在2004年雅典奥运会以前,英国自行车队委托谢菲尔德大学的英国运动工程研究组(SERG)进行计算流体动力学(CFD)研究以改进他们设备的空气动力。运用数字成型取样和处理,计算流体动力学(CFD)和先进的可视化方法，综合的高科技软件帮助该队获得四块奥运会奖牌。
大赛前的计算流体动力学分析
2004年6月，在雅典夏季奥运会开始前的几个星期，自行车运动管理中心通过规定，强调只有通过公认的实验室正式安全测试的头盔才能被用于奥林匹克追逐比赛。英国自行车运动队有四种头盔设计满足了规格要求，每种头盔有不同的空气动力形式。
为了确定哪一种头盔更适合比赛,该运动队求助于英国运动工程研究组(SERG)来进行计算流体动力学(CFD)分析。运动工程研究组无法用CAD创建为计算流体动力学(CFD)分析需要的数字模型，因为没有足够时间从设计草稿来建模，而且CAD不适合创建这样的有机形状。为了满足头盔和运动员的精确建模,必须用逆向工程的数字建模去满足计算流体动力学(CFD)分析的需求。
SERG运动工程研究组的John Hart博士排除了CAD作为创建CFD分析所需的数字模型的选择：没有足够的时间从头开始建模，而且CAD不适合创建头盔和运动员精确建模和CFD分析所需的有机形状。Hart决定，最好的解决方案是用3D Scanners的ModelMaker X70非接触式3D激光器捕捉运动员和头盔的几何形状，安装在Faro 扫描臂上，然后合并扫描数据，并在Geomagic Wrap软件中创建数据的NURBS模型。
"CAD工程师的工作公差与CFD分析所需的公差不同，"Hart说。"即使我们有头盔的CAD文件，我们也不得不花费大量的时间清理模型，使其防水。对头盔进行逆向工程，并在Geomagic Wrap中对其进行表面处理，可以保证在更短的时间内获得一个高度详细的水密模型。"
扫描头盔的工作相对简单。根据设计的复杂程度，每个头盔的扫描时间大约为25分钟。Faro扫描臂在物体周围移动，捕捉点云数据和深度信息。
SERG运动工程研究组计划通过扫描运动员在不同的比赛姿势下采集数据；一种是空气动力学姿势，一种是骑车人低头的姿势，以更充分地测试头盔形状的效果。
但由于时间紧迫，Hart没有机会接触到骑自行车的人，他只能对同事进行人体几何扫描。在两个小时的时间里对受试者进行扫描，扫描过程中允许休息。已完成的扫描被分成上臂、下臂、手等紧跟其后的部分，以帮助消除扫描过程中突然移动带来的问题。
优化复杂的扫描数据
从四种不同头盔的扫描中收集到的3D点云数据被导入Geomagic Wrap，该软件用于实现逆向工程，以生成物理部件的3D模型，用于CFD分析、设计、改装和定制制造。
Geomagic Wrap 自动对齐扫描数据，并应用多边形网格。该模型被清理以去除数据中的孔洞和缺陷。然后在多边形上创建补丁，勾勒出NURBS表面的位置。
来自人体的扫描数据也以同样的方式处理，只是由于Hart的同事在扫描过程中的细微动作，需要做额外的工作来减少噪音和对齐数据。
Hart使用Geomagic Wrap的点云 "降噪 "功能，以及编辑和过滤工具来完善人体模型。然后，他使用该产品的多边形几何重建功能，自动填充由于激光散射而没有捕捉到的体毛和眉毛等缺失数据。
"Geomagic Wrap的编辑工具和处理大型复杂数据集的能力使其成为这个项目的最佳匹配，"Hart说。"我们使用这些工具来完善耳朵周围和狭小缝隙中的扫描数据，这使我们能够在这样一个具有挑战性的人类扫描中保持高度的几何真实性，有近600万个原始数据点。"
多边形和NURBS补丁被应用到人体模型上，并由Geomagic Wrap输出为STEP文件。
"STEP文件格式提供了一个健壮的几何文件，它不会太大，"Hart说。"我们可以最终使用一个具有大量NURBS补丁的模型，以捕获我们需要的细节。CFD研究的精度高度依赖于组装模型的几何精度。"
