三維掃描設(shè)備通常由一個光源、一個或多個攝像機(jī)以及一個運動系統(tǒng)組成。運動系統(tǒng)支撐著若干個軸,以便使被掃描的對象能夠朝著光源和攝像機(jī)進(jìn)行定位。光源將定義好的線條投射到對象的表面上,隨后攝像機(jī)便能夠獲取線條的影像。依據(jù)已知的角度以及攝像機(jī)與光源之間的距離(合稱為掃描頭),被投射光線所反射的三維位置可以通過三角學(xué)原理計算得出。這種測量原理也被稱作 “三角形劃分”,這個基本原理對于一個攝像機(jī)有效,而兩個攝像機(jī)則能夠提升掃描的速度和精確度,并擴(kuò)大掃描覆蓋范圍。三維掃描技術(shù)可以為影視制作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。江蘇汽車三維掃描
三維掃描技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸丈量,并且具有速度快、精度高的優(yōu)點。而且其丈量結(jié)果能直接與多種軟件接口。在發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)中,三維掃描儀作為一種快速的立體丈量設(shè)備,因其丈量速度快、精度高,非接觸,使用方便等優(yōu)點而得到越來越普遍的應(yīng)用。用三維掃描儀對手板、樣品、模型進(jìn)行掃描,可以得到其立體尺寸數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)能直接與 YDD/YDM 軟件接口,在 YDD 系統(tǒng)中可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整、修補(bǔ),再送到加工中心或快速成型設(shè)備上制造,可以極大地縮短產(chǎn)品制造周期。福州三維掃描鞋子三維掃描技術(shù)為雕塑創(chuàng)作帶來新的可能性。
三維掃描技術(shù)能夠應(yīng)用于逆向工程:逆向工程即對沒有施工計劃或(和)CAD 數(shù)據(jù)可用的產(chǎn)品和組件進(jìn)行復(fù)制;內(nèi)部固定裝置和配件方面,對輪船、汽車、飛機(jī)的復(fù)雜內(nèi)部進(jìn)行精確的 3D CAD 文件記錄,用作改造規(guī)劃的基礎(chǔ);制造記錄方面,對復(fù)雜的機(jī)器組件的制造狀態(tài)進(jìn)行完整的 3D 記錄;質(zhì)量控制方面,對大型、復(fù)雜的組件,如轉(zhuǎn)子葉片、渦輪機(jī)、輪船葉輪等等,進(jìn)行精確的 3D 記錄和尺寸檢查。其優(yōu)點在于經(jīng)濟(jì)有效、快速、準(zhǔn)確地對已有大型產(chǎn)品的幾何形狀進(jìn)行 3D 捕捉;對生產(chǎn)的自動過程控制功能使它可以對部件實現(xiàn)全方面的 3D 檢查和監(jiān)控;由于可以進(jìn)行早期的全方面檢查,因此可以減少報廢和返工的發(fā)生,實現(xiàn) 3D 質(zhì)量控制。
三維掃描技術(shù)在建筑裝飾當(dāng)中的應(yīng)用:1、縮減項目工期:精裝建筑裝飾物品的造型設(shè)計、尺寸確定、下料、制作往往需要較長的工期,如果沒有提前進(jìn)行時間測量以及準(zhǔn)確排版下料,必然會影響施工進(jìn)度的順利進(jìn)行。我們可以提前對毛坯別墅進(jìn)行三維掃描,將現(xiàn)場情況逆向建模形成點云模型,在已調(diào)整的精裝模型基礎(chǔ)上進(jìn)行深化設(shè)計。這樣可直接反映出現(xiàn)場實際尺寸,精確計算出所需裝飾物的尺寸需求。建筑裝飾設(shè)計師可以根據(jù)真實的尺寸需求,將設(shè)計稿放于虛擬場景中進(jìn)行完整演示,在方案確認(rèn)后,對異型設(shè)計造型盡早下單,有利于提高項目效率,避免過程中出現(xiàn)的多種問題,減少返工損失。2、設(shè)計變更的協(xié)調(diào)優(yōu)勢:協(xié)調(diào)是建筑裝飾裝修中的關(guān)鍵內(nèi)容,設(shè)計公司、業(yè)主、施工單位之間都在相互配合。在建筑裝飾工程中,常因業(yè)主的要求、設(shè)計的優(yōu)化、精裝的碰撞問題,設(shè)計變更往往很多,因此需要設(shè)計變更可以更加高效且規(guī)范地實施。根據(jù)點云模型對精裝模型進(jìn)行調(diào)整,為后續(xù)的變更可行性研究提供了模型基礎(chǔ),這樣在變更前,可在三維模型中提前模擬變更的實施,確認(rèn)可行性后再落實施工現(xiàn)場,從而提高了設(shè)計變更的質(zhì)量與效率。三維掃描技術(shù)在船舶制造中得到應(yīng)用。
逆向工程中三維技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用如下:逆向工程(又稱逆向技術(shù)),是一種產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)再現(xiàn)過程,即對一項目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行逆向分析及研究,從而演繹并得出該產(chǎn)品的處理流程、組織結(jié)構(gòu)、功能特性及技術(shù)規(guī)格等設(shè)計要素,以制作出功能相近,但又不完全一樣的產(chǎn)品。逆向工程源于商業(yè)中的硬件分析。其主要目的是在不能輕易獲得必要的生產(chǎn)信息的情況下,直接從成品分析,推導(dǎo)出產(chǎn)品的設(shè)計原理。坐標(biāo)測量機(jī)是逆向工程中的主要數(shù)字設(shè)備之一。通過分析坐標(biāo)測量機(jī)的結(jié)構(gòu)特點,建立了測量自動化工作流程,并使用PLC開發(fā)了開放數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng),包括光柵脈沖計數(shù)模塊,步進(jìn)電機(jī)運動控制模塊與數(shù)據(jù)通信模塊。實現(xiàn)了從有序點重構(gòu)斷面曲線,再從有序斷面曲線重構(gòu)曲面三角形網(wǎng)格的模型重構(gòu)過程,以確保測繪建模的實時性。三維掃描技術(shù)能夠提高物流行業(yè)的包裝效率。河南結(jié)構(gòu)光三維掃描系統(tǒng)
三維掃描技術(shù)為文物保護(hù)提供了新手段。江蘇汽車三維掃描
為什么三維掃描技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍呢?首先,具有高效性。與傳統(tǒng)的三維建模方式相比,采用三維掃描技術(shù)能夠有效減少建模時間與成本,極大地提高生產(chǎn)效率。其次,精度高。三維掃描技術(shù)擁有高精度的數(shù)字化能力,可以迅速、準(zhǔn)確地捕捉實物的形態(tài)、尺寸以及表面細(xì)節(jié)。再者,非接觸性。三維掃描技術(shù)采用無需接觸物體的方式來獲取數(shù)據(jù),無需對物體進(jìn)行拆卸或者改變其形態(tài)。之后,應(yīng)用普遍。三維掃描技術(shù)能夠在制造業(yè)、文化遺產(chǎn)保護(hù)、醫(yī)療保健等多個領(lǐng)域發(fā)揮作用,普遍應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航空航天、電子、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域。江蘇汽車三維掃描