Artec Leo和Ray联袂在近海轮船上制作15米的替换管道

最初，这项任务听起来很简单：更换一根管道。但这跟管道长15米，位于一艘近海轮船高18米、长10米、宽3米的小房间里，周围还布满其他管道和设备，这下听起来就没那么简单了。

新加坡 Asian Sealand Offshore and Marine (ASOM)接受了这项需要在船上完成的任务，他们面临的第一大挑战就是如何在这么狭小拥挤的空间内维修。房间的大小意味着肯定有部分管道接触不到，而且还要小心不破坏其他重要管道。整个流程容不得半点差错。

在启动这项高难度任务时，ASOM和Artec 3D金牌授权经销商Shonan Design结合他们的工程技能和科技来解决这一难题。整个扫描过程必须在船只上进行，这是另一个需要考虑的因素。（剧透：手持式 Artec Leo的实时屏显会让这一切变得很轻松。）

配合Artec Leo和Ray捕获管道和周围环境。ASOM供图。

“第一步就是使用远距激光雷达扫描仪Artec Ray捕获管道所在房间和隔壁房间内部的几何，来确定空间环境和移除更换的顺序，” Shonan Design的首席应用工程师Lee Siow Hoe表示。

扫描房间前搭建Artec Ray。ASOM供图。

Artec Ray可以扫描110米以内的物体，是速度最快、准确度最高的3D扫描仪。远距精度达亚毫米级，非常适合扫描远距大型物体。Ray的激光技术也十分适合轮船螺旋桨、飞机、楼房的扫描。Ray的角精度属同类产品最佳，捕获的数据比其他扫描仪都干净，噪点水平达到最低。不仅提升了扫描速度，也使后期处理又快又轻松。

Artec Ray被放在房间内仅有的几处平面上，比如楼梯平台，共扫描了9个不同位置。对Ray而言，狭小的房间也意味着无法手动放置标靶。为找到有效标靶，能见度是关键，还要避免锐角——但这对Ray而言完全不是问题，它可以在没有标靶的条件下扫描和对齐。

“Ray扫描配准时没有使用棋盘格或标靶球，”Lee解释道。“基于每份扫描的曲面几何，Artec Studio 14一键配准功能足以将所有Ray的扫描自动对齐。这极大简化了处理工序。”

房间内部和管道的Artec Ray扫描。

狭小局促的空间也为完整3D映射的制作提出了挑战，但这只是开始。除了Ray生成的完整扫描，还需要Artec Leo制作的高品质3D扫描。Leo扫描可以“放大”捕获替换管道的必要细节，并补充被遮挡的区域。

因为这根管道是垂直的，考虑到房间布局，没有站立空间让工作人员拿着手持式扫描仪操作。于是，有两名勇敢的团队成员掌握了绳索技术，经过安全扫描培训后，他们用长绳绑住，顺着管道往下降——一手握绳，一手握Leo。

如果你觉得这一定是两位有着多年丰富经验的扫描专家，那可就错了：这两位都是最近刚接手Artec Leo培训的新手。培训内容简单易懂，再次证明了Leo简单友好的设计。

“Leo扫描仪速度飞快，加上自动对齐功能，接续扫描非常简单，”ASOM扫描团队一名成员表示。

工作人员在狭小空间内，带着Artec Leo顺着管道下降。ASOM供图。

如果有为Artec Leo量身定做的任务，那本项目必是其中之一：机载自动处理功能让操作人员实时查看扫描情况，无需依赖计算机。Leo的触摸屏也支持用户放大查看数据是否完整——若没有，可及时补充。这一功能对于在陌生环境下第一次扫描的用户来说尤为有用。

有了Artec Ray制作的高精度整屋扫描和Artec Leo制作的管道细节扫描，所有数据就全部到位了。全局配准将Leo扫描融合到Ray扫描中，可确保Leo和Ray的数据完美贴合。

Artec Leo扫描（彩色）配准到Ray扫描（灰色）上。

该步是通过Geomagic Design X中的Pipe Wizard功能实现的，另外，还对原始设计进行了些微改动，方便安装，这些改动也体现在了2D图纸中。

Artec Leo的3D扫描数据在Geomagic Design X中转换为3D模型。

轮船上四名员工组成的团队两天内完成了扫描项目，期间FPSO始终没有中断工作。

“配合使用手持式Artec Leo和独立Artec Ray起了不小的作用。这样一来，我们就能捕获所有必要细节，”Ng说道。

“从细致规划到实施，我认为我们的扫描和建模结果非常成功，”Lee补充道。