從喧囂繁華的外灘到市井煙火的石庫(kù)門，僅有百年歷史的海派建筑，卻融合了世界各地的文化元素。包容與創(chuàng)新是海派建筑的基因，各種西式古典建筑和東方韻味混合在一起，形成了懷舊又摩登的海派風(fēng)格。

而對(duì)歷史建筑的研究，如同和前人對(duì)話，歷史建筑是一個(gè)國(guó)家和民族歷史的見(jiàn)證，攜帶著歷史的信息，具有歷史、科學(xué)和藝術(shù)的價(jià)值，這些信息是我們認(rèn)識(shí)、研究、欣賞歷史建筑的基礎(chǔ)，我們不斷的通過(guò)歷史建筑去解讀和認(rèn)識(shí)這些歷史。

但由于時(shí)間的侵蝕和不可逆，這些寶貴的資料在慢慢流逝。我們需要盡快的將這些建筑上承載的信息完全記錄下來(lái)，進(jìn)行詳細(xì)的歷史建筑測(cè)繪和三維可視化資料留存。

在科技的引領(lǐng)下，我們對(duì)歷史建筑的數(shù)據(jù)采集也越來(lái)越快捷、全面。但要求也越來(lái)越嚴(yán)格，數(shù)據(jù)形式也越來(lái)越多。

以往，我們常使用拍照的形式來(lái)記錄這些歷史信息，但是照片是碎片化的，無(wú)法直觀、全面、準(zhǔn)確的記錄下完整的建筑的數(shù)據(jù)信息。

而三維激光掃描技術(shù)作為一種新興的測(cè)量技術(shù)，可以高速度、高精度的獲取海量被測(cè)物體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)被測(cè)物的三維建模。相比于傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)量的方式（獲取單點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)），三維激光掃描可自動(dòng)、連續(xù)、快速地獲取目標(biāo)物體表面的密集點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了從點(diǎn)測(cè)量到面測(cè)量的跨越。于此同時(shí)，三維掃描獲取的信息量也從點(diǎn)的空間位置信息擴(kuò)展到了紋理信息和色彩信息，因此，三維激光掃描技術(shù)以其戶外工作效率高、還原度高、不接觸本體等特性在歷史建筑、遺址的保護(hù)與研究中被廣泛使用。

本案例流程

因本案例資料涉密，我們以滬敖場(chǎng)景進(jìn)行說(shuō)明。

三維數(shù)據(jù)操作流程如下圖所示

現(xiàn)場(chǎng)勘查：明確項(xiàng)目環(huán)境、項(xiàng)目目的，了解作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況，為項(xiàng)目方案的制定及工作量評(píng)估收集資料。

三維掃描：現(xiàn)場(chǎng)采集包括設(shè)備架設(shè)，站點(diǎn)轉(zhuǎn)換，參數(shù)設(shè)置等操作。

360°全景現(xiàn)場(chǎng)圖

數(shù)據(jù)拼接：將多個(gè)獨(dú)立掃描數(shù)據(jù)統(tǒng)一到單個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)。站點(diǎn)之間通過(guò)重疊區(qū)域或公共點(diǎn)將所有數(shù)據(jù)拼接成整體。

數(shù)據(jù)去噪: 三維掃描是進(jìn)行了每秒數(shù)百萬(wàn)次測(cè)量的結(jié)果，每次測(cè)量產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)。掃描儀的激光點(diǎn)并不是無(wú)窮小，而是具有一定的直徑。因此，激光點(diǎn)可能有極小部分落在支撐物（例如粉塵）上，另一部分落在掃描對(duì)象表面上，此時(shí)掃描儀會(huì)接收到兩個(gè)相隔較遠(yuǎn)的不同點(diǎn)的反射激光信號(hào)，從而產(chǎn)生噪點(diǎn)。通過(guò)使用點(diǎn)云處理軟件過(guò)濾器可更正選中的掃描點(diǎn)或從掃描中刪除該點(diǎn)，也可以人為判斷噪點(diǎn)，進(jìn)行選中刪除。

現(xiàn)場(chǎng)拍攝：現(xiàn)場(chǎng)拍攝建筑、招牌等對(duì)象高清照片，獲取真實(shí)色彩信息，以便后期通過(guò)貼圖將色彩信息賦予白模，使模型更加逼真。

模型建立：三維點(diǎn)云模型具備建模所需的所有尺寸信息及相對(duì)空間位置。點(diǎn)云模型精度高，數(shù)據(jù)格式多樣化，是“逆向”建立目標(biāo)模型的最佳基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

貼圖：技術(shù)人員在3D Max貼圖前，先將之前實(shí)地拍照所得的照片進(jìn)行處理，獲得各種貼圖的素材，之后將照片（或紋理材質(zhì)）附加到模型中。

建模說(shuō)明

在建筑測(cè)量中，點(diǎn)云數(shù)據(jù)可用于提取建筑物的各平立剖面 圖、建筑物外部的重要部件的尺寸，以及快速構(gòu)建比例模型，以便于建筑物的數(shù)字留檔、修復(fù)與改造。  

在本案例中，我們滬敖的技術(shù)人員通過(guò)大空間架站式三維掃描的方式創(chuàng)建了歷史建筑數(shù)據(jù)，隨后利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型，根據(jù)墻面的立面正射點(diǎn)云數(shù)據(jù)，提取建筑物的立面 CAD 線劃圖，而后在相應(yīng)的軟件中（本次我們使用的是3dsMax） 中進(jìn)行建模。在3ds Max 中對(duì)每一個(gè)立面圖的外立面構(gòu)造后，給建筑物外立面各單元賦予材質(zhì)，并加入燈光的設(shè)置，這樣能對(duì)建筑物模型本身有一個(gè)更佳的表達(dá)效果，使用3dsMax軟件建模的方式，其數(shù)據(jù)模型十分精致。

 

本案例小結(jié)

 

地面三維激光掃描儀具有數(shù)據(jù)獲取速度快、外業(yè)作業(yè)時(shí)間短、自動(dòng)化程度高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

基于三維模型的應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)中，現(xiàn)實(shí)世界中物體對(duì)象的尺寸測(cè)量、空間相對(duì)位置關(guān)系的確定往往是項(xiàng)目難點(diǎn)，三維激光掃描技術(shù)的發(fā)展及完善為解決這一難點(diǎn)提供了高效、安全、可行的方法，區(qū)別于傳統(tǒng)的測(cè)繪，三維掃描獲取物體對(duì)象的所有表面點(diǎn)數(shù)據(jù)，形成真實(shí)世界的三維點(diǎn)云模型。這個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)不僅可以協(xié)助模型的建立，任何測(cè)量、模型校正、竣工交付、數(shù)據(jù)留存、平立剖面圖制作等都可以依托于這一點(diǎn)云數(shù)據(jù)。可以說(shuō)，三維激光掃描給基于三維模型的應(yīng)用領(lǐng)域提供了最有力的技術(shù)支持。

滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè)，擁有豐富的三維項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應(yīng)用服務(wù)。

滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀（大小空間）、地面三維激光掃描儀、無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量、3D打印等多種技術(shù)手段，從幾厘米到幾百米的物體或三維空間，從幾個(gè)微米到幾個(gè)厘米的精度，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項(xiàng)目服務(wù)的完整解決方案。

滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)（汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機(jī)械）、建筑業(yè)（建筑設(shè)計(jì)、施工、裝修等）、文化遺產(chǎn)（博物館、古建筑、考古等）、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測(cè)、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測(cè)繪、形變監(jiān)測(cè)、3D打印等技術(shù)方案。