挑戰：經(jīng)過(guò)數十年的暴露及磨損和持續靠近世界上一些破壞性的元素、高溫和海水，舊金山里士滿(mǎn)-圣拉斐爾大橋生銹的鋼板需要更換。由于沒(méi)有可靠的圖紙和鋼板的測量數值（這座橋建于20世紀50年代），——因此需要從這些鋼板中獲取準確信息。只有一個(gè)問(wèn)題：這些鋼板是一座5車(chē)道大橋的一部分，每天大約有8萬(wàn)輛車(chē)輛通行，并且位于舊金山灣185英尺（56米）的高度。

解決方案：Artec Leo, Artec Studio, Geomagic Design X, Autodesk

效果：Artec Leo擁有無(wú)線(xiàn)功能和內置觸摸屏，迎接挑戰，不受線(xiàn)纜和計算機的束縛，輕松掃描八塊鋼板。在獲得所有必要的測量和信息后，制造了替換鋼板。為了質(zhì)量控制和作為未來(lái)參考，新安裝的鋼板也進(jìn)行了掃描。

為什么選擇Artec？Artec Leo在掃描過(guò)程中無(wú)需線(xiàn)纜、計算機或其他設備即可完全運行，所有數據都可以輕松、完整地采集，同時(shí)減少對交通的干擾。

在20世紀50年代的加州——戰后時(shí)代變遷和工業(yè)繁榮的背景下，與此同時(shí)垮掉派詩(shī)人在標志性的書(shū)店里用筆在紙張上劃過(guò)——里士滿(mǎn)-圣拉斐爾大橋也就此誕生。不過(guò)，建造這座橋梁的計劃要早得多——早在20年代，就確定了連接舊金山東部和西部海灣的提案，這個(gè)提案從提出、批準、到修改，推遲了無(wú)數次，以致于持續了數十年。

就在此時(shí)，隨著(zhù)人口增長(cháng)，需求也在不斷增加，人們給予了厚望，終于將計劃達成一致，開(kāi)始建造并正式命名為John F. McCarthy紀念大橋。

1953年3月開(kāi)始施工，用于替代連接東邊的里士滿(mǎn)和西邊的圣拉斐爾的渡輪服務(wù)，于1956年9月，大橋正式開(kāi)放，功能完備，準備迎接客人——在這種情況下，數以萬(wàn)計的司機終于可以輕松跨越海灣了。

從那以后大橋通行至今，據統計，每天有超過(guò)7萬(wàn)名司機跨越海灣兩岸。雖然這座大橋既實(shí)用又風(fēng)景如畫(huà)，但它的位置使其容易受到一系列難以置信的腐蝕性因素影響：鹽水、熱量、風(fēng)和汽車(chē)尾氣。

在從事橋梁工作時(shí)，Artec 3D金牌認證合作伙伴Indicate Technologies Inc的工程師Marcio Adamy與我分享了一句話(huà)：“不眠之銹?！?

為了使橋梁保持安全和實(shí)用的狀態(tài)，需要進(jìn)行一些維修。隨著(zhù)時(shí)間的推移，特定部分已經(jīng)受到腐蝕而生銹，這正是橋梁需要更換的部分。

“客戶(hù)想測量鋼板和鉚釘的位置，而每塊鋼板上有超過(guò)250顆鉚釘！”

由于沒(méi)有已知的測量數據（即使有測量數據，其可靠性也值得懷疑），一項新任務(wù)出現了：計算這些鋼板的精確測量值，正是Danny's Construction公司要求的一項艱巨任務(wù)，該公司專(zhuān)門(mén)從事鋼結構以及大型結構的建造和維護，如體育場(chǎng)館、建筑物，包括本案例中的橋梁。

“他們想測量鋼板和鉚釘的位置，而每塊鋼板上有超過(guò)250顆鉚釘，”Adamy說(shuō)?！懊總€(gè)鋼板都有南北兩側，以及外部和內部的部分。因此，為了生產(chǎn)新鋼板，他們需要確保測量所有正確的位置上的孔，結果都全部準確。

每個(gè)鋼板有250個(gè)鉚釘，每顆鉚釘都需要準確捕獲。

隨之而來(lái)的是兩個(gè)挑戰：橋梁的高度，以及要面對每天需要通行的7萬(wàn)輛車(chē)輛。該解決方案需要快速、簡(jiǎn)單且獨立，同時(shí)確保最終結果準確可靠。

唯一的解決方案

當談到里士滿(mǎn)-圣拉斐爾大橋的這些特殊鋼板時(shí)，需要考慮幾件事。首先，需要測量的部分離水面有185英尺（56米）。其次，全天川流不息的車(chē)輛。以及在海灣肆虐的狂風(fēng)，和需要盡可能地減少干擾——例如，在鯨魚(yú)交配的季節，限制任何近水活動(dòng)，以免打擾鯨魚(yú)的興致。

簡(jiǎn)而言之，需要有人能夠快速、安全地滑到橋的外側部分，同時(shí)避免對來(lái)往車(chē)輛的影響，盡可能減少對交通的干擾——考慮到他們的操作高度——記得不要往下看。然后，捕獲每塊鋼板的每個(gè)表面細節。

只有一種解決方案可以勝任這項任務(wù)：Artec Leo。

Artec Leo完全無(wú)線(xiàn)，可以輕松捕捉棘手的角落，Artec Leo的內置屏幕讓捕獲物體的每個(gè)表面和所有細節變得輕而易舉。在里士滿(mǎn)-圣拉斐爾大橋的案例中，沒(méi)有任何其他設備可以完成這項工作：擁有Leo等于您獲得了一切所需——必不可少的考慮因素，為了完成這項工作。在如此高的地方，如此小的空間，要在短時(shí)間內完成工作，同時(shí)還要處理電腦、線(xiàn)纜，也許還有另一個(gè)人在待命，準備協(xié)助，這根本沒(méi)有選擇。

“沒(méi)有其他解決方案。Artec Leo正是為此而設計的?！?

雖然在其他情況下使用不同的掃描儀或掃描儀組合可能是一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案，但在這種特殊情況下，答案顯而易見(jiàn)。Adamy說(shuō)：“我和另一個(gè)人同時(shí)在吊籃里，大概面積只有3×1平方英尺。我應該把電腦或桌子放在哪里呢？因此，在這種特定情況下，沒(méi)有其他解決方案。Leo正是為此而設計的?！?

所有工作都在創(chuàng )紀錄的時(shí)間內完成——而且是在高清模式下。Adamy說(shuō)：“我決定使用高清模式掃描所有內容，盡管在這種情況下并沒(méi)有必要擁有如此豐富的幾何形狀，但我希望一切完備，然后再做篩選——而不是沒(méi)有足夠的信息，以至于今后無(wú)法添加任何其他細節?！?

團隊對每塊鋼板實(shí)施行之有效的方法進(jìn)行了掃描練習后，他們將每一面掃描時(shí)間縮短到十分鐘以?xún)取?

距離水面56米處，這項工作必須快速、安全地完成，并且不能有額外的包袱，如電腦或線(xiàn)纜的限制。應對方案：Artec Leo。

Adamy介紹說(shuō)：“當我得到許可在橋上工作，能有一小段時(shí)間，在早上5:30或6點(diǎn)左右到達，我們會(huì )計劃要做什么。然后穿戴安全帶、頭盔和安全設備。接著(zhù)開(kāi)始掃描直到上午9:30到10:30，就開(kāi)車(chē)回辦公室并開(kāi)始上傳文件?！?

考慮到每次掃描的時(shí)間緊迫、需要完成的掃描量、環(huán)境限制以及多變的天氣條件，整個(gè)項目需要幾個(gè)月的時(shí)間才能完成。

經(jīng)過(guò)八次這樣的里程，從各個(gè)方向對每塊6英尺的鋼板進(jìn)行了不到30分鐘的掃描，工作的第一部分就完成了：掃描了所有鋼板，捕獲的數據將用于下一階段。

一天內的工作

所有計劃不得不完成，安全人員和警察隨時(shí)待命，一輛防撞車(chē)以避免與迎面而來(lái)的車(chē)輛相撞，以及使用安全繩懸掛在舊金山灣上的一名工作人員，這項工作本身就困難重重。盡管面臨挑戰和困難，用Artec Leo進(jìn)行掃描卻很容易。

處理數據亦是如此。

“我上傳了文件，并運行了所有步驟，”Adamy描述道?！叭缓筮\行了全局配準，刪除了不需要的額外信息，并使用尖銳融合將一切轉換成網(wǎng)格。然后將這個(gè)網(wǎng)格導出成STL文件?！?

經(jīng)過(guò)這些相當簡(jiǎn)單的步驟，STL文件將被上傳到Geomagic Design X進(jìn)行進(jìn)一步處理，然后以.pts格式導出，在A(yíng)utodesk上用于SBU繪圖和收集信息。在某些情況下，從掃描到處理、后期處理和最終結果都會(huì )在一天內完成。

“唯一困難的是：在刮風(fēng)、寒冷和日照的環(huán)境中克服你的恐懼！”

掃描困難的部分是什么？高度！

“就像之前介紹過(guò)的，這部分是一項非常簡(jiǎn)單的工作：上傳文件、運行全局配準、編輯和創(chuàng )建網(wǎng)格文件、尖銳融合……都很簡(jiǎn)單，”Adamy說(shuō)?！拔ㄒ焕щy的是：除了防撞車(chē)以外，在刮風(fēng)、寒冷和日照的環(huán)境中克服你的恐懼！這是困難的部分?！?

節省時(shí)間和成本

八個(gè)月后，全部八塊鋼板都已制作完成并令人自豪地安裝完畢，至少節省了75%到90%的時(shí)間——這是保守估計。使用3D技術(shù)，特別是Artec Leo作為選定的掃描儀，除了無(wú)限潛能和便利性，還帶來(lái)了更多的好處——降低了大量的成本。

例如節省了大量的時(shí)間，如果每塊鋼板都必須用卷尺或尺子手動(dòng)測量，用手繪的方式記錄測量結果，然后再給新的鋼板制造商解釋。

因為結果非常準確，生產(chǎn)新鋼板時(shí)也節省了時(shí)間，更減少了需要在場(chǎng)的人員數量，從而降低了人員成本。

最后一步？當然是掃描新鋼板。雖然我們今天可能很難找到有關(guān)幾十年前建造的結構和建筑物的可靠信息，但未來(lái)的專(zhuān)業(yè)人員將不會(huì )面臨這樣的問(wèn)題。

在里士滿(mǎn)-圣拉斐爾大橋的案例中，這些鋼板上的完整3D掃描、測量、設計和文件終于可以使用了——精確到0.1毫米，并為無(wú)數代工程師、建筑商、建筑師和檢查員服務(wù)。