概述：

三維掃描激光技術(shù)是繼GPS技術(shù)之后的又一次技術(shù)革命，也被稱之為實(shí)景復(fù)制技術(shù)。獲得到的實(shí)景數(shù)據(jù)具有高采樣率、高分辨率、高精度以及全視景、全覆蓋、真三維的特點(diǎn)。隨著2019年2月自然資源部宣布我國啟動(dòng)“實(shí)景三維中國建設(shè)”，在三維數(shù)據(jù)采集、處理、應(yīng)用等方面將會(huì)涌現(xiàn)巨大市場，地理信息產(chǎn)業(yè)也有望迎來新一輪的快速增長。

什么是三維激光掃描技術(shù)？

三維激光掃描測量技術(shù)采用的是極坐標(biāo)幾何定位原理，利用激光作為信號(hào)源，對目標(biāo)按照一定的分辨率進(jìn)行掃描，直接獲取地物目標(biāo)表面的三維坐標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)了從三維現(xiàn)實(shí)世界到三維數(shù)字化世界的直接轉(zhuǎn)換。激光束從儀器的鏡頭散發(fā)出來照射到目標(biāo)物上，反射回來后被儀器接收，通過儀器內(nèi)置的硬件和程序可以自動(dòng)計(jì)算每條激光照射點(diǎn)的坐標(biāo)。

所有這些照射點(diǎn)就構(gòu)成了點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)就猶如拼圖一樣，是由相互獨(dú)立的個(gè)體組合在一起構(gòu)成的一個(gè)整體，如果單獨(dú)看某個(gè)點(diǎn)（某一片拼圖），我們是很難判斷出整體是什么的,只有組合在一起，我們才能識(shí)別出這個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)代表的是房子還是其他的物體。當(dāng)然點(diǎn)云數(shù)據(jù)要比拼圖更加細(xì)致和密集。

三維掃描系統(tǒng)分類：

根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，三維激光掃描系統(tǒng)分類也有一定的區(qū)別。主要根據(jù)掃描載體、掃描距離、激光束的發(fā)射方式來分。今天泰來三維主要按照有效掃描距離進(jìn)行分類，可分為：

（1）短距離掃描儀：其最長掃描距離不超過3m，一般最佳掃描距離為 0.6～1.2m，通常這類掃描儀適合用于小型模具的量測，不僅掃描速度快且精度較高，精度可達(dá)0.1mm。例如: 手持式白光掃描儀 Artec Eva。

（2）中距離掃描儀：掃描距離小于120m的三維激光掃描儀屬于中距離三維激光掃描儀，其多用于大型模具或室內(nèi)空間的測量。例如：Faro Focus S70。

（3）長距離掃描儀 : 掃描距離大于270m的三維激光掃描儀屬于長距離三維激光掃描儀，其主要應(yīng)用于建筑物、礦山、大壩、大型土木工程等的測量。例如：FARO Focus Plus350。

三維掃描技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域：

三維激光掃描技術(shù)自誕生以來被各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，除去我們?nèi)粘ＫＲ姷奈奈锟脊拧⒐こ探ㄔO(shè)等，還有十多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域頻繁應(yīng)用。包括但不限于：

建筑工程領(lǐng)域、文物考古領(lǐng)域、機(jī)械制造領(lǐng)域、數(shù)字城市領(lǐng)域、航空航天船舶領(lǐng)、容量計(jì)量領(lǐng)域、工藝品領(lǐng)域、無人機(jī)領(lǐng)域、汽車制造領(lǐng)域、軌道交通領(lǐng)域、家居家裝領(lǐng)域、虛擬現(xiàn)實(shí)展示、風(fēng)電水電領(lǐng)域、模具制造領(lǐng)域、鞋服制造領(lǐng)域等。

實(shí)景三維技術(shù)在數(shù)字博物館項(xiàng)目中的應(yīng)用

1. 項(xiàng)目背景：

日俄監(jiān)獄舊址博物館占地面積為2.6萬平方米，建筑面積1.2521平方米，是中國保存完整、內(nèi)涵豐富、規(guī)模較大、具有國際性的遺址類博物館。

2. 項(xiàng)目需求：

將整個(gè)博物館三維數(shù)字化，即按照1:1的比例進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采集，三維建模、貼圖，把實(shí)景搬到電腦里，從建筑外觀到博物館內(nèi)可移動(dòng)文物，精度要求從建筑體的5mm到小文物的0.1mm。

3. 實(shí)施方案：

l 采用大空間三維激光掃描儀Faro Focus S 350對博物館內(nèi)外進(jìn)行高精度大空間數(shù)據(jù)掃描；

l 結(jié)合手持式便攜式三維掃描儀Artec EVA對可移動(dòng)文物進(jìn)行精細(xì)數(shù)據(jù)采集；

l 專業(yè)彩色紋理信息獲取；

l 進(jìn)行點(diǎn)云去噪和平滑，完成數(shù)據(jù)處理，生成模型圖。

4. 設(shè)備介紹

Faro Focus S 350

Artec EVA

5. 成果展示

 |大空間數(shù)據(jù)采集成果展示

|手持式數(shù)據(jù)采集成果展示

關(guān)于三維技術(shù)的應(yīng)用，泰來三維相信遠(yuǎn)不止當(dāng)下已知領(lǐng)域，由于與真實(shí)三維世界高度契合，符合大數(shù)據(jù)時(shí)代的技術(shù)發(fā)展趨勢，三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用必定在相關(guān)領(lǐng)域甚至于未知領(lǐng)域中快速發(fā)展、大展身手，讓我們拭目以待......

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