3D掃描

逆向工程中三維技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用：逆向工程（又稱逆向技術(shù)），是一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)再現(xiàn)過(guò)程，即對(duì)一項(xiàng)目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行逆向分析及研究，從而演繹并得出該產(chǎn)品的處理流程、組織結(jié)構(gòu)、功能特性及技術(shù)規(guī)格等設(shè)計(jì)要素，以制作出功能相近，但又不完全一樣的產(chǎn)品。逆向工程源于商業(yè)中的硬件分析。其主要目的是在不能輕易獲得必要的生產(chǎn)信息的情況下，直接從成品分析，推導(dǎo)出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理。坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是逆向工程中的主要數(shù)字設(shè)備之一。通過(guò)分析坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了測(cè)量自動(dòng)化工作流程，并使用 PLC 開發(fā)了開放數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)，包括光柵脈沖計(jì)數(shù)模塊，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制模塊和數(shù)據(jù)通信模塊。實(shí)現(xiàn)了從有序點(diǎn)重構(gòu)斷面曲線，再?gòu)挠行驍嗝媲€重構(gòu)曲面三角形網(wǎng)格的模型重構(gòu)過(guò)程，以確保測(cè)繪建模的實(shí)時(shí)性。三維掃描技術(shù)在工業(yè)制造中應(yīng)用普遍。3D掃描

近些年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及與成熟，三維掃描技術(shù)也隨之迅速發(fā)展。不但設(shè)備越來(lái)越輕便精致且便攜，更為重要的是掃描速度以及數(shù)據(jù)精度都有了很大提高。這些優(yōu)勢(shì)使得三維掃描技術(shù)從較初的醫(yī)學(xué)、工業(yè)制造等方面逐漸拓展到文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域，為器物描述、文物復(fù)制以及全方面展覽提供了新的機(jī)遇。文化遺產(chǎn)、文物古跡蘊(yùn)含著整個(gè)社會(huì)的形態(tài)及其發(fā)展的脈絡(luò)，是歷史文化的活化石，是民族歷史的積淀，也是藝術(shù)、歷史文化的載體，具有極高的文化、歷史和藝術(shù)價(jià)值，是不可再生的文化資源。3D掃描三維掃描技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存檔。

三維掃描技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用是什么？1、逆向工程：用三維掃描儀掃描被測(cè)對(duì)象表面，可以輕松獲得被測(cè)對(duì)象高精度的三維數(shù)據(jù)。將三維掃描獲取的三維數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維造型軟件中，便可為造型設(shè)計(jì)提供依據(jù)，大幅節(jié)省人工測(cè)繪的時(shí)間，三維掃描儀的精度可達(dá) 0.03mm，保證逆向造型更為精確，為汽車制造企業(yè)大幅節(jié)省開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期。2、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：用戶用三維掃描儀對(duì)汽車車門、后備箱、內(nèi)飾件等開閉合件在不同狀態(tài)下進(jìn)行三維掃描，可以獲得開閉合件在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)關(guān)系，為后續(xù)的結(jié)構(gòu)分析、尺寸設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)提供準(zhǔn)確的三維數(shù)據(jù)。

三維掃描儀的發(fā)展趨勢(shì)：1、推動(dòng)三維掃描儀國(guó)產(chǎn)化，研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高精度儀器；2、實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件的公用化和多功能化，達(dá)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享及海量數(shù)據(jù)處理；3、在硬件固定的情況下，注重從測(cè)量方法和算法上提高精度；4、進(jìn)一步擴(kuò)大掃描范圍，實(shí)現(xiàn)全圓球掃描，獲得被測(cè)景物空間三維虛擬實(shí)體顯示；5、與其他測(cè)量設(shè)備（如 GPS、IMU、全站儀等）聯(lián)合測(cè)量，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航，并擴(kuò)大測(cè)程和提高精度；6、推進(jìn)三維掃描儀與攝像機(jī)的集成化，在掃描的同時(shí)獲得物體影像，提高點(diǎn)云數(shù)據(jù)和影像的匹配精度。三維掃描技術(shù)在家具設(shè)計(jì)中具有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

三維掃描設(shè)備通常由一個(gè)光源、一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)以及一個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)支撐著若干個(gè)軸，以便使被掃描的對(duì)象能夠朝著光源和攝像機(jī)進(jìn)行定位。光源將定義好的線條投射到對(duì)象的表面上，隨后攝像機(jī)便能夠獲取線條的影像。依據(jù)已知的角度以及攝像機(jī)與光源之間的距離（合稱為掃描頭），被投射光線所反射的三維位置可以通過(guò)三角學(xué)原理計(jì)算得出。這種測(cè)量原理也被稱作 “三角形劃分”，這個(gè)基本原理對(duì)于一個(gè)攝像機(jī)有效，而兩個(gè)攝像機(jī)則能夠提升掃描的速度和精確度，并擴(kuò)大掃描覆蓋范圍。三維掃描技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中越來(lái)越受重視。醫(yī)療產(chǎn)品3D掃描解決方案

三維掃描技術(shù)能夠獲取物體的表面紋理信息。3D掃描

三維掃描設(shè)備的優(yōu)勢(shì)是什么？?jī)?yōu)勢(shì)一、提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性：通常情況下，手動(dòng)設(shè)計(jì)的過(guò)程既復(fù)雜又費(fèi)力，由于種種原因需要不斷重新修改設(shè)計(jì)，這無(wú)形中增加了設(shè)計(jì)成本。如果想要讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)既省時(shí)又省力，將復(fù)雜設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約化，提高工作效率并降低設(shè)計(jì)成本，三維掃描設(shè)備可以滿足這一需求。通過(guò)三維掃描設(shè)備對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)，在生成原型或?qū)嶋H產(chǎn)品之前可以進(jìn)行無(wú)限制的迭代更新。因?yàn)槿S掃描設(shè)備不只能夠提供復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，還可以縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期，并且可根據(jù)不同的需求快速設(shè)計(jì)出不同的產(chǎn)品模型。優(yōu)勢(shì)二、提高產(chǎn)品的準(zhǔn)確性和質(zhì)量：三維掃描設(shè)備能夠在短時(shí)間內(nèi)通過(guò) “高精度” 創(chuàng)建數(shù)字化三維模型或原型。那么，設(shè)計(jì)師或制造商則可以輕松地將三維模型與實(shí)際產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比，能夠快速檢測(cè)出問(wèn)題。并且質(zhì)量控制過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，加快檢測(cè)進(jìn)度。3D掃描