CAPITOLO 6
Dati sperimentali
Prima di effettuare la scansione di uno scafo completo, è stato eseguito in laboratorio un test per valutare la precisione della ricostruzione tridimensionale fornita dal sistema di visione. È stato scansito e ricostruito un piano di dimensioni 1000 x 1000 mm, rilevato con un’unica scansione, ad una distanza di 2500 mm; dalla la nuvola di punti è stato possibile ricostruire il piano dei minimi quadrati ed è stata poi calcolata la deviazione dei punti ricostruiti rispetto a questo piano: la deviazione massima è di 0,37 mm (Figura 6.1), mentre l’errore medio è di ± 0,2 mm (Figura 6.2).
Figura 6.2 Istogramma delle deviazioni
6.1 Acquisizione di uno scafo completo
A completamento dell’attività svolta, è stato eseguito il rilievo di uno scafo completo (Figura 6.3): si tratta di Asell, un 34' progettato per trarre il massimo rendimento nel regolamento IMS.
6. Dati sperimentali
Per effettuare le 28 scansioni necessarie per acquisire l’intera superficie dello scafo e delle appendici, sono state impiegate circa 16h; a queste vanno aggiunte quelle spese nella fase di post processing per allineare le nuvole di punti e per eliminare sia eventuali punti spuri (rumore), che oggetti di sfondo (per esempio l’invaso). Il risultato è il modello digitalizzato dello scafo (Figura 6.4); osservando la figura si notano due zone, sull’opera morta di dritta e di sinistra, in cui la nuvola di punti presenta un “buco”.Questo è dovuto al fatto che in quelle zone era presente uno strato di vernice scura che ha assorbito la luce laser; un problema del genere può essere risolto utilizzando delle particolari vernici bianche “a polvere” (spray opacizzante) che coprano la zona scura, e che possano essere facilmente rimosse con l’ausilio di una semplice idropulitrice carrellabile.
Emerge quindi il problema della scansione di scafi scuri con il nostro sistema di visione, infatti risulta impensabile verniciare a polvere uno scafo di grandi dimensioni, sia per l’alto costo di questa vernice, che per l’elevato numero di ore necessarie per l’operazione.
Figura 6.4 Modello tridimensionale completo dello scafo
Prima di procedere con l’analisi dei risultati è stato eseguito un confronto tra il modello dello scafo ricostruito con il sistema di visione ed il suo modello CAD, gentilmente fornitoci dalla Vismara Yacht Design; i due modelli sono stati riportati in un unico sistema di riferimento e poi sovrapposti, calcolando, tramite Imageware, lo scostamento tra i due (Figura 6.5).
Figura 6.5 Scostamenti della nuvola di punti dal modello CAD
6.2 Analisi dei risultati
La bontà dei risultati ottenuti è stata valutata effettuando un confronto tra il file .OFF ottenuto con il sistema sviluppato in questo lavoro di tesi e quello ottenuto dallo stazzatore con il metodo tradizionale.
Il confronto si è articolato nelle seguenti fasi:
• Allineamento della nuvola di punti del file .OFF dello stazzatore a quella ottenuta con il digitalizzatore ottico (unico sistema di riferimento, come da specifiche IMS), tramite Imageware
• Individuazione delle ascisse, lungo l’asse longitudinale X dello scafo, a cui sono state eseguite le sezioni nel file .OFF dello stazzatore
6. Dati sperimentali
X2=2,71m (mascone) X3=5m (bulbo) X4=7,42m (giardinetto) X5=9,32m (timone)
• Rotazione dei piani delle cinque sezioni caratteristiche del file .OFF dello stazzatore fino a farle coincidere con quelle ottenute tramite Matlab®
• Calcolo, per ognuna delle cinque sezioni, dello scostamento (errore medio) tra i punti della sezione del file .OFF dello stazzatore e quella ottenuta tramite Matlab®. Si riporta, a titolo di esempio, il calcolo dell’errore medio sulla sezione posta a X2=2,71m (mascone) della nuvola completa (senza sampling) (Figure 6.6 e 6.7).
• Confronto tra la LOA ed il valore del baglio massimo calcolati con i due metodi
Per valutare l’effetto della sovrapposizione delle singole patches, tutti i punti precedenti sono stati ripetuti al variare del grado di sampling a cui è stata sottoposta la nuvola di punti tramite Imageware.
Figura 6.7 Rappresentazione grafica dello scostamento tra i punti delle due sezioni
Ritenendo poco significativo riportare una serie di dati numerici riferiti alle grandezze misurate, e confrontate con i dati presenti sul certificato di stazza, vengono fatte, qui di seguito, alcune considerazioni di tipo qualitativo sui risultati ottenuti. Il sistema proposto consente di ottenere una buona precisione dei dati, infatti le dimensioni rilevate si discostano solo di qualche decina di millimetri da quelle fornite dallo stazzatore; oltretutto la notevole quantità di punti raccolti consente di descrivere molto meglio il profilo di scafo e appendici, garantendo un miglior funzionamento del VPP.
