3D-scanning til målfast skalering af eksisterende motiver

3D-scanning til skalering begynder med en digital registrering af det eksisterende objekt, ornament eller motiv. Scanningen beskriver overfladens form som en punktsky, så proportioner, kanter, fordybninger og andre synlige detaljer kan bearbejdes videre i en digital model. I stedet for at måle enkelte punkter manuelt kan projektet tage udgangspunkt i hele den registrerede geometri.

Valget af scanner afhænger af objektets størrelse, overfladens kompleksitet, detaljegrad og den ønskede anvendelse. Professionel opmåling og analyse kan udføres med XGRID-punktskyer og Artec-scannere som Ray, Spider 2, Eva eller Leo. Hvis konstruktionen eller rummet kræver det, kan både området og den omgivende bygning scannes i 3D. Det gør det muligt at sammenholde motivets mål med den faktiske plads, før en model klargøres til produktion.

3D-skalering ændrer størrelsen matematisk, men bevarer den registrerede form som grundlag. Den endelige vurdering skal stadig tage højde for produktets tværsnit, fastgørelse, transport og den konkrete anvendelse i projektet.

Før en 3D-model skaleres, skal de kendte mål identificeres og forbindes med den scannede geometri. Det kan være hovedakser, samlet højde, bredde, dybde, radius eller afstande mellem karakteristiske punkter. Ved en aftale om opmåling bør kunden derfor oplyse objektets placering og de vigtigste akselmål sammen med fotografier. De tre oplysninger giver et bedre grundlag for at vurdere adgang, scanningens omfang og den efterfølgende modeltilpasning.

Den scannede form sammenholdes med de kontrollerede mål. En afvigelsesanalyse viser, hvor den digitale registrering og referenceopmålingen stemmer overens, og hvor der eventuelt er forskelle. Analysen er vigtig, fordi en systematisk målefejl ellers kan blive forstørret ved skalering. Den viser også, om objektet er skævt, slidt, beskadiget eller påvirket af tidligere reparationer.

Ved europæiske projekter bør referencepunkter og målangivelser beskrives entydigt i projektmaterialet. Det reducerer risikoen for misforståelser mellem opmåling, modellering, fabrik, transportør og montageteam i forskellige lande.

Matematisk 3D-skalering tager udgangspunkt i et referenceforhold mellem et kendt mål på originalen og det tilsvarende ønskede mål. Skalafaktoren beregnes som ønsket mål divideret med reference­målet. Den samme faktor kan derefter anvendes på modellens koordinater, så motivets proportioner ændres samlet i stedet for at blive tegnet på ny punkt for punkt.

En ensartet skalering er ikke altid det samme som en praktisk produktionsmodel. Hvis et projekt har bestemte pladsforhold, kan en faglig gennemgang være nødvendig for at kontrollere tykkelser, samlinger, hjørner og områder, der skal fastgøres. En ændring i størrelse påvirker også emballage, håndtering og transport gennem europæiske forsyningskæder. Derfor skal den ønskede slutdimension ses sammen med bygningens adgangsforhold og det valgte dekorationsprodukts tværsnit.

Resultatet bør dokumenteres med reference­mål, ønskede mål, anvendt skalering og eventuelle afvigelser. På den måde kan fabrikken arbejde ud fra en entydig digital specifikation, mens kunden kan kontrollere, at den nye størrelse svarer til projektets arkitektoniske intention uden at miste de registrerede overfladedetaljer.

Efter afvigelseskontrol og matematisk skalering bearbejdes punktskyen til en anvendelig 3D-model. Modellen kan struktureres til CAD- eller BIM-arbejde og leveres i det format, projektets næste proces kræver, eksempelvis OBJ, STL, STEP eller IGES. Valget afhænger af, om modellen primært skal bruges til visuel reference, videre konstruktion, koordinering eller produktion.

En produktionsklar model skal ikke kun se korrekt ud på skærmen. Den skal også have en tydelig skala, en entydig orientering og de relevante overflader og kanter beskrevet på en måde, som fabrikken kan arbejde videre med. Ved en BIM-anvendelse kan modellen placeres i den konkrete bygning, så motivets dimensioner sammenholdes med vægge, åbninger og øvrige bygningsdele. Det giver et bedre grundlag for præsentation og visuel projektering.

Filformatet er ikke i sig selv en garanti for, at modellen kan bruges til alle formål. Den konkrete anvendelse, produktets geometri og den valgte produktionsmetode skal kontrolleres, før filen godkendes. En dokumenteret overgang fra scanning til CAD eller BIM mindsker risikoen for, at information går tabt mellem rådgiver, kunde og fabrik.

Den skalerede model kan danne grundlag for produktion i rigid, lukket-cellet polyurethan. Materialets densitet er 150-220 kg/m³, dimensionsstabiliteten er testet i -20 °C / +70 °C, og vandoptagelsen er under 1 %. Disse oplysninger beskriver materialet, men de erstatter ikke en projektspecifik vurdering af placering, overfladebehandling, fastgørelse eller transport.

Et mindre objekt kan sendes til fabrikken, hvis emballering, adgang og transport kan håndteres forsvarligt. Inden afsendelse bør form, mål, skrøbelige detaljer, kontaktperson og ønsket reference dokumenteres. For større eller fastmonterede motiver kan scanning udføres på stedet, og den komplette model kan derefter bruges til præsentation og produktionsafklaring. Transport mellem lande kræver desuden koordinering af emballage, mærkning, leveringsadresse og lokale forhold på byggepladsen.

Produktet leveres fabriksgrundet; ekstra grunding kan være en mulighed efter projektets behov. Ved udendørs anvendelse er UV-bestandig maling obligatorisk. Materialets vandoptagelse må ikke omtales som nul vandoptagelse eller som vandtæthed, fordi de egenskaber ikke betyder det samme.

Den digitale model afslutter ikke projektet; den skal omsættes til en kontrolleret montage. Underlaget skal være rent og tørt. Hjørnesamlinger udføres med 45 graders gering, og elementerne fastgøres med en PU-montagelim samt mekanisk med skruer. Silikone må ikke bruges som montageløsning. Den mekaniske fastgørelse er obligatorisk, mens den konkrete fastgørelsesmetode og placering skal følge det valgte produkts tværsnit og den tilhørende monteringsvejledning.

Efter samling behandles overfladen med spartelmasse, slibes med korn 180-220, grundes og males med to lag maling. Fabriksgrundingen betyder derfor ikke, at yderligere overfladebehandling altid kan udelades. Udendørs overflader skal males med UV-bestandig maling, og valg af malingssystem skal tilpasses eksponeringen.

Kolonner og søjleelementer er dekorative og må ikke bruges som bærende konstruktioner. De har egenvægt og belastninger fra deres forbindelser, så projektet skal planlægge underlag og fastgørelser derefter. En korrekt skalering kan sikre den ønskede form, men kan ikke alene dokumentere bygningens bæreevne eller erstatte en projektspecifik montagevurdering.

Opmåling, analyse og 3D-scanning udføres som en betalt faglig service. Prisen for opgaven fastlægges i et tilbud efter lokation, områdets størrelse og motivets detaljegrad. Selve tilbuddet udarbejdes uden beregning. Ved første kontakt er tre oplysninger særligt nyttige: fotografier af objektet eller området, den præcise placering og de vigtigste hovedaksemål.

På baggrund af materialet vurderes det, om et mindre objekt kan sendes til fabrikken, eller om scanning skal udføres på stedet. Det vurderes også, om kun motivet skal registreres, eller om hele området og bygningen bør scannes for at skabe en samlet 3D-model. Med præcise, 3D-scannede produktmodeller kan der udarbejdes præsentationer og visuel projektering, før produktionsgrundlaget færdiggøres.

Ved en international levering bør aftalen desuden beskrive filformat, måleenheder, reference­mål, emballageansvar, leveringssted og hvem der godkender modellen. Denne afklaring gør det lettere at holde samme grundlag gennem scanning, CAD eller BIM, fabrikation, transport og montage i forskellige europæiske lande.