3D skeniranje za natančno merjenje in povečavo motivov

3D skeniranje omogoča, da se obstoječi relief, ornament, kapitel ali drug dekorativni motiv pretvori v merljiv digitalni model. Pri klasičnem ročnem prerisovanju se lahko izgubijo globina, nepravilnosti površine in razmerja med posameznimi deli. Pri digitalnem postopku se geometrija zajame kot točkovni oblak oziroma površinski model, nato pa se izbrana osnova primerja z dejanskimi merami.

Skaliranje ni samo povečanje dolžine, širine in višine. Ohraniti je treba razmerje med reliefom, robovi, vdolbinami, simetrijo in pritrdilnimi območji. Matematično povečanje lahko poteka enakomerno po vseh oseh ali ločeno po posameznih oseh, kadar to zahteva arhitekturna postavitev. Merilo se določi na podlagi preverjenih referenčnih mer, ne na podlagi fotografije.

Pri evropskih projektih je pomembna tudi ponovljivost. Digitalni model olajša pripravo več enakih kosov, nadzor pakiranja in usklajevanje z različnimi izvajalci v posamezni državi. Tako se pred izdelavo preveri, ali povečani motiv ustreza odprtini, osi, podstavku ali sosednjim elementom.

Izbira 3D skenerja je odvisna od velikosti predmeta, globine reliefa, dostopnosti površine, zahtevane gostote zajema in načina poznejše obdelave. Za manjše dekorativne predmete je pomembna naprava, ki lahko zajame fine prehode, ostre robove in manjše vdolbine. Pri večjih predmetih ali prostoru je lahko primernejši sistem, ki omogoča hitrejše zajemanje večjih površin in njihovo povezovanje v skupni model.

Profesionalna analiza in zajem se lahko izvedeta s točkovnim oblakom XGRID ter z natančnimi skenerji Artec, vključno z modeli Ray, Spider 2, Eva in Leo. Končna izbira ni avtomatična; določi se glede na površino, velikost motiva, dostop in zahtevano raven podrobnosti.

Za majhen predmet je možna pošiljka v tovarno, kjer se izvede pregled in skeniranje. Pri večjem elementu ali zahtevnem prostoru je lahko potrebno skeniranje na lokaciji. Po potrebi se 3D skenirata celotno območje in konstrukcija, da se model pravilno umesti v dejanske arhitekturne pogoje. Pred terminom so potrebni fotografija, lokacija in glavne osne mere.

Pred skaliranjem 3D modela je treba digitalni zajem poravnati z dejanskimi referenčnimi merami. Referenca je lahko glavna os, širina odprtine, razdalja med središčema ali druga preverljiva mera, ki je jasno določena na predmetu oziroma v prostoru. Fotografija sama ni dovolj za določitev merila, ker perspektiva in položaj kamere spreminjata navidezne razdalje.

Analiza odstopanj primerja izmerjene vrednosti z digitalnim modelom. Pri tem se preverijo skupna velikost, simetrija, ravnine, robovi, globina reliefa in območja, ki so bila med zajemom manj dostopna. Odstopanje se ne sme skriti z naključnim glajenjem, saj lahko takšna obdelava spremeni izvirni motiv. Kadar je določeno območje nejasno, ga je treba ponovno zajeti ali označiti za pregled.

Matematično skaliranje se nato izvede na podlagi potrjenega razmerja. Če se povečava izvede enakomerno, se vse tri glavne mere povečajo z istim faktorjem. Če arhitektura zahteva drugačno razmerje po oseh, mora biti ta sprememba izrecno potrjena, saj lahko vpliva na videz in povezavo z drugimi elementi. Pred proizvodnjo se preveri končni model in njegova skladnost z referenčnimi merami.

Po potrditvi geometrije se 3D skenirani model obdela za uporabo v CAD ali BIM okolju. Glede na namen se lahko pripravi mrežni model za vizualizacijo in obdelavo ali natančnejša geometrija za nadaljnjo tehnično pripravo. Uporabljeni formati so OBJ, STL, STEP in IGES, pri čemer izbira formata sledi zahtevam projektanta, izvajalca in proizvodnega postopka.

OBJ in STL sta uporabna za različne mrežne in proizvodne postopke, STEP in IGES pa za izmenjavo tehnične geometrije v CAD okolju. Pred izvozom je treba preveriti merilo, enote, orientacijo, zaprte površine, robove in območja, ki bodo uporabljena za stik ali pritrditev. Datoteka mora jasno ločevati izvorno geometrijo, prilagojene površine in morebitne tehnične dopolnitve.

Pri BIM usklajevanju je pomembna pravilna umestitev glede na koordinatni sistem projekta. To zmanjšuje tveganje, da bi se dekorativni element pri izdelavi ali montaži premaknil glede na os fasade, vhodnega dela ali notranje stene. Pred oddajo v proizvodnjo se potrdita različica modela, izvozna datoteka in merila, ki bodo uporabljena za izdelavo ter kontrolo prejetih kosov.

Pri izdelavi se uporablja rigidni, trdi poliuretan z zaprto celično strukturo. Gostota je 150-220 kg/m³, vpijanje vode pa je pod 1 %. Ti podatki opisujejo material, ne pomenijo pa, da je element popolnoma vodotesen ali da nadomešča hidroizolacijo. Element je dobavljen s tovarniškim temeljnim premazom; dodatni temeljni premaz je lahko izbiren glede na barvni sistem in zahteve projekta.

Pri zunanji uporabi je obvezna UV-odporna barva. Stolpi in podobni dekorativni elementi so dekorativni in ne prenašajo obtežbe. Imajo lastno težo ter obremenitve svojih povezav, zato jih je treba pritrditev načrtovati glede na izbrani kos in podlago.

Za prevoz po Evropi je treba zaščititi robove, relief in površino ter prilagoditi embalažo obliki modela. Montaža poteka na čisti in suhi površini, z rezom pod kotom 45 stopinj, poliuretanskim montažnim lepilom in obvezno mehansko pritrditvijo z vijaki. Nato sledijo kit, brušenje z granulacijo 180-220, temeljni premaz in dva nanosa barve. Silikonske mase niso dovoljene.

Pri projektu, ki vključuje več držav ali različne izvajalce, je treba že pred skeniranjem uskladiti način merjenja, pakiranja, označevanja in prevzema. Ista digitalna osnova mora ostati povezana z enakimi referenčnimi merami, sicer lahko pri lokalni izdelavi nastanejo razlike med elementi. V dokumentaciji je smiselno jasno navesti orientacijo, izbrano različico modela, format datoteke, namen posamezne površine in zahteve za kontrolo.

Majhen predmet je mogoče poslati v tovarno. Za termin so potrebni fotografija predmeta, lokacija in glavne osne mere. Pri večjem objektu, zapletenem reliefu ali nejasnih povezavah se lahko po potrebi izvede 3D skeniranje celotnega območja in konstrukcije. Tako se pripravi prostorski model za predstavitev, vizualno oblikovanje in preverjanje umestitve.

Ogled, meritev, analiza in 3D skeniranje so plačljive strokovne storitve. Izvede jih strokovna ekipa z opremo XGRID in Artec, izbira obsega pa je odvisna od lokacije, površine in podrobnosti. Cena se določi s ponudbo glede na te dejavnike; brezplačna je samo priprava ponudbe. Pri izvedbi na različnih trgih je treba dodatno preveriti lokalne zahteve izvajalca, način dostave in pogoje za barvanje.