3D扫描仪是什么

乐多 问答 2022-07-20 16:12:50 阅读(...)

3D扫描仪即三维扫描仪,它集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术,用于对物体空间外形和结构进行扫描,获得物体表面的空间坐标,用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状与外观资料,常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中建立实际物体的数位模型。

如今“3D”这个符号在我们的日常生活中并不少见,从最常见的 3D 电影、3D 显示,到近几年来刚得到技术突破的 3D 打印、3D 扫描等等。前面两种相信大家都已经十分熟悉,而 3D 打印近几年来也成为了一个耳熟能详的词语,不过对大部分人来说,3D 扫描却还是一个陌生的词语。那么什么是 3D 扫描呢?3D 扫描仪的应用又有哪些呢?

3D 扫描仪 3D scanner

3D 扫描仪是什么

3D 扫描仪,即三维扫描仪。三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器,它和一般的扫描仪不同,它是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术,主要用于对物体空间外形和结构进行扫描,以获得物体表面的空间坐标。用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观资料(如颜色、表面反照率等性质)。搜集到的资料常被用来进行三维重建计算,在虚拟世界中建立实际物体的数位模型。其结构原理也与传统的扫描仪完全不同,其生成的文件并不是常见的图像文件,而是能够精确描述物体三维结构的一系列坐标数据,输入 3DMAX 中即可完整的还原出物体的 3D 模型,由于只记录物体的外型,因此无彩色和黑白之分。这些模型具有相当广泛的用途,举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学资讯、生物资讯、刑事鉴定、数位文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。

三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术,各种不同的重建技术都有其优缺点,成本与售价也有高低之分。并无一体通用之重建技术,仪器与方法往往受限于物体的表面特性。例如光学技术不易处理闪亮(高反照率)、镜面或半透明的表面,而激光技术不适用于脆弱或易变质的表面。

3D 扫描仪的应用

逆向工程

逆向工程,是一种技术过程,即对一项目标产品进行逆向分析及研究,从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能性能规格等设计要素,以制作出功能相近,但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是,在不能轻易获得必要的生产信息下,直接从成品的分析,推导出产品的设计原理。 逆向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害,但是在实际应用上,反而可能会保护知识产权所有者。例如在集成电路领域,如果怀疑某公司侵犯知识产权,可以用逆向工程技术来查找证据。

文化资产

透过 3D 扫描可将各种对象进行记录,小至各种文物、艺术品,大至历史建筑、街区建筑甚至整体都市环境都可以透过扫描数字化,作为文化资产上之应用,可分为以下几种用途:

  1. 纪录样貌
  2. 未来修复之依据
  3. 实体复制

通过三维扫描的这个模型的还原度可以达到 99%,它表面的纹饰和一些细节特征,同时我们还可以快速的获取一件文物的体积和表面积,这个技术它的应用方向,主要包括文物数字档案的留存,文物虚拟修复的辅助。在文物修复中,有的文物因为受到侵蚀,表面信息已经模糊;还有的文物被发现时已经残缺不全,三维技术能够将采集到的文物信息转换为数据模型,为文物修复提供精准数据依据。

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