БЛОГ

3D-сканирование: Как технологии создают машины и какие сложности скрываются за этим

В мире автоспорта, где каждая миллисекунда и микрон влияют на результат, технологии играют ключевую роль. Одна из них — трёхмерное сканирование — стала незаменимым инструментом для гоночных команд разных классов и дисциплин. Но что стоит за процессом превращения реального болида в цифровую модель? И почему обработка данных порой сложнее, чем сам заезд?
3D скан салона автомобиля команды PROGONKI
Зачем сканировать гоночные машины?
3D-сканирование позволяет создать точную цифровую копию объекта за минуты. В автоспорте это используют для:
  • Аэродинамического анализа — проверка обтекаемости кузова, диффузоров, антикрыльев.
  • Контроля качества — сравнение реальных деталей с CAD-моделями после производства.
  • Реверс-инжиниринга — создания 3D‑моделей и чертежей готового изделия по данным 3D‑сканирования.
  • Восстановления после аварий — быстрое выявление уровня деформаций
  • Документирование: Архивные модели для истории или проверки соответствия техническим требованиям.
Но путь от сканера к готовой 3D-модели полон подводных камней.
3D скан автомобиля команды PROGONKI
Нюансы сканирования: Больше, чем просто "навести и снять"
  • Материалы-невидимки
Карбон, хромированные элементы, глянцевая краска — всё это отражает свет, создавая «слепые зоны» для сканера. Решение? Использовать матирующие спреи или сканеры с технологией подавления бликов.
  • Габариты и сложные формы
Сканирование болида длиной 5+ метров требует времени и правильной настройки оборудования. Аэродинамические и сложные элементы вроде диффузоров часто имеют скрытые полости, куда не проникает луч сканера.
  • Точность vs Скорость
Не всегда имеется время на долгое и тщательное сканирование. Обычно, для минимизации временных расходов, используют портативные LiDAR-сканеры, которые захватывают до 2 млн точек в секунду. Но даже они могут пропустить мелкие детали вроде креплений или микротрещин.
  • Качество vs Ресурс
От качества, а обычно от стоимости и возможностей лидара и потраченного на процесс сканирования времени напрямую зависит результат. Иногда для сокращения нагрузки на аппаратные ресурсы достаточно draft-сканов, а иной раз для решения задач необходимы те самые микроны
Драфтовый 3D скан автомобиля команды PROGONKI
Обработка данных: Где начинается настоящая работа
Полученное облако точек — это только сырая информация. Дальше начинается этап, который занимает до 80% времени проекта:
  1. Очистка от «шума»
  2. Артефакты, дублирующиеся точки, следы от вибраций — всё это удаляется вручную или через специальное ПО.
  3. Сшивание сканов
  4. Даже при использовании маркеров автоматическое совмещение ракурсов часто даёт ошибки. Особенно сложно с внутренними элементами шасси, где сканы перекрываются минимально.
  5. Ретопология и оптимизация
  6. Полигональная сетка из миллиардов точек непригодна для сложных расчётов. Модель нужно упростить, сохранив геометрическую точность. Здесь помогают инструменты автоматической ретопологии.
  7. Сравнение с идеалом. Используя сканы, как референсы для дальнейшей оцифровки в программах трёхмерного моделирования.
  8. Цифровую модель накладывают на исходный CAD-чертёж, чтобы найти отклонения.
3D скан дверной карты команды PROGONKI
Сложности, о которых редко говорят
  • Текстуры и цвет — Если нужна визуализация для презентаций, приходится вручную дорабатывать текстуры.
  • Сроки — Обработка одного скана может занять дни, а готовые решения обычно нужно «ещё вчера».
  • Специалисты — Профессионалы, разбирающиеся и в 3D-моделировании, и в инженерии, на вес золота.
3D скан карта
Облако точек после сканирования более 2м полигонов
Оптимизированная полигональная сетка в районе 20к полигонов
Между этими двумя примерами сканированный картинг и модель в программе трёхмерного моделирования - расстояние в 14 дней кропотливого труда.
Оптимизированная 3D модель game ready
Плюс 2-3 рабочих дня для на работы по текстурированию и перенос в рабочую среду трёхмерного движка UNIGINE.
Оптимизированная 3D модель game ready
Технологии: Выбор между точностью и скоростью

  • Лазерные сканеры: Высокая точность (до микрон), но чувствительны к вибрациям и бликам на глянцевых поверхностях.
  • Структурированный свет: Идеален для деталей сложной формы, но требует статичности объекта.
  • Фотограмметрия: Дешевле и мобильнее, подходит для крупных объектов (например, трасс), но проигрывает в детализации.

Пример: Сканирование карбонового антикрыла лазером может заменить часы ручных замеров, но блики от материала придётся подавлять матирующим спреем.
Оптимизированная 3D модель в виртуальной среде GoRace в движке UNIGINE
В игровой индустрии трёхмерное сканирование автоспортивной техники стало ключом к гиперреализму, который ждут фанаты гоночных симуляторов. Современные игры и автосимуляторы, используют сканы реальных болидов, чтобы воссоздать каждый изгиб кузова, блик на краске и даже микроцарапины на карбоне. Технология позволяет захватывать не только геометрию, но и текстуры под разными углами освещения, что превращает виртуальные автомобили в цифровые «клоны» своих прототипов.

Однако процесс требует ювелирной работы: глянцевые поверхности и сложные формы создают артефакты, которые художникам приходится исправлять вручную. Кроме того, высокополигональные модели оптимизируют для игровых движков, сохраняя баланс между детализацией и производительностью. Благодаря этому пользователи могут почувствовать себя пилотами легендарных команд.
Оптимизированная 3D модель в движке UNIGINE
3D-сканирование — это не волшебная палочка, а трудоёмкий процесс, где успех зависит от оборудования, ПО и человеческого фактора. Но именно оно позволяет командам и разработчикам выжимать из техники максимум.