oggi, siamo in grado di retro-ingegnerizzare praticamente qualsiasi cosa, dalla più piccola e specifica parte industriale a una struttura o un impianto di costruzione di grandi dimensioni.
La vasta gamma di applicazioni di reverse engineering è fondamentale per il miglioramento del prodotto, la personalizzazione e la ricostruzione; viene ampiamente sfruttata nelle industrie manifatturiere, aerospaziali e automobilistiche. Il reverse engineering copre molte attività, come ricreare o copiare parti fuori produzione o non più disponibili, ispezionare oggetti per il controllo della qualità o valutare le potenzialità del prodotto di un concorrente.
Come funziona? Un tipico flusso di lavoro di reverse engineering comporta la misurazione di un oggetto per acquisirne informazioni, seguita dall'elaborazione di tali dati e da ulteriori elaborazioni in CAD. Gli esperti di questo campo hanno a disposizione una vasta gamma di strumenti per facilitare il loro lavoro durante tutto il processo. Tra questi strumenti, troviamo i software di reverse engineering.
Diamo un'occhiata più da vicino ad alcuni dei migliori strumenti per il reverse engineering, esplorando al contempo i passaggi che vanno a dare vita al flusso di lavoro di reverse engineering.
Acquisizione ed elaborazione dati per il reverse engineering
Si può dire molto sull'acquisizione dei dati per il reverse engineering e su come viene eseguita. Ai fini di questo articolo, ci concentreremo sui metodi principali utilizzati oggi: scansione 3D, fotogrammetria, macchine CMM e scansione TC. Ognuna di queste tecnologie è stata scelta in base al settore o all'applicazione in cui viene principalmente utilizzata. Presenteremo anche eventuali vincoli di tempo e di budget che potrebbero rivelarsi utile considerare.
PUNTO CHIAVE
Mentre l'acquisizione dei dati per il reverse engineering può essere eseguita sia manualmente che digitalmente, i metodi più popolari sono la scansione 3D, la fotogrammetria metrologica, le macchine CMM e la scansione TC.
Per eseguire il reverse engineering di un prodotto finito o di una singola parte, la scansione 3D potrebbe essere la scelta migliore: è il modo più rapido e semplice per trasformare un oggetto fisico in un modello CAD. Poiché uno scanner 3D non genera direttamente modelli CAD (produce nuvole di punti o dati mesh), è necessario utilizzare strumenti di modellazione per la fase successiva del processo. Tale flusso di lavoro è noto come Scan-to-CAD, un processo semi-automatico durante il quale un software professionale converte i dati 3D in un file CAD pronto per l'elaborazione.
Le precise misurazioni della superficie fornite da uno scanner 3D sono vitali in questo processo. Infatti, i dati di scansione 3D ti aiutano a sfruttare le conoscenze acquisite esaminando l'oggetto nel mondo reale e a rappresentarle accuratamente in forma digitale. I dati acquisiti con l'aiuto di scanner 3D professionali si possono quindi trasformare in un modello 3D utilizzabile capace di offrire la geometria più completa di qualsiasi oggetto o scena.
Mentre gli scanner CT e le macchine CMM sono spesso costosi, difficili da spostare e esosi in termini di formazione, gli scanner 3D sono esattamente l'opposto: il reverse engineering trae sicuramente beneficio da questa velocità, versatilità e facilità d'uso.
Ci sono varie tecnologie di scansione 3D utilizzate per catturare le nuvole di punti. Tra esse, la scansione 3D ottica è di gran lunga la più popolare. La scansione 3D ottica è un processo non distruttivo che acquisisce e replica digitalmente un oggetto proiettandovi sopra fasci di luce strutturata e raggi laser.
Gli strumenti software di scansione disponibili al giorno d'oggi sono moltissimi: dalle app per smartphone ai programmi di imaging 3D intelligenti che differiscono notevolmente in termini di sistemi operativi, facilità d'uso e prezzo. In ogni caso, uno dei tratti distintivi di un software ben sviluppato è il non richiedere troppo tempo all'utente per padroneggiarne le funzioni base. In definitiva, ciò che conta di più è tradurre tutto il tuo duro lavoro di acquisizione dei dati in risultati ad alta precisione, risoluzione e qualità.
La fotogrammetria di livello metrologico è un'altra tecnica di misurazione che combina foto scattate da diverse angolazioni per formare una nuvola di punti 3D. Un kit fotogrammetrico di livello metrologico dovrebbe essere composto da target (marcatori adesivi o magnetici), barre di scala, croci di riferimento e una potente fotocamera. Utilizzare uno scanner 3D in congiunzione con un kit di questo tipo potrebbe essere una buona soluzione per creare un modello 3D altamente accurato. Una nuvola di punti 3D creata con la fotogrammetria può essere allineata con mesh 3D ottenute tramite la scansione 3D dell'oggetto: combinarle aiuta a ottenere una maggiore precisione.
PUNTO CHIAVE
Per qualsiasi tecnica di misurazione, un software user-friendly è fondamentale per completare con successo il lavoro.
Strumenti software
Artec Studio
- Prova gratuita di 30 giorni
Windows
- Algoritmi potenziati per la massima precisione e velocità durante la scansione
- Eccellenti algoritmi di tracciamento delle texture e della geometria
- Le scansioni possono essere adattate su primitive CAD
- Potrebbe essere necessario un software più completo per disporre della gamma completa di strumenti di reverse engineering
Un'esperienza di scansione 3D fluida dovrebbe essere intuitiva e far risparmiare tempo. Durante l'elaborazione dei dati in Artec Studio è possibile scegliere il Pilota Automatico, una modalità intelligente che svolge la maggior parte del lavoro al posto tuo, o la modalità manuale per avere versatilità e controllo completo. Il Pilota Automatico si occupa dell'intero processo e suggerisce ogni passo successivo, mentre la modalità manuale consente maggiore flessibilità agli utenti più esperti. Artec Studio è progettato specificamente per semplificare il flusso di lavoro di reverse engineering con funzionalità avanzate come le operazioni booleane, consentendo di modificare i modelli con entità e mesh CAD. Un'altra funzione all'avanguardia è lo strumento Superficie automatica consente di trasformare le forme organiche in un modello CAD solido.
PUNTO CHIAVE
Artec Studio ha tutte le funzionalità chiave di scan-to-CAD per il reverse engineering e per una gamma completa di strumenti di reverse engineering. Può essere abbinato ad un software full-package come Geomagic Design X.
Artec Studio è una soluzione completa che ti offre ogni strumento necessario per creare, ridimensionare e riposizionare le forme solide primitive della tua mesh. Una parte fondamentale del flusso di lavoro scan-to-CAD è l'uso di primitive CAD: si tratta di oggetti predisposti per il CAD che possono corrispondere alla geometria del tuo modello, velocizzando il suo processo di trasformazione in un file CAD. Adattando le primitive al modello 3D nello stesso software in cui sono stati acquisiti i dati, si accelera notevolmente il processo di progettazione. Le primitive CAD di Artec Studio velocizzano notevolmente il flusso di lavoro di reverse engineering: con i dati geometrici chiave estratti e salvati in qualsiasi formato CAD è possibile esportare le mesh e gli oggetti CAD in Design X o in Geomagic for SOLIDWORKS in un solo clic.
Autodesk Meshmixer
- Gratuito
Windows, macOS
- Abbondanza di tutorial e materiali per l'utente
- Editing completo e facile da usare
- Regolazione rapida del formato
- Affidabile funzione di svuotamento
- Potrebbe essere troppo avanzato per i principianti
- Richiede una scheda grafica molto potente e driver della scheda grafica aggiornati
Quello che era iniziato come uno "strumento da hobby" per la comunità della stampa 3D si è trasformato in un software all'avanguardia per lavorare con i file mesh: Meshmixer. Se hai bisogno di mettere a posto una scansione 3D, preparare il tuo file per la stampa 3D o eseguire operazioni aggiuntive sul tuo modello come parte del processo di reverse engineering, Meshmixer fa al caso tuo. Con un po' di pratica, sarai in grado di manipolare i tuoi modelli con una grande varietà di strumenti. Basta trascinare i file nello spazio di modifica, quindi procedere e ridimensionare, tagliare, ripulire, riparare e mixare i tuoi modelli 3D.
Per utilizzare Meshmixer, non è necessario essere un esperto di tecnologia, o capire ogni minimo dettaglio del software. Tuttavia, avrai bisogno di un po' di tempo per esplorare le funzionalità di base del software per sfruttare appieno il suo potenziale. I tutorial di Meshmixer sono disponibili online, quindi puoi apprendere rapidamente ogni dettaglio relativo alle procedure di modifica della mesh.
Artec Metrology Kit
Windows
- Compatibile con soluzioni software di alto livello come Geomagic Control X, PolyWorks e altro ancora
- Precisione fino a 2 micron
- Richiede almeno una conoscenza di base del flusso di lavoro di fotogrammetria di livello metrologico
Il sistema di misurazione delle coordinate ottiche Artec Metrology Kit può essere facilmente integrato nei flussi di lavoro di reverse engineering, test o ispezione. Un utilizzo molto interessante del Metrology Kit è quello di combinare i risultati della fotogrammetria con i dati acquisiti con uno o più scanner Artec 3D. La precisione volumetrica, in questo caso, può arrivare fino a 15 µ/m. Per oggetti di tutti i tipi, come parti meccaniche, componenti di aeromobili, imbarcazioni, veicoli o persino turbine eoliche, il Metrology Kit può essere una soluzione di misurazione perfetta quando sono necessarie misurazioni o confronti impeccabilmente accurati con mesh 3D o entità CAD.
Lavori di progettazione CAD: un colpo da maestro
Il passo successivo dipende dall'obiettivo finale del processo di reverse engineering. È possibile utilizzare il modello direttamente per la produzione o continuare ad analizzarlo e trasformarlo in un programma CAD di reverse engineering. Dai un'occhiata ad alcuni dei migliori programmi che puoi utilizzare per finalizzare il tuo processo di reverse engineering.
Geomagic Design X
Windows
- Un software unico che combina il CAD parametrico con l'elaborazione dei dati di scansione 3D
- Possibilità di aggiungere nuovi componenti ai tuoi sistemi CAD preferiti tramite esportazione in SOLIDWORKS, Siemens NX, Autodesk Inventor, PTC Creo e Pro/Engineer
- Il software ha un prezzo piuttosto alto ma adeguato alla qualità offerta, il meglio del meglio nella sua categoria
Geomagic Design X è la soluzione definitiva per trasformare i dati di scansione 3D in modelli CAD basati su feature. Sia che sia necessario scansionare un oggetto per creare una nuova parte o un sottoassieme, o per riprogettare completamente una parte come modello parametrico, questa eccezionale piattaforma può venire in aiuto. Geomagic Design X permette di creare senza sforzo (e automaticamente) piani, schizzi e feature partendo dai dati scansionati.
L'interfaccia utente di Design X è intuitiva quanto l'interfaccia di SOLIDWORKS su cui si basa. Le icone nella parte superiore dello schermo offrono tutto il necessario: Punti, Poligoni, Regioni, Allineamento, Disegno, Superficie esatta. Sul lato sinistro si trova un elenco dei dati che si possono creare: punti, poligoni, superfici e schizzi. La più recente versione di Geomagic Design X nel 2022 ha introdotto diverse utili nuove funzionalità: vari strumenti di schizzo, miglioramenti del Loft e strumenti di modellazione di superficie esatta e sostituzione di mesh di destinazione.
PUNTO CHIAVE
Geomagic Design X è un software di reverse engineering onnicomprensivo, molto apprezzato nel settore. Questa combinazione di elaborazione CAD e delle scansioni e 3D basata su feature consente di creare modelli solidi modificabili compatibili insieme a un software CAD all'avanguardia.
Geomagic for SOLIDWORKS
- Su richiesta
Windows, macOS
- Le procedure guidate automatizzate permettono di creare facilmente schizzi, superfici o modelli modificabili basati su feature
- Apribile direttamente in SOLIDWORKS
- Confronto 3D semplice e veloce (ad esempio di un oggetto CAD e di un oggetto mesh)
- Troppo avanzato per i principianti
La missione di questo plug-in professionale sviluppato da 3D Systems è quella di aiutarti a trasformare facilmente le tue scansioni 3D in oggetti CAD modificabili. L'editing delle mesh, l'elaborazione della nuvola di punti e l'estrazione automatica delle feature sono solo alcuni degli utili strumenti offerti da Geomagic for SOLIDWORKS per creare modelli 3D per il reverse engineering alla velocità della luce.
PUNTO CHIAVE
Una versione più essenziale di Design X, Geomagic for SOLIDWORKS supporta una gamma di popolari scanner 3D, permette di creare rapidamente schizzi, superfici o parti solide modificabili basate su feature e riduce il tempo per costruire modelli 3D complessi.
Molti scanner 3D sono integrati con Geomagic per SOLIDWORKS, in modo da poter importare facilmente i dati di scansione esistenti. I dati così ottenuti, importando una mesh o una nuvola di punti, possono essere elaborati in seguito con gli algoritmi di reverse engineering di Geomagic. Questo plug-in è perfetto per affrontare facilmente sfide come la perdita di dati di progettazione, la mancanza di progetti CAD di vecchie parti o la necessità di ricreare una qualsiasi parte fisica usurata o rotta.
SpaceClaim
- Su richiesta
Windows
- Software innovativo con funzionalità definite dall'utente
- Tempo di preparazione della simulazione ridotto
- Modellazione 3D di base per il reverse engineering di nuove parti
- Le simulazioni richiedono molta potenza di elaborazione, il software richiede molta memoria
Fonte dell'immagine: Ansys/YouTube
SpaceClaim è un software autonomo, progettato per aiutare gli ingegneri a creare corpi solidi da zero. Molto efficiente nella gestione dei file STL, SpaceClaim può facilmente perfezionare scansioni rumorose e modificare gli elementi scansionati di cui non sei soddisfatto. Per coloro che non hanno molto tempo per imparare ad usare sistemi CAD sofisticati o tradizionali, SpaceClaim è un'ottima soluzione, in quanto fornisce strumenti come Skin Surface, un metodo per la superficie automatica della geometria solida partendo da forme prismatiche o autentiche. Questo, a sua volta, consente di ricostruire i dati di superficie partendo da scansioni molto diverse, indipendentemente dalla loro integrità. Puoi anche ridurre il tempo di preparazione della simulazione e concentrarti invece sui risultati della simulazione. La piattaforma consente di accelerare la preparazione della geometria, procedere all'analisi più velocemente e risparmiare tempo prima della simulazione.
Il passo successivo
Niente accelera il processo di reverse engineering come la scansione 3D: grazie ad essa, puoi digitalizzare qualsiasi oggetto in pochi minuti, trasformarlo in un modello 3D perfetto e riproporne una versione ancora migliore nel mondo fisico. L'elevata precisione, l'analisi fulminea degli oggetti e la possibilità di apportare le modifiche necessarie rendono la scansione 3D insostituibile per il reverse engineering. Il miglior software di reverse engineering in combinazione con uno o più scanner 3D di livello industriale è una vera potenza per progettisti e produttori.
