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無(wú)人機(jī)整機(jī)
無(wú)人機(jī)配件
無(wú)人機(jī)服務(wù)
設(shè)備與工具航拍測(cè)繪終于完成了。但是要從上萬(wàn)張圖片中挑選出有用的照片也是一件繁鎖的工作。
負(fù)責(zé)建模的曾鈺喬同學(xué)告訴記者，他們共花了三個(gè)晚上的時(shí)間，從上萬(wàn)中圖片中挑選出1018張有用的圖片，輸入軟件開(kāi)始建模?！耙婚_(kāi)始，我們借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行三維模型自動(dòng)創(chuàng)建工作，但因校園實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)龐大，加工困難，模型渲染加工時(shí)失真，并且其精度也遠(yuǎn)不能達(dá)到要求，建筑的很多細(xì)節(jié)部分丟失，例如字跡、雕花等?！?/p>
后來(lái)，同學(xué)們認(rèn)真總結(jié)交流之后，改變計(jì)劃，使用三維建模軟件手動(dòng)重建模型，而原來(lái)計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成的模型，則成了他們后來(lái)手動(dòng)建模的重要參考。
但是，讓同學(xué)們意想不到的是，手動(dòng)建模的過(guò)程非常困難?！肮ぷ鲃傞_(kāi)始就遇到了一個(gè)難題，生成掃描模型的原理有缺陷。正常情況下模型的每一個(gè)平面應(yīng)由三個(gè)定位點(diǎn)來(lái)確定，而航拍精度限制，計(jì)算機(jī)生成了多個(gè)不共面的定位點(diǎn)，進(jìn)而得到的是一個(gè)曲面，難以確定原本平面的確切位置。在深入思考后，吳奕君同學(xué)提出化面為線,再取平均的方法，確定了最終的平面?！痹晢掏瑢W(xué)表示。
智慧提速，體會(huì)到“數(shù)學(xué)在生活中的用處”
建模的工作量非常大，一開(kāi)始完成一個(gè)模型，同學(xué)們需要花費(fèi)20多個(gè)小時(shí)，在緊張的學(xué)習(xí)之余想要完成這個(gè)項(xiàng)目，還需要開(kāi)動(dòng)腦筋，節(jié)省時(shí)間。
“我們想到的提速方法首先是編輯公式，智能復(fù)制。在九里教學(xué)樓的樓梯建模過(guò)程中，如果一級(jí)一級(jí)建模，不僅效率低，精確度也不夠。又由于樓梯不是簡(jiǎn)單的重復(fù)，而是隨著級(jí)數(shù)的升高，不斷向內(nèi)收縮，所以也不能簡(jiǎn)單復(fù)制。吳奕君同學(xué)用數(shù)學(xué)方法分析了樓梯的特點(diǎn)后，歸納出樓梯的各種參量隨級(jí)數(shù)的表達(dá)式：h = n × Δh， r = r0 - n × Δr 。之后使用SolidWorks的變量列陣功能，以級(jí)數(shù)為自變量，樓梯的參數(shù)為因變量，即可快速完成了整個(gè)樓梯的建模。并且在后續(xù)的調(diào)整中，只需改變表達(dá)式中常數(shù)的值，就可以調(diào)整樓梯的尺寸了?！?/p>
“我們想到的另一個(gè)方法是聯(lián)網(wǎng)操作，集群部署。航測(cè)工作完成后，借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行三維模型重建工作。校門模型所需的數(shù)據(jù)量較小，幾小時(shí)便完成了處理。但教學(xué)樓航測(cè)數(shù)據(jù)龐大，處理時(shí)間成指數(shù)倍增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)需要數(shù)天才能完成處理。同學(xué)們通過(guò)查詢資料，發(fā)現(xiàn)可以計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)工作，這樣可以大大縮短計(jì)算時(shí)間。于是我們嘗試將幾臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)集群部署，大大節(jié)省了時(shí)間，順利完成計(jì)算工作?！眳寝染瑢W(xué)說(shuō)。
3D打印，如何讓細(xì)節(jié)突顯
模型在交付打印時(shí)，又出現(xiàn)了意想不到的問(wèn)題：模型建立的十分精確，但是3D打印機(jī)的精度卻無(wú)法與之匹配，導(dǎo)致許多細(xì)節(jié)都打印不出來(lái)，樣品上字跡模糊不清，許多雕花根本顯示不出，作品失去了細(xì)節(jié)，光禿禿一片，也就失去了原有的神韻。
“當(dāng)時(shí)，經(jīng)協(xié)大家一起討論，提出兩種解決問(wèn)題的方法。從3D打印機(jī)出發(fā)，采用精度更高的打印機(jī)。同時(shí)，抽象模型，放大細(xì)節(jié)，以達(dá)到可以清晰打印目的?！睆垎坛瑢W(xué)說(shuō)。
首先，同學(xué)們將普通3D打印機(jī)換成了光固化3D打印機(jī)，打印的材料也從PLA換成了SLA，這樣的改變使得樣本上部分細(xì)節(jié)得以體現(xiàn)，而且外觀也更加平整光滑。但是，這樣一來(lái)，成本大大的增加了，卻還是有許多的細(xì)節(jié)無(wú)法呈現(xiàn)出來(lái)，所以還需要進(jìn)一步的模型加工。
張喬楚說(shuō)：“建筑模型不應(yīng)該是對(duì)原建筑的簡(jiǎn)單縮小，而是保留模型的關(guān)鍵部分，展示建筑特點(diǎn)和風(fēng)格，舍棄無(wú)用的細(xì)節(jié)。因此，我們討論了3D打印模型樣本中的一些細(xì)節(jié)，總結(jié)了3D打印機(jī)可以打出來(lái)的細(xì)節(jié)的最小尺寸，并將不足尺寸的細(xì)節(jié)放大。
比如，增加九里教學(xué)樓上的墻體文字，加深窗戶的凹陷深度，將門口的11級(jí)樓梯換成5級(jí)等等。經(jīng)過(guò)了這些調(diào)整之后，3D打印模型的效果得到了極大的提升?！?/p>
終于
一套8件套的“徐州一中”3D打印模型出爐了
項(xiàng)目組9位同學(xué)的努力也終于收獲了結(jié)果
在江蘇省第四屆STEM教育大會(huì)上
他們的《打印一中》3D打印項(xiàng)目作品
贏得了專家的一致好評(píng)
2025-09-09 10:52
2025-09-04 21:58
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2025-08-13 10:55
