質量檢測
三維掃描技術因為具備掃描速度快、精度高、測量點全面、單次測量范圍大、便攜可操作性強等特點,被應用在諸多領域,給需要進行三維掃描工作的各行各業帶來了極大的便利。下面我們就一起來了解一下什么是三維掃描技術,它在哪些方面有了比較成熟的應用,以及怎么選擇專業的三維掃描方案。
三維掃描是指集光、機、電和計算機技術于一體的高新技術,主要用于對物體空間外形和結構及色彩進行掃描,以獲得物體表面的空間坐標。它的重要意義在于能夠將實物的立體信息轉換為計算機能直接處理的數字信號,為實物數字化提供了相當方便快捷的手段。三維掃描技術能實現非接觸測量,且具有速度快、精度高的優點。而且其測量結果能直接與多種軟件接口,這使它在CAD、CAM、CIMS等技術應用日益普及的今天很受歡迎。
三維掃描技術的應用主要有以下幾個方面:
1、測繪工程領域:大壩和電站基礎地形測量、公路測繪,鐵路測繪,河道測繪,橋梁、建筑物地基等測繪、隧道的檢測及變形監測、大壩的變形監測、隧道地下工程結構、測量礦山及體積計算。
2、結構測量方面:橋梁改擴建工程、橋梁結構測量、結構檢測、監測、幾何尺寸測量、空間位置沖突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、海上平臺、測量造船廠、電廠、化工廠等大型工業企業內部設備的測量;管道、線路測量、各類機械制造安裝。
3、建筑、古跡測量方面:建筑物內部及外觀的測量保真、古跡(古建筑、雕像等)的保護測量、文物修復,古建筑測量、資料保存等古跡保護,遺址測繪,贗品成像,現場虛擬模型,現場保護性影像記錄。
4、緊急服務業:反恐怖主義,陸地偵察和攻擊測繪,監視,移動偵察,災害估計,交通事故正射圖,犯罪現場正射圖,森林火災監控,滑坡泥石流預警,災害預警和現場監測。
5、娛樂業:用于電影產品的設計,為電影演員和場景進行的設計,3D游戲的開發,虛擬博物館,虛擬旅游指導,人工成像,場景虛擬,現場虛擬。
6、采礦業:在露天礦及金屬礦井下作業,以及一些危險區域人員不方便到達的區域。例如:塌陷區域、溶洞、懸崖邊等進行三維掃描。
7 工業:
7.1 數據驗證及保養維修
將得到的三維數據與三維圖紙進行比對,快速準確地獲取工件各個位置的偏差,基于比對結果給出修正方案。三維掃描儀特別是手持式的三維掃描儀掃描死角少,復雜的曲面,同軸度,圓柱度等用傳統方法難以獲取檢測的數據,也都可以輕而易舉地獲取。同時,快捷的掃描也可以提高檢測的效率,減少時間和人力成本。例如機械產品的使用過程中難免會發生破損,而許多機械產品往往在許多流水線上扮演著至關重要的角色,一旦發生事故,需要停工檢修,造成的損失將是巨大的,因此對于機械產品的保養和維護相當重要。
7.2 定制化及二次開發
由于在工業設計中經常需要滿足客戶的個性化需求,生產制造出特定的部件,而產品的開發和迭代革新也成為機械生產加工中面臨的主要問題。利用自身或者競品原始的掃描數據,可以用于產品的二次開發和設計改良,在低成本的情況下實現性能上的大突破。通過分析獲得的外形數據可以在原有的基礎上進行改進,或者逆向設計出產品圖紙用于加工。采用老式經典的產品的精妙設計進行改進和驗證,也已成為生產中不可或缺的環節。通過三維掃描后的逆向建模可以實現結構的復刻,對于資料的保存,技術的革新等各方面都有重要的意義。
7.3 工業中的檢測、逆向設計
傳統的生產方式是通過測量和數據采集,通過CAD軟件進行設計和重新制作。生產者耗時,費力的同時,不一定得到滿意的部件。就是采用接觸式的傳統測量方式,例如三坐標打點,專用的夾具檢具等,檢測效率也很低下,測量過程中很可能會對零件造成不必要的二次傷害而且存在較多死角。采用非接觸式的三維光學掃描儀,在不對掃描工件造成磨損破壞的前提下提供可靠真實的三維數據。通過軟件可以根據掃描的數據獲取關鍵的尺寸,快速地制造出模型。在最短的周期里,幫助工程師們完成生產。相比于傳統制造方法,可以明顯減少生產周期,大大提高生產效率。以機械制造公司為例:他們可以通過直接利用CAD數據,在幾乎一夜之間生產出復雜的部件。
PS:不同的場景適用的三維掃描設備并不相同,每一款設備都有其最適用的場景。比如對于幾厘米至至幾米的的高精度工業類檢測、逆向場景,高精度的手持三維掃描儀是比較好的選擇方案;而幾百上千米的大型工廠數字化、建筑測繪等,精度要求較低,為了盡快將建筑、管道等信息全部記錄下來,方便后期二維出圖與三維建模,那么架站式地面三維激光掃描儀就很合適;而比如既要色彩高還原度、又要精細度、還要兼顧大場景的情況(比如文化遺產文物古建類),就需要在架設高專業度的的燈光條件下,結合大小空間不同的三維掃描設備來進行。
總之,三維掃描是一種收集信息的技術手段,目的是為了服務您意圖實現的結果,因此在三維掃描之前,您就需要清晰了解您的用途,比如工業零部件的檢測、逆向的設備,與高還原度要求的帶色彩紋理的設備就會有差異。
如果您覺得有些發懵,有一個比較“偷懶”的方法就是將您的需求“外包出去”,在業界內更資深、更高級別的綜合性三維數字化方案解決商處“定制”方案,一方面,三維數字化方案解決商會根據您的實際需求來為您定制方案,幫您選擇適合哪種類型的產品,用哪個品牌性價比更高,以及具有場景針對性的后期軟、硬件培訓,同時選擇三維數字化方案解決商的優點另一方面在于由于其在業界內的話語權,可以獲得比單獨客戶直接從廠家購買的“建議零售價”更好的價格,畢竟廠家面對的首要客戶不是單獨零散的業務。
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