三维激光扫描技术的特点_三维扫描技术的意义何在

　　三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。

　　三维激光扫描技术原理

　　三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。

　　由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。

　　该技术在文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事分析等领域也有了很多的尝试、应用和探索。三维激光扫描系统包含数据采集的硬件部分和数据处理的软件部分。按照载体的不同，三维激光扫描系统又可分为机载、车载、地面和手持型几类。

　　应用扫描技术来测量工件的尺寸及形状等原理来工作。主要应用于逆向工程，负责曲面抄数，工件三维测量，针对现有三维实物（样品或模型）在没有技术文档的情况下，可快速测得物体的轮廓集合数据，并加以建构，编辑，修改生成通用输出格式的曲面数字化模型。

　　三维激光扫描技术的特点

　　三维激光扫描技术，具有精度高、速度快、分辨率高、非接触式、兼容性好等优势，被誉为“测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命”。通过与传统测量技术，如全站仪、近景摄影测量、航空摄影测量等类比分析，主要有以下特点：

　　（1） 非接触式。三维激光打3描技术采用非接触式高速激光测量方式，不需反射棱镜，直接对目标体进行3描，采集目标体表面点的维坐标信息。在目标危险、环境恶劣、人员无法到达的情况下，传统测量技术无法完成，此时三维激光扫描技术优势明显。

　　（2）数字化程度高、扩展性强。三维激光1描系统采集的数据为数字信号，具有全数字的特征，易于处理、分析、输出、显示，而且后处理软件用户界面友好，能够与其它常用软件进行数据交换及共享，可与外接数码相机，GPS配合使用，拓宽其应用范围，具有较好的扩展性。

　　（3）高分辨率。三维激光3描技术可以进行快捷、高质量、高密度的三维数据采集，从而达到高分辨率的目的。

　　（4）应用广泛、适应性强。由于其良好的技术特点，对使用条件要求不高，环境适应能力强，适合野外测量，故在工程建设各领域应用广泛。

　　三维扫描技术的意义何在

　　虚拟现实就是在一定软硬件的基础之上，创建尽可能真实的3D立体的场景和对象，在虚拟仿真中，场景和对象的真实感是最为关键一个因素。20世纪90年代，虚拟现实（VR）技术作为一门崭新的综合性信息技术出现，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术的技术分支，与此同时诞生的还有3D立体扫描技术。

　　随着观众对虚拟现实技术所展现的场景的精细性、准确性、真实性要求的不断提高，对于现实世界的真实数据获取和精细建模的瓶颈日趋明显并严重制约着虚拟现实技术的前进步伐。随着3D立体扫描技术的出现，它完美的解决了虚拟现实技术的实现真实场景过程中的数据获取的难题。

　　三维激光扫描技术不同于单纯的测绘技术（因为传统的高精度测绘技术已经很多，也够用了），它主要面向高精度逆向三维建模及重构，传统测绘技术主要是单点精确测量，但用它做建模工作时就爱莫能助了，因为描述目标结构的完整属性需要大量的测绘点采集，少则几万个，多则几百万以上，这样才能把目标完整的搬到电脑中来，所以，用现代高精度传感技术做辅助就解决了这个问题，三维激光扫描技术就是这类全自动高精度立体扫描的技术。

　　三维激光扫描技术的应用面非常宽广，它是正向建模（如：由人工操作CATIA、UG、CAD）的对称应用，所以说它为逆向建模技术（如：从实体或实景中直接还原出模型）。

　　逆向建模可以将设计、生产、实验、使用等过程中的变化内容重构回来，然后进行各种结构特性分析（如：形变、应力、效能、过程、工艺、姿态、预测等）、检测、模拟、仿真、CIMS、CMMS、虚拟现实、柔性制造、虚拟制造、虚拟装配等，这对于有限元分析、工程力学分析、流体动力分析等软件来说是非常重要的，对于精度适合的工作还可以进行后处理测绘、计量等。

　　总之，空间数据是一个复杂的、交错的、变化的属性，表面结构仅是这个属性之一、而逆向工程的任务也将随着环境量化、虚拟制造、柔性制造、工装工艺、工件组合、数字工厂、流程操作、可视化仿真、虚拟现实等的应用延伸而不断扩大，社会横向应用面也将进一步广阔。