Opis wyników uzyskanych w II kwartale
2010 roku (III kwartale projektu)
Badania prowadzone w III kwartale projektu skupiały się na wazach greckich i biskwitach. W ramach prac wykonano pomiary 9 waz greckich i 2 biskwitów. Pomiary dotyczące waz greckich prowadzono z wykorzystaniem systemu opracowanego i przygotowanego w poprzednim kwartale. System zapewniał przestrzenną rozdzielczość pomiarową na poziomie 0,025mm przy niepewności pomiarowej 0,01mm.
Na potrzeby prowadzenia pomiarów waz greckich przygotowano specjalny namiot, którego zadaniem było zaciemnienie części pomieszczenia, w której ustawiono system pomiarowy. Taki zabieg pozwalał na prowadzenie pomiarów bez obaw o niekorzystny wpływ oświetlenia pochodzącego z otoczenia systemu pomiarowego.
Rysunek 1. Namiot nad systemem pomiarowym.
System pomiarowy wykorzystany do pomiaru waz greckich posiadał jednokierunkowa głowicę pomiarową zamontowaną na statywie. Statyw pozwalał na pozycjonowanie głowicy pomiarowej w wymaganym zakresie. Umożliwiał zmianę wysokości, na której znajdowała się głowica pomiarowa, a także pozwalał na modyfikację kąta, pod którym głowica obserwowała mierzony obiekt.
Wazy greckie posiadają kształt o symetrii osiowej. Fakt ten pozwolił na zastosowanie manipulatora obrotowego. Podczas pomiarów wazy były ustawiane na stole manipulatora obrotowego. Kolejne pomiary wykonywane były dla kolejnych pozycji zadawanych manipulatorowi obrotowemu przez oprogramowanie sterujące pomiarami.
Rysunek 3. Głowica pomiarowa zamontowana na statywie, waza ustawiona na manipulatorze obrotowym.
Wykorzystanie manipulatora obrotowego niosło za sobą korzyść w postaci zmniejszenia koniecznych do ustawienia pozycji głowicy pomiarowej. Dodatkowo, znane zmiany pozycji waz względem głowicy pomiarowej wprowadzane przez manipulator obrotowy pozwalały na zautomatyzowanie połączenia kolejnych pomiarów pobranych dla jednego ustawienia głowicy pomiarowej.
Rysunek 4. Wyniki pojedynczego pomiaru wazy greckiej (około 6,5 miliona punktów pomiarowych).
Rysunek 5. Wyniki połączenia 36 pomiarów wazy greckiej pobranych dla jednej pozycji głowicy pomiarowej (sumaryczna liczba punktów dla 36 pomiarów wynosi około 250 milionów punktów).
W bieżącym kwartale opracowano także system na potrzeby pomiaru biskwitów. Przed systemem postawiono następujące wymagania metrologiczne: przestrzenna rozdzielczość 0,01mm i niepewność pomiarowa 0,005mm. Przygotowanie systemu wymagało zastosowania obiektywu detektora o znacznie dłuższej ogniskowej niż w przypadku wcześniej opracowywanych konstrukcji. W konsekwencji gabaryt obiektywu zwiększył się, co wymusiło wprowadzenie dodatkowego usztywnienia, gdyż sztywność własna obiektywu była niedostateczna dla dotrzymania wymaganych parametrów metrologicznych.
W przypadku projektora zastosowano specjalny obiektyw projekcyjny, którego zamocowanie wymagało zmiany konstrukcji projektora oraz opracowania mocowania obiektywu.
Rysunek 6. System pomiarowy na potrzeby pomiaru biskwitów.
W III kwartale projektu wykonano digitalizację 9 waz greckich i 2 biskwitów. Dla każdej z waz wykonano średnio po 500 pomiarów kierunkowych, co daje około 2,5 miliarda punktów pomiarowych dla jednej wazy. W przypadku biskwitów wykonano dla każdego z nich około 1200 pomiarów kierunkowych, a łączna liczba punktów zebranych dla jednego obiektu to około 8 miliardów punktów.
Zebrane dane pomiarowe pozwoliły na opracowanie dokumentacji wieczystej w postaci chmur punktów pomiarowych wraz z odpowiadającymi im macierzami kalibracji oraz obrazami pomiarowymi. Przykład reprezentacji w postaci dokumentacji wieczystej pokazany jest na rysunkach 7 i 8 (zrzuty ekranu).
Rysunek 7. Wizualizacja danych przedstawiających fragment wazy greckiej w postaci dokumentacji wieczystej - pełny skan z jednego kierunku -zrzut ekranu (około 7 milionów punktów).
Rysunek 8. Wizualizacja danych przedstawiających fragment biskwitu w postaci dokumentacji wieczystej - pełny skan z jednego kierunku - zrzut ekranu (około 5 milionów punktów - rozmiar zeskanowanego obszaru około 20x15mm).
W trakcie prac utworzono także uproszczone modele przestrzenne na potrzeby rzeczywistości wirtualnej. Przygotowane modele pozwalają na wizualizację w czasie rzeczywistym. Zostały one zapisane w dwóch formatach: chmura punktów oraz siatka trójkątów. Przykładowe zrzuty ekranu przedstawiające chmury punktów pokazano jest na rysunkach 9 i 10, a siatki trójkątów na rysunkach 11 i 12.
Rysunek 9. Zrzut ekranu przedstawiający uproszczona chmurę punktów - waza grecka.
Rysunek 10. Zrzut ekranu przedstawiający uproszczona chmurę punktów - biskwit.
Rysunek 11. Zrzut ekranu przedstawiający siatka trójkątów - biskwit.
Rysunek 12. Zrzut ekranu przedstawiający siatka trójkątów - biskwit.