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三维扫描仪怎样(三维扫描仪的作用)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-17 03:52   点击:288  编辑:admin   手机版

1. 三维扫描仪的作用

三d扫描助手好用,是可靠的。

 3D扫描助手是一款超级实用的扫描工具软件,功能非常的齐全,我们可以快速的去对一些文件进行传输,扫描的速度也是相当的快的,并且可以实时的查看到我们自己的扫描记录,方便后期去进行查找文件

2. 三维扫描仪的应用领域

3D打印技术可以运用生活中从小到大的许多领域。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。

该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

3D打印机

建筑设计

在建筑业里,工程师和设计师们已经接受了用3D打印机打印的建筑模型,这种方法快速、成本低、环保,同时制作精美。完全合乎设计者的要求,同时又能节省大量材料。

医疗行业

西安市红会医院借助3d打印技术实现西北首例多孔型钛金属骨植入假体治疗强直性脊柱炎患者骨折脱位患者治疗。

西安市第四医院“私人定制”3D打印置换肩关节完成高难度置换术

西安交通大学第一附属医院设立3D打印医学研究与应用中心,标志着医工结合、强强联手的3D打印医学研究与应用中心正式落户陕西。

汽车制造业

不是说你的车是3D打印机打印出来的(当然或许有一天这也有可能),而是说汽车行业在进行安全性测试等工作时,会将一些非关键部件用3D打印的产品替代,在追求效率的同时降低成本。

传统制造业

传统制造业也需要很多3D打印产品,因为3D打印无论是在成本、速度和精确度上都要比传统制造好很多。而3D打印技术本身非常适合大规模生产,所以制造业利用3D技术能带来很多好处,甚至连质量控制都不再是个问题。

科学研究

美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行3D扫描,利用3D打印技术做出了适合研究的3D模型,不但保留了原化石所有的外在特征,同时还做了比例缩减,更适合研究。

产品原型

比如微软的3D模型打印车间,在产品设计出来之后,通过3D打印机打印出来模型,能够让设计制造部门更好的改良产品,打造出更出色的产品。

文物保护

3D打印技术在复原并保存历史文化方面具有重要意义,能还原文物的真实性,记录这些文物曾经遭受灭顶之灾的历史,有效避免了人类的历史记忆被抹杀。

一直以来,文物古迹的保护始终困扰着考古界,文物作为一种不可再生资源,一旦被毁掉,将再也不复存在,比如,西安秦始皇兵马俑,刚刚出土的时候色泽亮丽,表情栩栩如生,如今早已失去刚刚出土时的风采,风化严重,鲜艳的色泽消失了,暗淡如同黄泥。

食品产业

在食品行业,研究人员已经开始尝试打印巧克力了。或许在不久的将来,很多看起来一模一样的食品就是用食品3D打印机“打印”出来的。当然,到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。

配件、饰品

这是最广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒,还是有你半身浮雕的手机外壳,抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指,都有可能是通过3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来,现在就可以实现。

3. 三维扫描仪的原理

三维激光扫描技术又称为实景复制技术,利用激光测距原理,通过高速激光扫描测量方法,大面积、高分辨率地获取被测对象表面的高精度三维坐标数据以及大量空间点位信息,可以快速建立高精度(精度可达毫米级)、高分辨率的物体真实三维模型以及数字地形模型。是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命,相比传统测绘技术,三维激光扫描仪测量的方式为非接触式测量,即不用接触待测物体即可测量待测物体的精确尺寸,但凡用肉眼能看到的物体(除玻璃,水面等穿透性强的物体),用三维激光扫描仪扫描后都可以体现到电脑上。

相较于传统二维平面图纸的抽象表示,三维激光扫描技术,可以直观反映真实世界的本来面目,应用领域非常广泛,主要有文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故分析、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事等。

4. 什么是三维扫描技术

三维激光扫描技术又称为实景复制技术,利用激光测距原理,通过高速激光扫描测量方法,大面积、高分辨率地获取被测对象表面的高精度三维坐标数据以及大量空间点位信息,可以快速建立高精度(精度可达毫米级)、高分辨率的物体真实三维模型以及数字地形模型。是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命。

相较于传统二维平面图纸的抽象表示,三维激光扫描技术,可以直观反映真实世界的本来面目,应用领域非常广泛,主要有文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故分析、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事等。

三维激光扫描系统根据其搭载的不同的平台分为:

(1) 固定式激光扫描系统。也称地面三维激光扫描仪,使用时在地面不同方位设置测站进行扫描。

(2) 车载激光扫描系统。以汽车作为平台,在连续移动过程中连续快速扫描。

(3) 机载激光扫描系统。以无人机或有人机作为平台,在空中对地面进行连续快速扫描。

(4) 手持型激光扫描系统。属于便携式激光扫描仪,使用简单、快捷、轻便。

(5) 背包式激光扫描系统。采用人工背包式背负作业,能适应复杂路线及环境。

三维激光扫描系统通过扫描目标物体,可获得海量的高精度空间三维点云数据,单点精度可达到毫米级,并且可具有真实色彩信息。获取的点云模型能充分体现出目标物体的三维特征信息。根据不同的需求,通过对点云数据的分析、处理,可以获得满足不同需求的丰富数据,从而在不同领域发挥不可比拟的重要作用。

一、古建文物保护领域

根据扫描获取的点云数据,生成古建正射影像。

根据正射影像可绘制古建平面、立面及剖面图等传统施工图纸。

根据三维点云模型可辅助建模,细节更加丰富,模型更加真实准确,方便后续对古建的修复、维护及展示等工作。

二、工程领域

1. 地形测量

3D数字高程

三维激光扫描点云模型可以获得现状建筑的全面数据。根据点云模型返画CAD图可获得高精度的设计图纸。

2. 规划、设计

项目规划设计阶段,首要工作是获得项目及周边的环境信息,环境信息越充分,规划设计工作越得心应手。采用三维激光扫描技术对项目目标环境进行扫描,取得的高精度三维模型,不仅直观、真实,而且包含有项目目标的全部空间信息,对规划设计工作可以起到事半功倍的效果。

在取得的三维空间信息的基础上,可以进一步进行日照分析、管道分析等。

3. 老旧建筑的维护、修复、测量

对于老旧建筑,采用三维扫描技术可以逆向绘制CAD图纸,辅助进行设计、施工、测量等工作。

三维激光扫描点云模型可以获得现状建筑的全面数据。根据点云模型返画CAD图可获得高精度的设计图纸。

4. 工程测量

由于具有高精度、扫描数据全面的特点,三维激光扫描技术可代替传统的工程测量,并在某些方面解决传统手段解决不了的难题,发挥独特的作用。

(1) 监理测量

三维激光扫描是真实场景的复制,资料具有客观可靠性,为监理隐蔽工程、重点部位工程质量提供有效依据,为避免日后的纠纷提供了客观依据。

(2) 竣工测量

竣工测量要求对实际施工完成的建筑物进行测量,基于对实景扫描及高精度的特点,三维激光扫描技术在对异形建筑测量等方面,可以发挥独特的优势。

(3) 隧道测量

通过三维激光扫描仪进行测量,获取隧道表面海量数据点,可生成真实隧道模型,无论是超欠挖分析还是收敛变形分析,结果都更加精准。

数据全面,海量点云,还原隧道真实形态,细节也清晰可辨,数据可随意查看。

结果精准,可达毫米级的测量精度,准确反映隧道变化情况。

收敛变形分析。基于多期数据,可进行隧道收敛变形分析。

超欠挖分析。通过点云模型与设计模型进行对比,可自动生成超欠挖报告,得到各段超欠挖体积分析,同时也可在任意断面处查看形态对比。

5. 变形监测

由于三维激光扫描技术具有高精度的特点,在一定的条件控制下,精度可达到1毫米以内,三维激光扫描技术可以用来对变形进行监测。主要应用在建筑物变形监测、基坑变形监测、桥梁变形监测、隧道变形监测以及地表形变监测等方面。

建筑物变形监测

基坑变形监测

桥梁变形监测

6. 土方和体积测量

采用三维激光扫描仪对现场地形地貌进行扫描,获得现场高精度三维地形数据,对相关数据进行处理后可以计算出土方工程量或其它相关体积。

根据项目情况,采用地面三维激光扫描仪在不同站点进行扫描。

扫描后,现场原始地貌被真实、直观、精确记录。

根据需要可以处理出地形图、等高线、三维模型等各种数据成果。

现场标高点位数据可现场进行复核。

测量成果可进行存档,土方体积计算可采用方格网等方式进行复核,方便后续审计、结算。

7. 三维扫描+BIM应用

三维激光扫描与BIM均以三维模型为中心,两者存在天然的相关性。三维激光扫描是BIM应用中最基础的一个重要环节,对现场三维实际进行采集后与BIM进行结合,才能发挥BIM技术的应用价值。

(1) 三维扫描协助BIM进行逆向建模

通过三维激光扫描取得真实、精确点云模型。

采用相关软件辅助建立BIM模型。

在没有目标图纸资料的情况下,采用三维激光扫描建立BIM模型是最高效的手段。建筑建成后,即使有原始图纸资料,采用三维激光扫描建立的BIM模型更符合实际修建完成的建筑,方便后期的运营管理。

(2) 辅助装饰装修等二次设计

扫描取得的点云模型提供直观及全面的原始室内原始设计数据。

在真实模型基础上进行的装修设计更加完善、减少变更及返工。

在真实模型基础上进行幕墙设计可以提高设计精度和施工质量。

(3) 施工检测及验收

BIM模型可以指导施工,三维扫描模型可以描述真实情况,将两者进行对比,不仅可以发现施工偏差,还可以检测施工质量。

实际施工模型与设计BIM模型对比,可以检查施工偏差情况。

施工偏差及施工质量分析数据一目了然。

8. 工程存档及展示

在工程建设当中,有很多工程存档及项目展示的需要,采用三维激光扫描技术可以全面对工程进行存档,全方位对工程进行展示,满足工程后期结算、索赔,以及对样板工程进行展示的需要。

9. 钢结构检测

采用三维扫描技术将复杂零部件的三维尺寸精确进行扫描,并将得到的点云与设计模型做精确地三维偏差分析,从而分析出零部件与设计模型的偏差,检测制作质量。

无接触式自动测量,高效快捷。

海量三维真彩色点云数据,即便是复杂异形钢构件也可全面测量记录。

毫米级测量精度,保证检测结果准确,采用色谱图反映实际制造成果与设计模型间偏差,显示更加全面直观。

10. 公路改扩建测量

在公路改扩建工程中,对已有旧路占地边线、路基、路面、桥涵的测量和现状描述对设计过程中的参考与决策尤为重要。采用车载激光扫描测量系统,每秒百万点的测量速率,40-60公里每小时的行驶速度,可快速获得路面点坐标信息及道路两侧地形情况。数据获取的质量和有效性高于传统的人工采集。

通过先进算法进行点云解算,点云精度可达5cm,满足公路改扩建测量精度要求。

成果丰富。海量点云可提取车道线,生成公路横断面、地形图等成果。

三、电力管理领域

对已建成的电力网络,需要有效地对其进行巡线管理,以确保电力的安全输送。

多平台激光雷达系统具有快速获取高精度激光点云和高分辨率数码影像的优点,可以获得输电线路相关距离测量的数据,适用于对新建线路的走向选择设计、对已建线路的危险点巡线检查、线路资产管理以及各种专业分析。

以高精度、高分辨率正射影像和激光点云数据为基础,结合架空送电线路设计业务需求,实现线路路径优化设计、杆塔优化设计的一体化全流程应用。基于剖面进行塔位优化,根据塔位坐标数据、塔基断面数据对线路各种指标进行统计分析。

利用无人机激光雷达系统获取的高精度点云可以检测建筑物、植被、交叉跨越等对线路的距离是否符合运行规范,线间距是否满足安全运行的要求;同时相机获取的高清晰度的影像,可以让巡检人员在室内进行线路设施设备和通道异常的判别。根据分类得到的电力线、植被和地面等分类的点云,可以计算出靠近电力线的植被并标记出来,可以起到预警的效果。

通过采集的高精度激光点云和高分辨率数码影像数据,处理成DOM、DEM,结合分类后的点云,可以实现电力线路三维建模,恢复线路走廊地形地貌、地表附着物(树木、建筑等)、线路杆塔三维位置和模型等,辅以线路设施设备参数录入,可实现线路资产管理。

四、影视制作领域

在影视拍摄中,一些特殊的场景和道具无法进行实拍,或者在一些大型动画的制作中,采用三维激光扫描技术对场景或道具进行扫描、建模,然后利用计算机进行后期制作,在大大减少人力投入的同时,效果也更显逼真。

五、结语

三维激光扫描技术的应用远不仅限于以上场景,由于与真实三维世界高度契合,符合大数据时代的技术发展趋势,三维激光扫描技术应用必定在相关领域中快速发展、大展身手,让我们拭目以待......

5. 二维扫描仪和三维扫描仪的区别

3-shape口内扫描仪是世界先进的口内数字印模系统。它运用超快光学切割技术和共焦显微技术,每秒可以捕捉超过3000幅二维图像。通过结合三维数字图像,实时创建出三维印模。既能满足即刻修复,又能进行远程加工制作。

3-shape数字化口扫主要用于口腔疾病、牙科等的小型高精度扫描。它与传统口内检测方式相比,数字化系统,舒适、精准、高效、逼真,打造口腔数字化精准时代;与种植科、正畸科、修复科巧妙结合告别传统取模时代。

6. 三维扫描仪的功能

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在窗口的右边的创建面板上单击【图形】按钮,顶视图绘制一条直线。打开3d max软件(这里用的3d max2010版的软件)。可看到四个视图窗口, 在窗口的右边的创建面板上单击【图形】按钮,顶视图绘制一条直线。

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在右边的【修改】面板中,在修改器列表中,选择【扫描】单击一下。接着,在右边的【修改】面板中,在修改器列表中,选择【扫描】单击一下。

3/9

在透视图中可以看到默认的扫描命令显示的效果,L型结构。然后,在透视图中可以看到默认的扫描命令显示的效果,L型结构。

4/9

在内置截面的下拉列表中,可以选择不同的截面。接着,在右边的【扫描命令】面板上,在内置截面的下拉列表中,可以选择不同的截面,比如这里选择T型的截面,可看到直线变为T型结构了。

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可以使用自定义的截面来产生不同的截面模型。然后,单击【图形】按钮,顶视图绘制一条直线和一个星形图形,这里把星形图形作为扫描的截面。

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在透视图中可以看到扫描命令显示的效果,T型结构。接着,在透视图中可以看到扫描命令显示的效果,T型结构。给模型换成蓝色作为比较。

7/9在【扫描命令】面板上,选择【使用定制截面】,并单击【拾取】按钮。然后,在【扫描命令】面板上,选择【使用定制截面】,并单击【拾取】按钮。

8/9在透视图中可以看到扫描命令显示的效果,星型结构。接着,在透视图中可以看到扫描命令显示的效果,星型结构。可以根据情况创建不同的图形截面,显示不同的扫描效果。

9/9渲染透视图,看到直线通过扫描命令,在不同截面扫描出的效果图。最后,渲染透视图,鼠标左键单击【渲染】按钮,就可以看到直线通过扫描命令,更改不同的截面扫描出的立体效果图了。通过这样的实例操作,大家就学会了3dmax扫描的使用方法了。

7. 三维激光扫描仪的原理及其应用

三维扫描仪的作用简单来讲,就是用工业CCD尽可能完整、高精度的采集宏观物体表面的数据到我们的计算机上。基本上能通过眼睛很清楚看到的位置,扫描仪会尽可能1:1的去采集到数据。而对于一些工件的内部腔体、异形流道、深孔,三维扫描仪是无法采集到的,一般我们都是采用工业CT去做切片扫描。

在工业领域,如果我们生产或者购买到一个复杂工件,想要对这个工件进行一个全面的测量,或者希望调整改变这个工件的外形以及功能,而我们用传统的量具无法进行全面测量,这个时候就需要用到三维扫描技术将工件完整的三维数据扫描出来,导入到软件进行对应的检测操作。

三维扫描的原理是:通过光学发射孔发射出激光、LED光、蓝色光栅等结构光,工业CCD接收反射回来的光信号,测量时间差,根据不同光的传播速度,可以计算出距离,这样就可以记录被测物体表面大量密集的点的三维坐标,将这些密集的点连接起来就形成了面。

三维扫描仪采集到的数据到底能做些什么呢

一、扫描数据与原始CAD(数模)3D比较检测

通过对实物进行三维扫描,获得其表面三维数据后,与原始CAD数模进行拟合+3D对比,验证工件每个位置的偏差。可对外委件或自己生产的工件、模具、夹具、检具等进行质量检测。

拟合对齐

可测量任意位置3D偏差

二、2D尺寸检测

通过对实物进行三维扫描,获得其表面三维数据后,将数据导入检测软件,建立坐标系以及对象特征,来对其进行2D+3D尺寸测量标注。

全尺寸测量

三、形位公差分析

将扫描数据和原始CAD模型同时导入检测软件,对其进行形位公差标注分析。

四、壁厚评估(针对薄壁件)

将物料正反两面进行一次性扫描,导入检测软件,直接进行壁厚评估,可实时获取每个位置的厚度值。

五、正逆向设计

对竞争产品进行扫描、分析,通过软件进行逆向工程,将其变为数字化CAD模型,对其进行正向二次设计开发,包括增加新的功能、造型美学、人机工程学设计等。(悄悄告诉大家,国内外几乎每个整车厂都会有一个叫竞品分析实验室,都是别人家的车hhhh)

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