關鍵字：激光三維掃描儀， 三維建模，逆向設計，正向設計，拼接合成，STL，IGES， ASC， 快速成型，三維打印機，雕刻機
    1）概述
    隨著WindowsNT技術和計算機圖形圖像學水平的突飛猛進的發展，以及我國的綜合實力的提高，伴隨著數字化概念的茁壯成長，各行各業對激光三維掃描儀技術的了解更加深入，使用要求更加迫切。本文從技術的應用角度介紹我們日常進行的三維掃描，建模，造型，快速成型等的一般方法。
    2）硬件介紹
    當前在我國主要有進口產品，我國廠家自行設計產品兩大類。分為接觸式和非接觸式兩種。計算原理分為激光三角形測距原理，激光飛行時間差測距原理。激光射程分為近程和遠程。一般來說掃描5米以內的物體的時候，由于精度的要求，采用近程三維掃描儀。對5米以上的物體進行數字化的時候，就需要遠程三維掃描儀。特別是機械零部件一類的物體，不論尺寸大小，對精度的要求是很高的，就一定要使用近程三維掃描儀。對于類似于10米大小的文物，就需要使用遠程三維掃描儀。對于人體數字化，則需要使用非接觸的三維掃描儀。
    精易迅激光三維掃描儀是一種非接觸式激光三維掃描儀。屬于近程三維掃描儀。在2.5秒以內既可以獲取物體表面的三維XYZ信息，又可以獲取表面顏色RGB信息。所以它是彩色三維掃描儀。當掃描一個物體的時候，可以使用計算機進行控制，又可以采用獨立工作方式亦即不用連接計算機就可以單獨操作進行掃描，數據保存。它最大的特點是具有三個不同焦距的光學鏡頭，既可以掃描類似于牙齒的小物體，又可以掃描5米左右的大型物體。獲取的XYZ數據可以輸出到一般的其他軟件當中進行進一步的處理和使用。詳細的性能參數請參考www.fhgxr.com 。
    如果物體比一般的牙齒還要小，比如一顆大米，要想獲取它的三維信息，就必須要使用超高精度的三維數據化儀了。詳細的性能參數請參考www.fhgxr.com
    3）軟件介紹
    無論什么樣的三維掃描儀，都不可能在一次掃描過程中獲取物體的全部的表面數據。因此大部分的三維掃描儀仍然采用的是分布式掃描。亦即不斷改變掃描儀或者物體的位置，進行多方向多次掃描。目的是獲取盡可能的全部的數據。問題是這些從不同方向而獲取的三維數據，如何進行拼接呢？一般而言，需要使用高級的專門生產軟件的國際上的著名三維處理軟件。硬件廠家不可能提供這些優秀的軟件。國際上技術較為成熟的軟件有Polyworks, Geomagic, RapidformXO等。這些軟件專門面向三維掃描儀獲取的點云數據，快速而精確的獲得完整的三維數據。RapidformXO則在拼接合成等功能上進一步以新的工業設計理念生產出了類似于Solidwork這樣的工業二次設計軟件。即類似于正向設計軟件，又類似于根據XYZ點云數據進行反向設計的軟件。因此具有三維掃描儀并且準備進行工業設計的客戶，可以重點關注該軟件。
    4）操作流程
    首先用三維掃描儀進行多方向多次的掃描，從而獲取盡可能全面的表面數據。然后使用RapidformXO等高級建模軟件進行拼接合成，輸出數據為STL, ASC, IGES等。這樣就完成了初步的數據獲取。如果目的是快速成型，那么STL格式就可以了，沒有必要進行造型。如果目的是模具加工，那么就必須要進一步的對合成以后的STL格式數據進行造型。這時可以使用Imageware軟件首先抽取特征，然后將特征數據輸入到Pro/E等軟件內，采用正向設計方法進行造型。或者使用RapidformXO直接進行拼接合成，造型。造型完畢后，可以進一步的輸出為STL, X-T, IGES等格式，這些數據可以使用到數控機床。或者輸出工程圖等。如果目的是虛擬現實等需要體現視覺效果的，就需要將拼接合成后的數據asc輸出到Maya, 3DMAX等軟件內，將高清晰數碼相機拍攝的圖片信息貼到黑白的三維模型表面，從而得到一個高清晰的彩色三維模型數據，這些數據可以表示到立體顯示屏幕上。如果是進行科學研究的，可以直接將拼接合成后的三維數據輸出為可讀的ASCII Text文件。
    5）總結
    欲想獲取一個完整的具有高精度的三維數字模型，必須根據自己的具體的使用目的，決定選用什么樣的三維激光掃描儀。根據自己對數據的要求決定使用什么樣的處理軟件。同時需要其他的配套的硬件，比如立體顯示屏幕，快速成型機，三維立體打印機，內調機，雕刻機，數控機床等等。
    此新聞來源于精易迅科技