Số hóa thân tàu đua Dhow bằng KSCAN Magic

1. Thực trạng và thách thức

Racing Dhow là loại thuyền buồm đua truyền thống của người Ả Rập, nổi bật với thiết kế thủ công tinh xảo, thường được sử dụng trong các cuộc thi đua lớn trên biển. Không chỉ mang giá trị văn hóa sâu sắc, Racing Dhow còn là niềm tự hào của các cộng đồng ven biển tại khu vực Trung Đông. Trong dự án này, chiếc Racing Dhow có kích thước đáng kể, dài 18,8 mét, rộng 4,3 mét và cao khoảng 2,5 mét. Quy mô lớn cùng với hình khối uốn cong phức tạp của thân tàu đã đặt ra không ít thách thức khi cần đo đạc để số hóa.

Khó khăn càng gia tăng khi lớp sơn bóng của thân tàu có tính phản chiếu cao, dễ làm tán xạ tia laser, gây nhiễu hoặc làm mất dữ liệu khi dùng các phương pháp quét 3D thông thường. Các phương pháp đo truyền thống vốn dựa vào đo đạc thủ công không còn phù hợp, vì mất rất nhiều thời gian, cần nhiều nhân công lành nghề mà vẫn không thể đảm bảo độ chính xác cao. Ngoài ra, nếu có bất kỳ thay đổi nào, việc vẽ lại, chỉnh sửa thiết kế trên giấy sẽ kéo theo nhiều công đoạn lặp đi lặp lại, dễ phát sinh sai sót và đội chi phí lên cao. Trước thực tế đó, chủ sở hữu Racing Dhow đã lựa chọn giải pháp số hóa toàn bộ thân tàu để tạo ra một mô hình kỹ thuật số chính xác, phục vụ lưu giữ, tái tạo hoặc tối ưu thiết kế trong tương lai.

2. Giải pháp quét 3D tiên tiến của Scantech

Để hiện thực hóa mục tiêu này, công nghệ quét 3D hiện đại của Scantech đã được áp dụng, với thiết bị chủ lực là máy quét tổng hợp KSCAN-Magic. Đây là dòng máy cao cấp được tích hợp cùng lúc laser xanh, laser hồng ngoại và hệ thống ảnh trắc lượng (photogrammetry) bên trong, mang lại khả năng quét các cấu trúc quy mô lớn với độ chính xác cao mà không cần lắp đặt thêm hệ thống camera hay marker rườm rà. KSCAN-Magic cho phép quét nhanh trên diện tích lớn tới 1440 x 860 mm và tốc độ thu thập dữ liệu đạt 4,15 triệu điểm đo mỗi giây. Nhờ đó, toàn bộ bề mặt cong phức tạp của thân tàu được quét nhanh chóng chỉ trong thời gian ngắn, tiết kiệm đáng kể thời gian so với phương pháp thủ công.

Công nghệ laser xanh tiên tiến của KSCAN-Magic đã chứng minh hiệu quả vượt trội khi quét trên các bề mặt sơn bóng phản chiếu, vốn là điểm yếu cố hữu của các máy quét sử dụng laser đỏ thông thường. Đồng thời, hệ thống ảnh trắc lượng tích hợp giúp kiểm soát độ chính xác tổng thể trên toàn thân tàu, tránh tình trạng sai lệch tích lũy thường xuất hiện khi quét các vật thể có chiều dài lớn. Máy còn có chế độ quét hốc sâu, đảm bảo quét đầy đủ các khe hở, góc khuất, không bỏ sót chi tiết nào. Đội ngũ kỹ thuật cũng đã tinh chỉnh các thông số máy quét sao cho phù hợp với hình dạng thân tàu, giúp quá trình quét diễn ra tối ưu, thu được dữ liệu hoàn chỉnh ngay từ lần thực hiện đầu tiên.

Bảng tóm tắt thông số kỹ thuật chính của dự án quét Racing Dhow

3. So sánh giữa quét 3D và phương pháp đo thủ công truyền thống

Việc đo đạc, dựng lại hình dạng thân tàu Racing Dhow nếu thực hiện theo phương pháp thủ công truyền thống sẽ đòi hỏi một khối lượng công việc khổng lồ. Để đo chính xác các đường cong phức tạp của thân tàu, đội ngũ kỹ thuật phải dành hàng tuần tại xưởng, thực hiện từng phép đo riêng lẻ, ghi chép rồi dựng bản vẽ tay, sau đó kiểm tra, chỉnh sửa nhiều lần để giảm sai lệch. Ngoài ra, để đạt độ chính xác cao, bắt buộc phải có những thợ đóng tàu và kỹ thuật viên lâu năm tham gia, dẫn đến chi phí nhân công tăng đáng kể. Nếu cần sửa đổi hoặc cập nhật thiết kế, toàn bộ quy trình gần như phải bắt đầu lại từ đầu, kéo theo thời gian và chi phí lặp lại.

Ngược lại, với công nghệ quét 3D tiên tiến của Scantech, toàn bộ quá trình thu thập dữ liệu thân tàu Dhow chỉ mất một vài ngày, bao gồm cả thiết lập thiết bị, quét và kiểm tra kết quả sơ bộ tại hiện trường. Sau đó, việc xử lý dữ liệu và dựng mô hình 3D trên phần mềm CAD diễn ra tại văn phòng, không cần quay lại đo đạc tại hiện trường nếu không có biến động thực tế. Nhờ vậy, tổng thời gian triển khai rút ngắn khoảng 70–80% so với phương pháp thủ công. Đồng thời, dữ liệu kỹ thuật số đảm bảo độ chính xác cao và đồng nhất, loại bỏ sai số phát sinh do thao tác đo tay, giúp giảm hẳn chi phí nhân công tay nghề cao. Khi cần chỉnh sửa thiết kế, chỉ cần thao tác trực tiếp trên mô hình CAD, không phải đo đạc lại từ đầu.

Về tổng chi phí, phương pháp quét 3D ban đầu có thể cao hơn do chi phí thiết bị hiện đại và chuyên gia vận hành, nhưng tính trên toàn bộ vòng đời dự án – bao gồm cả đo lại, sửa thiết kế, gia công – thì chi phí tổng thể thấp hơn đáng kể. Đặc biệt, khi mô hình 3D đã sẵn sàng, việc tái sử dụng để đóng mới các thân tàu cùng loại sau này trở nên cực kỳ thuận tiện, gần như không phát sinh thêm chi phí đo đạc.

4. Kết quả và ý nghĩa

Sau quá trình quét, dữ liệu 3D thu được đã được xử lý trên phần mềm chuyên dụng để tạo thành mô hình kỹ thuật số toàn diện của thân tàu Racing Dhow. Mô hình này bao gồm đầy đủ các đường cong hình học, tuyến dạng, cho phép sử dụng để thiết kế ngược, phân tích khí động học hoặc phục vụ cho việc gia công đóng mới tàu trong tương lai. So với cách đo thủ công truyền thống, giải pháp quét 3D của Scantech đã chứng minh những ưu điểm rõ rệt về thời gian, chi phí và độ chính xác. Nếu trước đây cần cả đội ngũ kỹ thuật làm việc suốt nhiều tuần để đo, vẽ, rồi chỉnh sửa thiết kế, thì nay quá trình này chỉ còn gói gọn trong vài ngày, với độ sai số gần như không đáng kể.

Dự án số hóa Racing Dhow không chỉ đáp ứng nhu cầu bảo tồn thiết kế độc đáo cho chủ tàu mà còn mở ra một hướng đi mới trong việc lưu giữ và phát triển các giá trị di sản. Nhờ công nghệ quét 3D, dáng hình nguyên bản của Racing Dhow nay đã được lưu giữ vĩnh viễn dưới dạng dữ liệu số, sẵn sàng cho việc phục dựng, tái tạo, hoặc cải tiến mà không cần phụ thuộc vào các bản vẽ tay dễ sai sót. Đây chính là minh chứng rõ nét cho tiềm năng to lớn của việc ứng dụng số hóa vào bảo tồn các thiết kế thủ công truyền thống. Từ lĩnh vực đóng tàu, kinh nghiệm này hoàn toàn có thể mở rộng sang bảo tồn các công trình kiến trúc, tượng đài hay hiện vật văn hóa, giúp di sản không chỉ nằm trong bảo tàng mà còn tiếp tục sống trong thực tế, được tái tạo và lan tỏa qua nhiều thế hệ sau.

Quý doanh nghiệp cần tư vấn về sản phẩm cũng như trải nghiệm demo KSCAN - Magic hay các dòng máy khác của Scantech, vui lòng liên hệ với chúng tôi - nhà phân phối chính hãng của Scantech tại Việt Nam:

CÔNG TY CỔ PHẦN V - PROUD:

Địa chỉ: Lô A-23 Xuân Phương Garden, Phường Phương Canh, Quận Nam Từ Liêm, Hà Nội

Hotline: 0896 665 247

Email: xinchao@v-proud.vn