JU-87-B STUKA - 3D-Modellumsetzung
St. Stoske, A. Reichenbach

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3D-Rekonstruktion
11. Kontrolle durch Haut

Um die Form des Rumpfes besser kontrollieren zu können und Beulen oder Dellen zu vermeiden wird das Gerippe nun mit einer Haut überzogen.

Für diesen Zweck wird jede Spante mit einer Beziér-Kurve versehen, die von der oberen Mitte über den Rumpf zur unteren Mitte verläuft und überall dort über Punkte verfügt wo eine Leiste kreuzt. Eine zusätzliche elfte Beziér-Kurve ganz am Ende des Rumpfes sorgt für einen Abschluss. Die Beziér-Kurven werden untereinander durch eine bikubische Interpolation verbunden (Loft-Nurbs), sodass eine darstellbare Netzgeometrie einsteht die entsprechend weich geformt ist.

Durch die erneute Interpolation der Aussenfläche von groben Markierungspunkten zu einem sehr feinen Netz, können wir nun die gröbsten Fehler entfernen und die Rundungen der Spanten endlich sauber justieren. Danach müssen auch die Leisten wieder angepasst werden, was einige Stunden in Anspruch nimmt. In folgenden Projekten wäre es also ratsam die Leisten evtl. erst nach diesem Haut-Test einzuziehen.

Das trotzdem an vielen Stellen die Leisten und Spanten leicht hervortreten oder untertauchen liegt an zwei Gründen.
Zum Einen daran, dass sich die Leisten auch um ihre Längsachse drehen, womit die Aussenkante der Leisten nicht immer mit der Aussenfläche genau übereinstimmt. Zum Anderen hat die Haut keine Dicke, sie ist mathematisch mit Null definiert. Da die Eckpunkte nur relativ genau auf den Kreuzungspunkte liegen, kann nicht immer exakt entschieden werden ob das Objekt nun innerhalb oder ausserhalb dieser Haut liegt.

Im ersten Fall beträgt diese Abweichung ca. 0,1 bis 0,2 mm, im zweiten Falle sogar nur wenige Zehntausendstel. Das ist deutlich weniger als ein einmaliges überschleifen bewirken würde, weshalb wir diese Toleranzen ausser Acht lassen können.

Im Bild links sieht man die Netzgeometrie, die durch die Beziér-Splines ensteht. Sie ist in Wirklichkeit so fein, dass sie bei dieser Bildgröße kaum zu sehen wäre.

Für dieses Projekt hat es zwar keine Bedeutung, aber ich möchte trotzdem an dieser Stelle kurz erwähnen, dass eine solche Form mittels der 3D-Daten auch an digitale Ausgabe-Geräte übergeben werden könnte, um sie in Kunststoff oder Metall zu produzieren. Die Justage der Aussenfläche müssten dann deutlich genauer stattfinden, als in unserem Falle von handgeschliffenem Holz. Dazu bedient man sich des Reflektionsverfahrens. Im linken Bild wurde die blaue Farbe um eine leichte Spiegelung erweitert. Man erkennt deutlich, wie sich der gegenüberliegende Rand der Arbeitsunterlage in der Haut spiegelt. Diese Linie ist aber nicht gerade, sondern wird durch die Form der Oberfläche beeinflusst. Selbst feinste Abweichungen in der Aussenhaut lassen sich damit darstellen.

Hier wird eine globale Linienstruktur auf die gesamte Szene projeziert.
Die Aussenhaut spiegelt zu 100% und zeigt mit feinen Reflektionslinien alle Abweichungen und jede noch so keine Verspannung in der Netzgeometrie.

Obwohl einige Flächenfehler deutlich werden, lassen wir die Ergebnisse dieses Test aber unberücksichtigt.