„Für ein erfolgreiches Regatta-Projekt braucht man ein schnelles Boot, einen guten Messbrief, ein eingespieltes Team sowie taktisches und strategisches Know-how.“
Mit diesem Zitat von Max Gurgel von VmaxYachting wird schon von vornherein klar, welche Komplexität im Segelsport abverlangt wird. Für das strategische Know-how und das eingespielte Team sorgen die Segler selbst. Wir von Laserscanning Europe können allerdings beim schnellen Boot und guten Messbrief wesentliche Leistungen beisteuern.
Laserscanning im Segelrennsport
Schon für diverse Scanning-Projekte im Segelbereich konnten wir mit der Scanning-Technologie hochgenaue Messdaten liefern. In Zusammenarbeit mit VmaxYachting und AESUB folgte nun auch die Übertragung in den erfolgreichen Segelrennsport. Die Messdaten erlauben es, Optimierungsmöglichkeiten zu schlussfolgern und die Konformität des Bootes vorab zu bestätigen.
Laserscanner für die Bootsvermessung
Zur großvolumigen Aufnahme des Bootsrumpfes und Kiels wurde der terrestrische Scanner von Artec, der Artec Ray, verwendet. Mit seiner hohen Genauigkeit (deutlich unter 1 mm im Nahbereich) und dem geringen Rauschverhalten ist er die ideale Wahl, um die Geometrie des Bootes abzubilden. Bereits mit wenigen Scanner-Standpunkten kann auf diese Weise der Großteil der Bootsgeometrie aufgenommen werden.
Ein großer Vorteil der Verwendung des Artec Ray ist, dass der terrestrische Scanner auch mit 3D-Handscannern von Artec (z. B. Artec Leo) kombiniert werden kann. Es ist somit möglich, die einfachen und leicht sichtbaren Geometrien mit dem Artec Ray zu erfassen und gleichzeitig eine Detailaufnahme von kleineren Bereichen zu machen. Dadurch können auch kleinste Bauteile und Konturen erfasst werden. Die Kombination der Scans wird dann in der Auswertesoftware Artec Studio über die Geometrie realisiert.
Schwierigkeiten beim 3D-Scanning von Segelbooten
Segelboote weisen zumeist nicht die optimalen Oberflächeneigenschaften für das Laserscanning auf. Fast alle Bootsrumpfoberflächen sind sehr glatt und spiegelnd; einige sind sogar sehr dunkel und somit ebenfalls ungeeignet für die Erfassung mit 3D-Scanner. Für diese Fälle lieferte der Scanningspray-Hersteller AESUB Abhilfe. Mit Hilfe von Scanningspray können die angesprochenen ungeeigneten Oberflächen mit einer matten Oberfläche versehen werden. Somit wird die gesamte Messgenauigkeit des Objektes erhöht.
AESUB wird üblicherweise in Spraydosen angeboten. Jedoch ist die Verwendung von Spraydosen für diese meist viele Quadratmeter großen Oberflächen nicht all zu sinnvoll. Deshalb wurde für diesen Einsatz das AESUB Green im Gebinde in Kombination mit einer Sprühpistole verwendet. Das AESUB Green Scanningspray bietet den großen Vorteil, dass es über 6 Stunden auf der Oberfläche des gescannten Objekts bestehen bleibt, bevor es von allein verdunstet. Die AESUB Spray Gun sorgt für eine schnelle und großflächige Auftragung des Mattmittels. Es ist die effektivste Art der Vorbereitung von großflächigen Oberflächen für Scanning-Arbeiten.
Laserscanning der Yacht mit Artec Ray und Referenzmarken
Um die Standpunkte des Artec Ray verknüpfen zu können, werden während der Messung Referenzkugeln verwendet. Die Kugeln werden großräumig um das Messobjekt herum platziert, sodass sie unbeweglich und sicher positioniert sind. Referenzkugeln bieten den großen Vorteil, dass sie aus allen Richtungen gemessen werden können und der Mittelpunkt genau bestimmt werden kann.
Auch die Software Artec Studio unterstützt die Verknüpfung der Artec Ray Scans über Referenzkugeln. Die automatische Suche der Kugelobjekte funktioniert sehr zuverlässig. Dank der kugelbasierten Registrierung erfolgt die Ausrichtung der Scans in der Folge innerhalb weniger Sekunden. Es finden keine aufwendigen Prozessierungen während des Registrierungsvorgangs statt. Somit ist diese Variante die effektivste.
Weiterverarbeitung des Scandaten der Yacht
Nachdem die Messarbeiten und die Verknüpfung der Scandaten der Regattayacht abgeschlossen wurden, erfolgte die Weiterverarbeitung der Scanergebnisse. Diese wurde im Fall der Segelyacht zunächst in Rhino fortgeführt. Dort wurden die wichtigen Bereiche auf Basis der Scandaten nachmodelliert und parametrisiert. Mit diesem Modell lassen sich diverse Analysen durchführen, wie beispielsweise der Strömungsanalyse für die Optimierung der Geometrie. Die Daten können außerdem mit Soll-Zuständen verglichen werden, um Produktionsabweichungen oder grobe Defekte festzustellen.
Fazit
Auf Basis dieser Auswertungen kann Max Gurgel von VmaxYachting seine Verbesserungen planen und Anbauteile produzieren. Die hohe Messgenauigkeit während der Messung führt dabei auch zu hoher Passgenauigkeit und Planungssicherheit. Die Vermessung mit Laserscannern und Scanningspray liefert also die bestmögliche Grundlage für die Ausübung des professionellen Segelrennsports.
