三維激光掃描技術簡介

三維掃描是一種先進的全自動高精度立體掃描技術，把傳統的單點式采集數據轉變為了自動連續獲取數據，是繼全站儀、GPS技術之后又一項革命性的測量技術。

三維模型建立的應用

采用三維激光掃描技術對建模對象進行三維點云數據采集，獲取點云模型，利用點云模型對相關尺寸進行量測、復核。

同時，結合專業三維建模軟件對相關區域進行白模建立，然后對白模進行貼圖、賦予材質，以得到最終的三維模型數據。   

該三維模型數據可為三維管理平臺（系統）提供基礎數據。

三維激光掃描儀是三維掃描系統主要的組成部分，其功能是數據的采集。目前市場上掃描儀種類眾多，常見的品牌有法如、天寶、徠卡、拓撲康、Z+F等，本案例中我們使用的是FARO 三維激光掃描儀對需要建模區域進行三維掃描。

1、現場勘查：明確項目環境、項目目的，了解作業現場情況，為項目方案的制定及工作量評估收集資料。

2、三維掃描：現場采集包括三維掃描設備架設，站點轉換，參數設置等操作。

3、數據拼接：將多個獨立掃描數據統一到單個坐標系內，站點之間通過重疊區域或公共點將所有數據拼接成整體。

掃描拼接數據（站點圖）

4、數據去噪：通過使用點云處理軟件過濾器可更正選中的掃描點或從掃描中刪除該點，也可以人為判斷噪點，進行選中刪除。

5、現場拍攝：現場拍攝建筑等對象高清照片，獲取真實色彩信息，后期通過貼圖將色彩信息賦予白模，使模型更加逼真。

6、模型建立：三維點云模型具備建模所需的所有尺寸信息及相對空間位置。點云模型精度高，數據格式多樣化，是“逆向”建立目標模型的最佳基礎數據。

基于三維模型的應用領域中，現實世界中物體對象的尺寸測量、空間相對位置關系的確定往往是項目難點，三維激光掃描技術的發展及完善為解決這一難點提供了高效、安全、可行的方法。

區別于傳統的測繪，三維掃描獲取物體對象的所有表面點數據，形成真實世界的三維點云模型。這個點云數據不僅可以協助模型的建立，任何測量、模型校正、竣工交付、數據留存、平立剖面圖制作等都可以依托于這一點云數據。可以說，三維激光掃描給基于三維模型的應用領域提供了最有力的技術支持。

大空間三維建模有傳統測繪建模 、模型引用和三維掃描建模法幾種，下面做一個簡單的說明

1、傳統測繪建模。

傳統測繪建模是以已有二維設計圖資料作為建模依據 ，采用手工的方式， 在建模軟件里繪制出三維裝置模型，再與現場設備進行比對、核查，對模型進行完善和渲染的建模方法。 

缺點是工作量大、周期長，對建模人員技術要求高。

2、模型引用。導入模型法是將工程設計中已建立的三維 模型通過模型轉換接口導入數字化工廠系統的建模方法。采用這種方法的前提是能夠獲得設計方的三維數字文件，但是這類文件被設計方視為企業核心技術，工程設計單位一般不會提供。

而且由于現場施工和設計圖紙通常會有一定的出人，模型導人后需要進行勘測修正；

（例如上圖我司掃描項目中發現，建筑的鋼結構已經發生設計變更）

現場施工還是與圖紙有不少差別。 

3、三維激光掃描建模。三維激光掃描建模法采用激光掃描儀 對實物進行三維掃描，形成與實物裝置完全一致的點云圖（或三角面片），再在輔助軟件的幫助下由人工依托點云進行建模的方法。

激光三維掃描建模法的建模周期、工作量、對技術人員的要求均介于前兩種方法之間，但三維掃描建模的精度相對較高，不需要建模資料即可獲得與實體一致的模型。

對于一些具有高精度應用需求的建模，導人模型法和手工建模法的建模精度均難以保證，而三維激光掃描建模的方法能真實反應實體，因此為高精度應用的好方案。

當然，現場三維數據的獲取也是有技巧性的，比如如果缺乏缺乏全局性的空間坐標定位，隨著拼接站點數的增加會造成相對誤差的不斷累積；在自動建模過程中，因缺乏相應的檢查手段而進一步造成相 

對誤差的累積。

因此，一個具有更多實戰經驗的方案商可能會給您更省心的，更精準的方案。

滬敖3D是一家致力于三維數字化行業解決方案的技術型企業，擁有豐富的三維項目經驗，公司以行業應用為出發點，為客戶提供三維數字化采集、三維數據處理、三維數據管理等一系列應用服務。