Cos’è la nuvola di punti?

Tomografia Industriale, reverse engineering per il modello cad

Spesso, negli articoli passati, ti ho raccontato di come il Tecnico Tomografo, grazie alla nuvola di punti creata dal software di Tomografia, riesce a ricreare il disegno del particolare soggetto ad analisi, il suo modello cad.

Questo processo, chiamato Reverse Engineering, è estremamente utile quando stiamo lavorando su di un particolare di vecchia data, le cui matematiche sono andate perdute nel tempo o, magari, quando il particolare arriva proprio dalla concorrenza.

Ma cos’è la nuvola di punti?
Wikipedia dice:
“Una nuvola di punti (point cloud) è un insieme di punti nello spazio ognuno dei quali definiti nella loro posizione secondo gli assi X, Y, Z in un determinato sistema di coordinate e caratterizzati da eventuali valori di intensità (RGB o altre lunghezze scalari) ad essi associati.”

Chiarita la definizione della nuvola di punti, quindi, rimane un dubbio: come si fa a passare da questo insieme non ben definito di puntini ad un disegno vero e proprio?

Come si crea il modello cad di un campione

Per rispondere a questa domanda, oggi, mi sono fatta aiutare da Paolo Murgia, Assistente Tecnico Personale di MotivexLab ed esperto di Tomografia Industriale Computerizzata.

“Il passaggio dalla nuvola di punti ai modelli cad, per me, è un miracolo che avviene grazie alla Tomografia Industriale Computerizzata.
In realtà il termine “nuvola di punti”, da noi, viene soltanto preso in prestito perché in realtà, il derivato di un’acquisizione, è più corretto definirlo come una “nuvola di triangoli”.
Il software VGMax, presente nell’impianto tomografico di MotivexLab, restituisce dei file in formato .stl.
I file .stl (standard triangulation language), appunto, forniscono il file acquisito mediante Tomografia Industriale Computerizzata sotto forma di un insieme di triangoli, che insieme costituiscono un solido.
Il file .stl, poi, viene fornito al caddista.”

Questo ci porta ad un’altra domanda.
Chi è il caddista? E qual è il suo ruolo?

“Il caddista è colui che si occupa di rendere la nuvola di triangoli ottenuta mediante analisi tomografica, un disegno.
Il suo ruolo, quindi, è quello di trasformare questo solido “abbozzato”, che è la nuvola di triangoli, in qualcosa di più dettagliato: il modello cad.
Dal modello cad, poi, si potrà ottenere il progetto in 2D.

La parte difficile, per il caddista, è che durante le sue lavorazioni dovrà cercare il modo di trovare elementi più semplici possibili che costituiscano la geometria del campione per poter così, in seguito, ricostruirla nella sua complessità.

C’è da dire che, così com’è, la nuvola di punti (o di triangoli) non è inutile.
Il file .stl, infatti, viene utilizzato durante la Prototipazione Rapida, in quanto in questa fase non è necessario avere modelli particolarmente dettagliati, ma basta qualcosa di più generico.”

Tomografia Industriale: dalla nuvola di punti al modello cad

Modello cad del campione ottenuto dal software di Tomografia.

Grazie alla Tomografia Industriale Computerizzata, quindi, il Tecnico Tomografo ha la possibilità di risalire a matematiche andate perse o mai possedute.

Un esempio pratico?
L’anno scorso, all’inizio della pandemia mondiale, quando tutte le strutture ospedaliere erano al collasso, colte impreparate dallo sviluppo improvviso del virus che oggi conosciamo fin troppo bene, si è registrata un’enorme scarsità di raccordi da utilizzare in terapia intensiva.
Il progetto del raccordo era detenuto da una ditta che, ai tempi, non lo condivise.

Grazie al Reverse Engineering, è stato possibile risalire alla matematica del particolare in questione, che poi è stato successivamente prodotto in massa grazie all’Additive Manufacturing ed alla Stampa 3D.

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