近些年来,随着计算机应用及网络技术的普及与成熟,三维扫描技术也随之迅速发展。不但设备越来越轻便精致且便携,更为重要的是扫描速度以及数据精度都有了很大提高。这些优势使得三维扫描技术从较初的医学、工业制造等方面逐渐拓展到文化遗产保护领域,为器物描述、文物复制以及全方面展览提供了新的机遇。文化遗产、文物古迹蕴含着整个社会的形态及其发展的脉络,是历史文化的活化石,是民族历史的积淀,也是艺术、历史文化的载体,具有极高的文化、历史和艺术价值,是不可再生的文化资源。三维扫描技术有助于实现数字化存档。三维扫描仪操作步骤
近年来,随着测绘领域的不断发展,三维扫描技术为古建筑保护提供了一种新的思路。三维扫描技术通过高速扫描测量的方法,大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据,为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。三维扫描技术能在不接触古建筑的条件下,快速采集古建筑表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,并通过实景建模软件,快速复建出古建筑的三维模型及线、面、体等各种图件数据。与过去古建筑测量方式相比,三维扫描不但在测量方式上具有优势,在测量安全性、准确性、测量速度和出具结果等方面,也有传统测量方式无法比拟的优点。三维扫描仪操作步骤三维扫描技术能够捕捉物体的细节特征。
三维扫描技术的意义是什么呢?三维扫描技术不同于单纯的测绘技术(因为传统的高精度测绘技术已经很多,也够用了),它主要面向高精度逆向三维建模及重构。传统测绘技术主要是单点精确测量,但在做建模工作时就显得力不从心了,因为描述目标结构的完整属性需要大量的测绘点采集,少则几万个,多则几百万以上,这样才能把目标完整地搬到电脑中来。所以,用现代高精度传感技术做辅助就解决了这个问题,三维扫描技术就是这类全自动高精度立体扫描的技术。三维扫描技术的应用面非常宽广,它是正向建模(如:由人工操作 CATIA、UG、CAD)的对称应用,所以说它为逆向建模技术(如:从实体或实景中直接还原出模型)。
逆向工程中三维技术系统的应用:逆向工程(又称逆向技术),是一种产品设计技术再现过程,即对一项目标产品进行逆向分析及研究,从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素,以制作出功能相近,但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业中的硬件分析。其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下,直接从成品分析,推导出产品的设计原理。坐标测量机是逆向工程中的主要数字设备之一。通过分析坐标测量机的结构特点,建立了测量自动化工作流程,并使用 PLC 开发了开放数据采集和控制系统,包括光栅脉冲计数模块,步进电机运动控制模块和数据通信模块。实现了从有序点重构断面曲线,再从有序断面曲线重构曲面三角形网格的模型重构过程,以确保测绘建模的实时性。三维扫描技术在船舶制造中得到应用。
如何确保三维扫描的准确度呢?其一,保证设备准确性。选择高精度的扫描设备,如激光扫描仪或结构光扫描仪等,这样才能获得更准确的扫描数据。其二,做好扫描设置。根据要扫描物体的特性,设置合适的扫描参数,如扫描角度、分辨率等,同时确保扫描区域内没有任何干扰。其三,关注点云质量。确保扫描获得的点云数据质量良好,不存在冗余点或失真等问题。其四,重视后处理。对获得的三维模型进行后期处理,例如优化点云数据、去除噪声、精确拟合模型等,以此提升模型准确度。其五,进行反馈校准。与实际物体比对检查模型准确度,并根据反馈进行校准和调整。三维扫描技术可实现非接触式测量。三维扫描仪操作步骤
三维扫描技术可以对艺术品进行高精度复制。三维扫描仪操作步骤
三维扫描技术能够应用于逆向工程:逆向工程即对没有施工计划或(和)CAD 数据可用的产品和组件进行复制;内部固定装置和配件方面,对轮船、汽车、飞机的复杂内部进行精确的 3D CAD 文件记录,用作改造规划的基础;制造记录方面,对复杂的机器组件的制造状态进行完整的 3D 记录;质量控制方面,对大型、复杂的组件,如转子叶片、涡轮机、轮船叶轮等等,进行精确的 3D 记录和尺寸检查。其优点在于经济有效、快速、准确地对已有大型产品的几何形状进行 3D 捕捉;对生产的自动过程控制功能使它可以对部件实现全方面的 3D 检查和监控;由于可以进行早期的全方面检查,因此可以减少报废和返工的发生,实现 3D 质量控制。三维扫描仪操作步骤