视野丨三维扫描的应用领域（二）

 

 

 

改革开放以来，随着机械制造业的蓬勃发展，国民经济和国家实力日益提升，中国也逐渐变成了世界一流的工业大国。

在工业领域，无论是对零件的数据、质量检测还是设计造型的改良、复刻，以及机械产品的保养维修、模具检测，都是非常复杂的工作。而通过三维扫描技术，可以使得机械制造领域的多种难题得到较好解决，三维扫描技术在机械制造领域有着极为广阔的应用前景。

 

 

 

传统的检测方法是采用接触式的检测方式，例如三坐标打点，专用的夹具检具等，这种方法虽然精度高，但是检测效率低下，检测过程中很可能会对零件造成不必要的二次伤害而且存在较多检测死角。三维扫描可在不对扫描工件造成磨损破坏的前提下提供可靠真实的三维数据。并将得到的三维数据与三维图纸进行比对，快速准确地获取工件各个位置的偏差，基于比对结果给出修正方案。扫描死角少，复杂的曲面，同轴度，圆柱度等用传统方法难以获取检测的数据，也都可以轻而易举地获取。同时，快捷的扫描也可以提高检测的效率，减少时间和人力成本。

 

 

 

  

三维扫描技术还可以用在机械产品的逆向设计中。可以根据扫描的数据获取关键的尺寸，不仅可以用于产品的二次开发，也可以用于产品的设计改良，在低成本的情况下实现性能上的大突破。通过手持式激光三维扫描仪可以轻松获取产品的外形数据，通过分析获得的外形数据可以在原有的基础上进行改进，或者逆向设计出产品图纸用于加工。同时，许多老式经典的产品设计中往往有许多精妙的设计。这些设计因为年代久远，数据未保存等原因缺少关键的图纸等信息而不为人所知。通过三维扫描后的逆向建模可以实现结构的复刻，对于资料的保存，技术的革新等各方面都有重要的意义。

 

 

 

 

机械产品的使用过程中难免会发生破损，而许多机械产品往往在流水线上扮演着至关重要的角色，一旦发生事故，需要停工检修，造成的损失将是巨大的，因此对于机械产品的保养和维护相当重要。手持式激光三维扫描仪可以获取机械产品的三维数据，通过对三维数据的分析可以对产品的设计以及相应部件的改良提供明确的方向。同时高精度的扫描也可以准确及时地发现破损部位，为零部件的保养维修提供数据依据。

 

 

 

 

模具使用过程中许多关键部位会发生磨损，需要定时进行修复。而修复多少，哪里需要修复就是模具检测中一个难点问题。通过手持式激光三维扫描仪可以轻松获取整个模具的外形数据，将三维外形数据与原始图纸进行比对，就能通过色谱图清楚明了地查看各个部位的偏差情况，精准的测量也为模具的修复提供了基础。

 

 

 

 

 

随着GIS（地理信息系统）向三维领域的发展，数字城市三维建模日益成为数字城市研究的热点。传统的数字城市建模方法，主要是由航空影像或卫星影像，配合航测获取的少量信息来重建三维场景。但是这种方法工作量很大，效率较低、精度不高。而三维激光扫描技术可将扫描范围内的所有物体快速记录，在办公室里可以做到真实的人机交互，更加直观、高效。三维激光扫描技术作为新兴的测量手段，在城市数据采集方面为用户提供了新的方向。

 

 

 

先根据扫描目标的位置、大小和复杂程度设计出各扫描站和控制标靶的位置，通常一个目标点需要多个测站才能完成。可以根据当地的GPS控制点的点位。通过全站仪进行测量定向。从而确定三维扫描仪扫描数据的坐标参考。 

 

 

 

 

将外业的扫描数据导入到电脑的Cyclone软件中，软件可自动识别点云，图像和标靶点，并分站放置在对应的目录树下。采用连接点拼接，只需依次选中对应的两站中的三个标靶点。软件系统可自动进行拼接。选择全部点云数据，合并到一个工作场景中。在此基础上进行删除噪声点、非测量区域点，并把导入的图像的颜色分别赋予对应的点云等处理。 

 

 

 

 

为了方便特征线的提取，通常需要将建筑物的坐标改成正南正北状态.首先框选楼房正立面墙体上一块点云，将框内的点云拟合成mesh网格平面，在生成的mesh面片上任意选择一点，点取更改坐标命令，就可将建筑物纠正为正南正北方向。 

 

 

 

 

将特征线文件导入3DMAX软作中，作为底图或立面高程数据的参考，进行三维建模和纹理贴图工作。利用3DMAX软件的拉仲、挤出、旋转、变形等命令调整模型，将数码相机实地采集的纹理照片或三维扫描仪拍摄的照片修饰成贴图纹理，并将纹理指定给选定对像上。构建模型时应遵循真实性、美观性，代表性三个原则。 

 

 

 

 

3D模型通过转换工具转换成上述要求的标准格式，才能导入到数字城市地理空间框架平台中。

 

 

 

 

 

 

通过三维扫描技术可以快速、高精度获得船体外形数据，提取船体型线，对船体内外各部位扫描建模，可进行船舶虚拟装配，船舶各部位形变分析，船内设施升级改造及维修测量提供数据模拟运算。

利用三维激光扫描技术，快速获取船舱的点云数据，再经过曲面重建与计算，还可以针对各种货密度与船体强度、倾斜度等情况下，对货轮容量进行检测，高效率地及时修正与更新货轮的容积表。

 

  

 

 

传统的检测方法是采用接触式的检测方式，例如三坐标打点，专用的夹具检具等，这种方法虽然精度高，但是检测效率低下，检测过程中很可能会对零件造成不必要的二次伤害而且存在较多检测死角。三维扫描在不对扫描工件造成磨损破坏的前提下提供可靠真实的三维数据。可将得到的三维数据与三维图纸进行比对，快速准确地获取工件各个位置的偏差，基于比对结果给出修正方案。扫描死角少，复杂的曲面，涡轮叶片的角度等用传统方法难以获取检测的数据，也都可以轻而易举地获取。同时，快捷的扫描也可以提高检测的效率，减少时间和人力成本。

 

 

 

三维扫描技术还可以用在飞机船舶零部件的逆向设计中。可以根据扫描的数据获取关键的尺寸，不仅可以用于产品的二次开发，也可以用于产品的设计改良，在低成本的情况下实现性能上的大突破。通过手持式激光三维扫描仪可以轻松获取产品的外形数据，通过分析获得的外形数据可以在原有的基础上进行改进，或者逆向设计出产品图纸用于加工。同时，许多老式经典的产品设计中往往有许多精妙的设计。这些设计因为年代久远，数据未保存等原因缺少关键的图纸等信息而不为人所知。通过三维扫描后的逆向建模可以实现结构的复刻，对于资料的保存，技术的革新等各方面都有重要的意义。

 

 

 

 

 

飞机船舶等使用过程中难免会发生破损，而飞机船舶往往在许多军事民用的重要行业中扮演着至关重要的角色，一旦发生事故，损失是巨大的，因此对于飞机船舶设备零部件的保养维修就显得格外重要。HSCAN系列手持式激光三维扫描仪可以获取飞机船舶等使用前后的三维数据，通过使用前后数据的对比可以发现零部件的变形程度等信息，对产品的设计以及相应部件的改良加强提供明确的方向。同时高精度的扫描也可以准确及时地发现破损部位，为零部件的保养维修提供数据依据。

 

 

 

 

 

在这个日新月异的时代，电影行业的发展也越来越迅速。然而视效后期制作是个繁琐漫长的过程，大大延迟了电影的上映时间。使用最新的三维扫描建模技术，可以大幅度减少影视后期制作的时间和成本。此项技术不但可以应用大空间地面扫描技术对户外场景、和摄影棚内搭建的场景进行全方位的数字化的扫描。还可以应用小范围高精度、全色彩的手持扫描仪对演员人体进行扫描。场景扫描的数字化还原和根据点云数据构建三维模型，可以随时随地快速获取室外或摄影棚内搭建场景的模型。人体扫描则可以快速获得高度还原的人体各部分、包括面部的模型和贴图数据。

 

 

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