Qu’est-ce que le reverse engineering ?
Technologie à présent mature, la digitalisation est un outil incontournable du reverse engineering ou rétro-ingénierie. Un ensemble d’outils (« scans 3D »), de logiciels et d’algorithmes permettent en effet, à partir d’une pièce physique comme une pièce mécanique, de reconstruire un modèle 3D. Les applications sont multiples : duplication d’une pièce pour en réaliser un double en impression 3D, relevé de cotes d’une pièce sortie de fabrication ou pour du MRO, comparaison d’une pièce avec son modèle CAO… INOVSYS dispose d’expertises et moyens pour réaliser vos projets que votre pièce mesure quelques centimètres ou plus d’1 mètre.
Les principales applications
La digitalisation d’une pièce ou d’une scène a couramment trois applications :
› L’analyse : inspection géométrique (prise de cotes), reconnaissance de caractéristiques . . .
› La visualisation : reconstruction de plan 3D pour liasse, rendu local ou web, intégration dans un environnement de réalité augmentée…
› La duplication : fabrication additive, usinage, fonderie . . .
› L’archivage : sauvegarde d’une œuvre d’art, stockage numérique du modèle 3D d ‘une pièce en prévision de sa refabrication…
Selon l’application visée, le format de sortie diffèrera :
› Nuage de points
› Maillage triangulé
› Modèle surface reconstruit (éventuellement avec ajout de texture)
Les objets à scanner peuvent être variés :
› Pièce ou ensemble mécanique
› Œuvre d’art / objet historique
› Bâtiment
› Paysage
Les 3 principales technologies
Triangulation passive
Cette famille se base seulement sur un ou plusieurs systèmes d’acquisition d’images (caméra, appareil photographique). Elle ne recourt pas à une lumière additionnelle pour effectuer les mesures. Les sous-familles sont la stéréovision, la photogrammétrie et la vision catadioptrique.
Triangulation active
A l’inverse de la triangulation passive, un éclairage structuré concourt à la reconstruction en 3D de l’objet. C’est la méthode la plus répandue en numérisation 3D. Des motifs connus sont projetés sur l’objet tandis qu’une caméra collecte le signal. La trigonométrie permet de remonter à la profondeur des points.
Les sous-familles sont le laser point, le laser ligner, la lumière structurée.
Temps de vol
Les sous-familles sont la détection de pulse, la modulation d’amplitude et le temps de vol TC/SPC.
Cette famille, de précision moindre est principalement utilisée pour les grandes dimensions (précision de l’ordre du millimètre sur plus de 300m).
Le principe est d’envoyer une impulsion laser ou une onde avec modulation d’amplitude. La mesure du signal reçu (délai ou amplitude) permet de déterminer la distance parcourue.
Les 3 étapes pour faire du reverse engineering
Choix du moyen
Ce choix est guidé par plusieurs paramètres parmi lesquels :
› l’application visée
› la précision requise
› la distance à l’objet
› la taille de l’objet/scène
› la texture de l’objet (mat, transparent, brillant…)
En complément du choix du scan, celui du système de positionnement doit être réalisé : déplacement libre, drone, plateau rotatif, MMT, bras robotisé, bras polyarticulé, système de suivi optique (deux ou trois caméras), système de suivi laser (laser tracker). Il est fonction du scan et du résultat, notamment la précision, souhaité.
Réalisation de l’acquisition
Selon le matériel retenu, l’acquisition se fera en déplaçant un bras, programmant un MMT ou choisissant les emplacements du scan pour les digitalisation par vue.
Une préparation est nécessaire pour la programmation, la détermination des emplacements optimaux des positions d’acquisition ou la définition de la trajectoire de scan pour les bras polyarticulés. Les enjeux sont ici de réduire la durée de l’acquisition, d’obtenir un taux d’acquisition de la pièce maximal (en évitant notamment les auto-occlusions) tout en minimisant les redondances dans les acquisitions afin de simplifier la phase de post traitement.
Post traitement
Cette étape consiste à travailler les nuages de points bruts obtenus :
› filtrage du bruit (points aberrants, effets de bord…)
› triangulation du nuage
› suppression de l’arrière plan
› nettoyage des facettes
› association des nuages de points
› bouchage des trous
› éventuellement, ajout de la texture (surtout pour les applications de visualisation)
Les évolutions récentes des logiciels d’acquisition et post-traitements facilitent et accèlèrent à présent grandement ces opérations en les automatisant, du moins partiellement.
