3D掃描儀是集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，是對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字，與3D打印機(jī)技術(shù)相結(jié)合，可以將數(shù)據(jù)真實(shí)化，為科學(xué)研究、數(shù)據(jù)分析，以及我們的生活帶來便利。像是制作人偶紀(jì)念品，人們得先用3D掃描儀對(duì)人進(jìn)行全身掃描，再將三維成像信息輸入電腦，用設(shè)計(jì)軟件建模，最后才能“打印”出來。

3D掃描儀不是總需要大量的工作，只要單擊按鈕，你就可以輕松快捷地獲得整個(gè)物體的3D掃描數(shù)據(jù)。只要輕擊鼠標(biāo)你就可以同步移動(dòng)模型和掃描角度，讓你可以從各個(gè)角度進(jìn)行掃描，并在需要的地方添加更多的掃描。

3D掃描儀可模擬為照相機(jī)，它們的視線范圍都體現(xiàn)圓錐狀，信息的搜集皆限定在一定的范圍內(nèi)。兩者不同之處在于相機(jī)所抓取的是顏色信息，而3D掃描儀測(cè)量的是距離。由于3D掃描儀的掃描范圍有限，因此常需要變換掃描儀與物體的相對(duì)位置或?qū)⑽矬w放置于電動(dòng)轉(zhuǎn)盤（turnable table）上，經(jīng)過多次的掃描以拼湊物體的完整模型。今天就和大家說說3d掃描儀是什么，3d掃描儀用處。

3D激光掃描儀

3D激光掃描技術(shù)是一種先進(jìn)的全自動(dòng)高精度立體掃描技術(shù)，又稱為“實(shí)景復(fù)制技術(shù)”，是繼 GPS 空間定位技術(shù)后的又一項(xiàng)測(cè)繪技術(shù)革新，將使測(cè)繪數(shù)據(jù)的獲取方法、服務(wù)能力與水平、數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)入新的發(fā)展階段。傳統(tǒng)的大地測(cè)量方法，如三角測(cè)量方法、GPS 測(cè)量都是基于點(diǎn)的測(cè)量，而3D激光掃描是基于面的數(shù)據(jù)采集方式。3D激光掃描獲得的原始數(shù)據(jù)為點(diǎn)云數(shù)據(jù)。點(diǎn)云數(shù)據(jù)是大量掃描離散點(diǎn)的結(jié)合。3D激光掃描的主要特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性、主動(dòng)性、適應(yīng)性好。3D激光掃描數(shù)據(jù)經(jīng)過簡(jiǎn)單的處理就可以直接使用，無需復(fù)雜的費(fèi)時(shí)費(fèi)力的數(shù)據(jù)后處理；且無需和被測(cè)物體接觸，可以在很多復(fù)雜環(huán)境下應(yīng)用；并且可以和GPS 等集合起來實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)、更多的應(yīng)用。3D激光掃描技術(shù)作為目前發(fā)展迅猛的新技術(shù)，必定會(huì)在諸多領(lǐng)域得到更深入和廣泛的應(yīng)用。

3D光學(xué)掃描儀

3D光學(xué)掃描儀是新一代3D掃描儀，與傳統(tǒng)的掃描儀比較，其測(cè)量速度提高了數(shù)十倍。由于有效的控制了整合誤差，整體測(cè)量精度也大大提高。其采用可見光將特定的光柵條紋投影到測(cè)量工作表面，借助兩個(gè)高分辨率攝像頭對(duì)光柵干涉條紋進(jìn)行拍照，利用光學(xué)拍照定位技術(shù)和光柵測(cè)量原理，可在極短時(shí)間內(nèi)獲得復(fù)雜工作表面的完整點(diǎn)云。其獨(dú)特的流動(dòng)式設(shè)計(jì)和不同視角點(diǎn)云的自動(dòng)拼合技術(shù)使掃描不需要借助于機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，而掃描大型工件則變得高效、輕松和容易。3D光學(xué)掃描儀的特點(diǎn)是可以掃描陶瓷，創(chuàng)建3D模型，外觀靈巧移動(dòng)自由，可以掃描移動(dòng)的物體，掃描的模型格式適合多種建模軟件使用。具體情況我們來看看下面這兩款3D光學(xué)掃描儀。

三維掃描技術(shù)的應(yīng)用范圍及優(yōu)點(diǎn)（以Focus3D為例）

一、建筑和土木工程

挖掘控制：對(duì)挖掘過程進(jìn)行簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的體積和尺寸控制；變形控制：記錄變化過程，監(jiān)視對(duì)應(yīng)措施；外墻檢查：可以在最終裝配前對(duì)建筑外殼和外墻部分進(jìn)行3D尺寸檢查；結(jié)構(gòu)分析和維護(hù)：快速、經(jīng)濟(jì)有效的控制支撐結(jié)構(gòu)的規(guī)定負(fù)載承載能力以及磨損和老化；任意形狀組件檢查：精確檢查復(fù)雜組件的尺寸，例如任意形狀的構(gòu)件；　建筑環(huán)境：作為對(duì)比和擴(kuò)展基礎(chǔ)，對(duì)現(xiàn)有建筑物進(jìn)行精確的幾何記錄；施工過程監(jiān)視：無縫的捕捉和監(jiān)視施工過程，保留法律和技術(shù)記錄。

Focus3D應(yīng)用于建筑和土木工程

優(yōu)點(diǎn)：快速、簡(jiǎn)單、完整的記錄建筑物和建筑現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)前的狀況；革命性的性價(jià)比；可以利用 WebShare 功能通過互聯(lián)網(wǎng)方便的在線共享掃描數(shù)據(jù)。

二、加工工業(yè)和數(shù)字工廠

轉(zhuǎn)換和擴(kuò)展：按照轉(zhuǎn)換和擴(kuò)展規(guī)劃對(duì)對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行精確的 3D 記錄；異地生產(chǎn)：由于能夠進(jìn)行精確的 3D CAD 數(shù)據(jù)和尺寸控制，可以實(shí)現(xiàn)異地精確裝配；資產(chǎn)管理：通過全面的 3D 數(shù)據(jù)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的模擬和培訓(xùn)，簡(jiǎn)化了設(shè)施的管理、維護(hù)、培訓(xùn)等等；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管：提高各種交易和綜合性文件和各種工作監(jiān)管的協(xié)調(diào)性。

Focus3D應(yīng)用于加工工業(yè)和數(shù)字工廠

優(yōu)點(diǎn)：用3D 方式記錄復(fù)雜的工廠和車間設(shè)施可以極大的節(jié)約時(shí)間、具有高度的靈活性；對(duì)于評(píng)估困難和評(píng)估成本高昂的廢棄地改建項(xiàng)目或者工期要求緊的情況，可以將風(fēng)險(xiǎn)降到最低；可以將廢棄地改建項(xiàng)目成本降低 5－7％，將不可預(yù)見的返工成本降到低于 2％。可以將時(shí)間表縮短 10％；可以高效的監(jiān)控健康和安全性以及環(huán)境。

三、檢測(cè)和逆向工程

逆向工程：對(duì)沒有施工計(jì)劃或（和）CAD 數(shù)據(jù)可用的產(chǎn)品和組件進(jìn)行復(fù)制；內(nèi)部固定裝置和配件：對(duì)輪船、汽車、飛機(jī)的復(fù)雜內(nèi)部進(jìn)行精確的 3D CAD 文件記錄，用作改造規(guī)劃的基礎(chǔ)；制造記錄：對(duì)復(fù)雜的機(jī)器組件的制造狀態(tài)進(jìn)行完整的 3D 記錄；質(zhì)量控制：對(duì)大型、復(fù)雜的組件，如轉(zhuǎn)子葉片、渦輪機(jī)、輪船葉輪等等，進(jìn)行精確的 3D 記錄和尺寸檢查。

Focus3D應(yīng)用于檢測(cè)和逆向工程

優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)有效、快速、準(zhǔn)確的對(duì)已有大型產(chǎn)品的幾何形狀進(jìn)行 3D 捕捉；對(duì)生產(chǎn)的自動(dòng)過程控制功能使它可以對(duì)部件實(shí)現(xiàn)全面的 3D 檢查和監(jiān)控；由于可以進(jìn)行早期的全面檢查，因此可以減少報(bào)廢和返工的發(fā)生 3D 質(zhì)量控制。

四、歷史遺產(chǎn)

無論是要進(jìn)行保存、科學(xué)分析、加固被保護(hù)建筑、還是要對(duì)不能讓人參觀歷史遺址進(jìn)行虛擬呈現(xiàn)，本產(chǎn)品都是理想的選擇。FARO Focus3D 使您可以完整、詳細(xì)的記錄歷史遺跡和發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)。由于集成了彩色攝像頭，可以瞬時(shí)創(chuàng)建真實(shí)的 3D 圖像。

Focus3D應(yīng)用于歷史遺產(chǎn)

優(yōu)點(diǎn)：真實(shí)、完整、精確的復(fù)制對(duì)象的 3D 副本；可以輕松的復(fù)制 3D 記錄；可以方便的將采集到的場(chǎng)景轉(zhuǎn)換成正射影像或 CAD 文件。

五、取證和事故現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

輕便的 Focus3D 還可以非常理想的對(duì)犯罪和事故現(xiàn)場(chǎng)或者保險(xiǎn)損壞進(jìn)行快速完整的 3D 記錄。可以把犯罪或事故之后的各種相關(guān)細(xì)節(jié)都詳細(xì)的記錄下來。相應(yīng)的，為了給事故制定合適的安全理念，激光掃描儀可以提供相關(guān)的 3D 數(shù)據(jù)信息。

Focus3D應(yīng)用于取證和事故現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

優(yōu)點(diǎn)：永久、詳細(xì)的對(duì)犯罪和事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行記錄歸檔；可以方便的對(duì)犯罪和事故進(jìn)行 3D 模擬；通過真實(shí)的可視化呈現(xiàn)，幫助開發(fā)應(yīng)急方案和安全措施。

最后來說說到底什么是3D掃描儀？

3D掃描儀（3D scanner） 是一種科學(xué)儀器，用來偵測(cè)并分析現(xiàn)實(shí)世界中物體或環(huán)境的形狀（幾何構(gòu)造）與外觀資料（如顏色、表面反照率等性質(zhì)）。搜集到的資料常被用來進(jìn)行3D重建計(jì)算，在虛擬世界中建立實(shí)際物體的數(shù)位模型。這些模型具有相當(dāng)廣泛的用途，舉凡工業(yè)設(shè)計(jì)、瑕疵檢測(cè)、逆向工程、機(jī)器人導(dǎo)引、地貌測(cè)量、醫(yī)學(xué)資訊、生物資訊、刑事鑒定、數(shù)位文物典藏、電影制片、游戲創(chuàng)作素材等等都可見其應(yīng)用。

3D掃描儀的制作并非仰賴單一技術(shù)，各種不同的重建技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，成本與售價(jià)也有高低之分。目前并無一體通用之重建技術(shù)，儀器與方法往往受限于物體的表面特性。例如光學(xué)技術(shù)不易處理閃亮（高反照率）、鏡面或半透明的表面，而雷射技術(shù)不適用于脆弱或易變質(zhì)的表面。