創(chuàng)新加速器,！先臨高精度工業(yè)3D視覺掃描解鎖汽車開發(fā)新方式

汽車行業(yè)作為我國的重要支柱產(chǎn)業(yè)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為不可阻擋的時代潮流。機(jī)器視覺、模擬仿真和人工智能等先進(jìn)技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的深入融合與廣泛應(yīng)用,，正推動著這一行業(yè)發(fā)生前所未有的變革與升級。

高精度三維掃描是一種前沿的尺寸測量和數(shù)字建模技術(shù),，憑借其高精度,、高效率、非接觸測量及適用性廣泛等綜合優(yōu)勢,，已成為汽車工業(yè)中不可或缺的三維測量工具。從開發(fā)階段的設(shè)計與驗證,，到生產(chǎn)過程中的尺寸質(zhì)量控制,，再到后市場中的改裝和修復(fù)，高精度三維視覺掃描技術(shù)正在深度應(yīng)用于汽車產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),。

接下來,，將聚焦汽車研發(fā)設(shè)計階段，揭秘高精度工業(yè)三維掃描技術(shù)如何推動汽車行業(yè)邁向更高的創(chuàng)新水平,，實現(xiàn)精度與效率的雙重提升,。

產(chǎn)品策劃
競品分析
利用三維掃描儀測量競品車輛，可以輕松獲取詳細(xì)的外部尺寸信息,、內(nèi)部空間布局情況以及零部件的三維數(shù)據(jù),。通過對比分析，團(tuán)隊能夠更準(zhǔn)確地識別設(shè)計趨勢和潛在創(chuàng)新點,，進(jìn)一步確定新項目的核心賣點和差異化優(yōu)勢,。

經(jīng)典車型復(fù)刻
回顧經(jīng)典車型同樣能夠激發(fā)新的設(shè)計理念。對于那些早于數(shù)字設(shè)計時代的成功案例,，通常缺乏準(zhǔn)確的設(shè)計藍(lán)圖,，但三維掃描技術(shù)通過快速獲取大量點云數(shù)據(jù)，可以高效地創(chuàng)建完整3D模型,，彌補這一不足,，為現(xiàn)代設(shè)計帶來了新的靈感和可能性。

概念&工程設(shè)計

油泥模型設(shè)計優(yōu)化
通常,，設(shè)計團(tuán)隊在創(chuàng)建2D設(shè)計后,，會構(gòu)建3D數(shù)字模型，然后在粘土中進(jìn)行銑削以評估和驗證設(shè)計方案,。油泥模型不僅提供直觀的視覺和觸覺體驗,，還能對車身線條、曲面和比例進(jìn)行精細(xì)調(diào)整,。

調(diào)整全尺寸油泥模型示意
設(shè)計團(tuán)隊需要不斷打磨油泥模型,，并將每次的改動都及時反映在數(shù)字模型上，直至美學(xué)和功能性上達(dá)到最佳平衡。如何高效獲取油泥模型的全尺寸三維數(shù)據(jù),，精準(zhǔn)復(fù)刻曲面,、拐角、凹凸等每一處細(xì)節(jié),，在短時間內(nèi)完成多次設(shè)計優(yōu)化,，是團(tuán)隊面臨的挑戰(zhàn)。

△整車三維數(shù)據(jù)示意

三維掃描儀提供了破題思路,。在初步形成物理模型后,，利用三維掃描儀可以精確獲取油泥模型表面的三維數(shù)據(jù)，避免了手動記錄帶來的誤差,。對于需要微調(diào)的部分,，設(shè)計師可以直接通過軟件查看并優(yōu)化掃描獲得的三維模型，實現(xiàn)對復(fù)雜曲面更加精細(xì)的控制,。在保證設(shè)計高質(zhì)量呈現(xiàn)的同時,，加快了設(shè)計迭代的速度。

風(fēng)洞測試
風(fēng)洞測試是汽車開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),，貫穿油泥模型,、試制樣車和量產(chǎn)車等各個階段，用于評估和優(yōu)化空氣動力學(xué)性能,，確保車輛在各種速度和路況下的穩(wěn)定性和能耗經(jīng)濟(jì)性,。俗話說“風(fēng)洞一響，黃金萬兩”,，面對高昂的人力和資金成本,，工程師通常先進(jìn)行計算機(jī)虛擬仿真測試，再進(jìn)入實際風(fēng)洞驗證,。通過這兩種測試的不斷交替進(jìn)行,，既保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，又有效降低了整體成本,，三維掃描儀在這一過程中發(fā)揮了重要作用,。

基于三維掃描輔助構(gòu)建的高精度三維模型，工程師可以使用專業(yè)軟件自動獲取車輛的迎風(fēng)面積（即正面投影面積）,，從而準(zhǔn)確計算風(fēng)阻系數(shù),，減少因幾何測量誤差導(dǎo)致的測試偏差。此外,，掃描數(shù)據(jù)還支持詳細(xì)的模擬分析和可視化展示,，結(jié)合CFD（計算流體動力學(xué)）仿真結(jié)果，使工程師能夠更直觀地理解氣流行為和風(fēng)阻分布,。

△風(fēng)阻矢量圖和流線圖示意

針對不同的設(shè)計方案,，每次調(diào)整車身表面狀態(tài)后,，都可以重新進(jìn)行三維掃描，并記錄該方案的風(fēng)洞測試結(jié)果,。高精度三維掃描技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了風(fēng)洞測試的精度,、效率和可靠性，幫助工程師更有效地實現(xiàn)最小化風(fēng)阻的目標(biāo),。

整車試驗
車輛碰撞試驗
車輛碰撞試驗是綜合評價汽車安全性最基本和最有效的方法,。通過重現(xiàn)事故，可以詳細(xì)分析碰撞前后人員和車輛的運動狀態(tài)及損傷情況,，為改進(jìn)車輛結(jié)構(gòu)安全性提供重要依據(jù),。然而，碰撞后的車身變形輪廓通常非常復(fù)雜,，傳統(tǒng)測量工具難以全面覆蓋這些不規(guī)則曲面,。

△碰撞測試示意

三維掃描儀則能提供全尺寸的三維測量方案，精準(zhǔn)獲取碰撞后車身各部分的具體變形情況,，從而為碰撞對比分析提供完整有效的數(shù)據(jù)。

△電池包剮蹭后的型變量檢測

從市場研究和概念設(shè)計到工程設(shè)計和樣車試驗,，三維掃描儀提供了高精度,、高效率和高靈活性的全尺寸三維測量方案。這使設(shè)計師和工程師能夠更精準(zhǔn)地捕捉和分析數(shù)據(jù),，從而做出更加準(zhǔn)確的決策,，加速設(shè)計創(chuàng)意落地。

隨著高精度三維視覺掃描技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,，先臨三維將在汽車行業(yè)的更多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力,，為整個汽車產(chǎn)業(yè)集群注入新的數(shù)字動力。