背景说明

Brian Coombs在全球跑得最快的汽车、配有火箭喷射动力的英国超音速寻血猎犬号（Bloodhound SSC，时速超过1000英里）担任机械设计首席工程师，闲暇则正在复制一台福特经典跑车GT40。1963年首度问世，福特GT40的4升V8引擎协调得令人拍案叫好，但Coombs解释说「因更换变速箱要价高昂，所以再重新打造时，拆下自己原有的Reynard印第赛车变速箱，改成适合的变速箱，同时让它部分构造升级、提升操控能力」。

工作室位于爱尔兰的自家里，顺利连上Siemens NX软件后，他开始建构一个CAD模型，以便制造各个新零件。但变速箱的设计考倒了他，要如何确定重新设计的变速箱，可以分毫不差地装进引擎室？

还得跟其他零组件无缝密合？他可以先打样实体，用人工土法炼钢装到定位，再进行必要测量。但这太耗时间……

3D 扫描

一开始使用Rexcan 4结构光3D扫描仪，搭配承重可达70公斤的Solutionix自动转台，撷取变速箱的外形。把变速箱放到转台上后，扫描仪设定为朝下45度，运用Solutionix Ezscan软件控制协调转盘动作和扫描数据撷取过程，转盘每转360度，扫描范围就累进10度，完成上半部箱体的扫描后。接着翻过箱体，重复前述步骤，取得下半部扫描数据。整个过程共进行72次扫描。当进行建构变速箱 3D 点云数据模型时，Solutionix Ezscan 软件自动把个别扫描互相链接记录，再由扫描软件将其转换成合并后的单一多边形网格模型。

3D 表面模型

把多边形网格模型从Solutionix扫描系统导出到Geomagic Studio 3D造像和逆向工程软件，转换成3D数字表面模型，供CAD系统使用。

运用 Geomagic Studio里的标准工具，可以把扫描时没能撷取到的箱体数据，且造成模型上的空洞补起来。这个过程仅花不到十分钟，即可确保未来的3D多边形模型「滴水不漏」。

下一步，在软件中的「建构特征（Create Features）」功能选项下，选出需要哪些几何形状，如圆筒、洞和平面。接着，用自动形成表面（AutoSurface）指令，把多边形模型和这些几何形状组

合成非均匀有理基底云形线（NURBS，non-uniform rationalb-spline）表面模型，接下来，多边形模型和表面模型间就直接做「3D 比较（3D Compare）」，确认定版表面模型的几何完整性。

完成上述步骤后，将定版模型导出到Coombs 的CAD系统，成为一个STEP (.stp)档，在车架、次车架和悬吊系统的CAD模型里，做为极占空间模型。如此一来当实际安装新的变速箱时，就能保证尺寸完全吻合。

成效

从开始扫描变速箱体、到做出精确的3D数字表面模型，整个过程大概只花了2小时。

扫描数据的分辨率和精确度，以及数字表面模型云能轻松汇到CAD模型，这些都让他印象深刻。

凭着对快车的这股热情，当所有工作都完成后，Coombs 显然打算把他这辆成功再造的福特GT40复制车驶入赛车场，不时与人一较高下。