Un nuevo enfoque en la gestión de nubes de puntos obtenidos por escáner y fotogrametría, para la optimización de formatos imprimibles 3D

Abstract

Entre las distintas tecnologías actuales para captar de forma precisa la geometría de elementos, se encuentran los dispositivos de escaneado 3D láser (LS) u óptico (OS), así como la fotogrametría. Las nubes de puntos obtenidas a partir de estas técnicas necesitan de un procesamiento de los datos según el tipo de softwareutilizado. Para ello, se dispone de aplicaciones para transformar la información en modelos 3D poligonales, superficies NURBS u objetos paramétricos BIM. Una vez obtenida esta información, surgen dificultades operativas en la impresión 3D de los prototipos escaneados, especialmente por las limitaciones que los diferentes métodos de impresión presentan en cuanto a materiales, dimensiones y calidad de resultados obtenidos. A esto hay que añadir las propias debilidades de los softwarede impresión que exigen la adición de mejoras en sus algoritmos para que proporcionen resultados óptimos.La propuesta plantea la necesidad de un análisis en el diseño previo a la impresión 3D, considerando las características de las técnicas a utilizar posteriormente. Así, se mejora la eficiencia ambiental en la fabricación, se reducen costes del proyecto y se generan prototipos que permiten comprobar el diseño original. Esta investigación presenta los resultados de un procedimiento de análisis de modelos digitales 3D con medios y programas asequibles, a fin de obtener archivos optimizados para facilitar la impresión 3D de prototipos.

Photogrammetry and both laser and optic 3D scanning (LS and OS, respectively) are three of the diverse current technologies to obtain the geometry of elements precisely. Point clouds deriving from these techniques require data processing depending on the sort of software to be utilised. To that end, thereare available applications to transform the information into 3D polygonal models, NURBS surfaces or BIM parametric objects.Once this information is obtained, some operational difficulties in 3D printing of scanned prototypes arise. This is mainly due to the limitations of printing methods regarding materials, dimensions and quality of results. In addition, there are intrinsic weaknesses of printing software which require improvements in their algorithms in order to provide optimum results.This proposal raises the need of analysis in design prior to 3D printing, taking into account the characteristics of techniques to be utilized afterwards. Thus, environmental efficiency in manufacture is increased, project costs are reduced and prototypes to check the original design are generated.This research provides the outcomes of an analysis procedure of digital 3D models using affordable means and programmes, with a view to obtain optimised files so as to facilitate prototype 3D printing.