一、三維掃描技術(shù)

三維激光掃描采用非接觸式高速激光測(cè)量方式,來(lái)獲取地形或復(fù)雜物體的幾何圖形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù),通過(guò)后處理軟件對(duì)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,轉(zhuǎn)換成絕對(duì)坐標(biāo)系中的三維空間位置坐標(biāo)或者建立結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不規(guī)則場(chǎng)景的三維可視化模型,既省時(shí)又省力,同時(shí)點(diǎn)云還可輸出多種不同的數(shù)據(jù)格式,做為空間數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)源和滿(mǎn)足不同應(yīng)用的需要。

二、三維激光掃描儀

三維激光掃描儀是三維掃描技術(shù)一個(gè)重要工具， 三維激光掃描儀有多種，視掃描情況而定，有架站式，有手持式掃描儀，架站式掃描多是大空間三維掃描， 手持式則是桌面式掃描，精度細(xì)節(jié)上更為突出。

架站式大空間三維掃描儀市場(chǎng)上多以法如三維激光掃描儀為主，性?xún)r(jià)比高，收到客戶(hù)的好評(píng)。

（一）、目前法如大空間三維掃描儀產(chǎn)品型號(hào)包括 FARO PREMIUM 350 15070

Focus Premium 為施工、公共安全、操作與維護(hù)，以及制造市場(chǎng)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用提供很好的捕捉效率、數(shù)據(jù)質(zhì)量和精確性，在確保數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時(shí)以更快的速度進(jìn)行掃描（每次掃描長(zhǎng)達(dá) 1 分鐘），將現(xiàn)場(chǎng)掃描時(shí)間縮短高達(dá) 50%。另外，如果搭配使用新的 FARO Stream 移動(dòng)應(yīng)用并且上傳到新的 FARO Sphere 基于云的協(xié)作平臺(tái)，更快的加載和系統(tǒng)響應(yīng)還能提高數(shù)據(jù)管理效率。

Focus Premium功能：

1、 高達(dá) 350 米的掃描距離，擴(kuò)大每個(gè)掃描位置的掃描范圍

2、支持智能手機(jī)的遠(yuǎn)程控制功能，只受 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)的范圍限制

3、以更穩(wěn)定、更快速的 Wi-Fi 操作優(yōu)化無(wú)線(xiàn)工作流程

4、 現(xiàn)場(chǎng)配準(zhǔn)，即是結(jié)合多次掃描、使用共同重疊的流程， 可以加快項(xiàng)目完成速度以實(shí)時(shí)了解掃描誤差和缺失的數(shù)據(jù)

5、 與 Stream 和 Sphere 無(wú)縫連接

6、 可在應(yīng)用或?qū)嶋H的 Focus 上執(zhí)行掃描儀控制

7、用戶(hù)可以輕松創(chuàng)建項(xiàng)目、更改掃描儀設(shè)置、管理圖像分辨率、選擇彩色或黑白掃描、通過(guò)群集對(duì)掃描進(jìn)行分組，以及添加注釋

8、 堅(jiān)固耐用的構(gòu)造和外殼可以承受?chē)?yán)苛的日常工作條件考驗(yàn)

9、 集成高速 SSD 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

（二）手持掃描儀品種還是很多的

目前市場(chǎng)上多以先臨，思看等品牌使用， 使用率高的先臨，比如雙光源手持3D掃描儀EinScan H2，多功能手持3D掃描儀EinScan-Pro 2X Plus V2，F(xiàn)reeScan Combo等比較實(shí)用，主要用于各種細(xì)微掃描

雙光源手持3D掃描儀EinScan H2用于藝術(shù)人像：真人3D手辦 ， 蠟像定制，人像雕塑定制；虛擬數(shù)字人：虛擬模特， 虛擬主播， 影視數(shù)字替身，數(shù)字人游戲角色；精準(zhǔn)醫(yī)療：術(shù)前方案規(guī)劃 ， 手術(shù)模型預(yù)演 ，術(shù)后效果跟蹤，康復(fù)器械定制，醫(yī)療教學(xué)模型

多功能手持3D掃描儀EinScan-Pro 2X Plus V2適合中到 大尺寸實(shí)物掃描。 更細(xì)膩豐富的數(shù)據(jù)細(xì)節(jié) 更廣泛的掃描材質(zhì)適應(yīng)性 更流暢的掃描體驗(yàn)

FreeScan Combo功能多樣，適用于汽車(chē)工業(yè)、航空航天、重工機(jī)械、文物雕塑、家居建材、醫(yī)療健康等眾多行業(yè)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量級(jí)全尺寸檢測(cè)、逆向設(shè)計(jì)、增材制造及其他應(yīng)用。

三、古建筑三維激光掃描

古建筑三維掃描多是以架站式和手持式結(jié)合的方式來(lái)完成，

在遺產(chǎn)及文物保護(hù)、文物發(fā)掘領(lǐng)域，三維激光掃描服務(wù)提供了全新的工具和方法來(lái)幫助我們更詳盡的采集、記錄相關(guān)信息，同時(shí)大量減少數(shù)據(jù)采集時(shí)間。

在文物保護(hù)過(guò)程中，文物資料的采集往往需要更詳盡，這樣才能有利于資料的整理保留和將來(lái)的修繕、研究。同時(shí)很多帶有復(fù)雜曲面和線(xiàn)條的文物古跡很難用傳統(tǒng)的測(cè)量工具進(jìn)行度量，甚至很難用線(xiàn)畫(huà)圖或等高線(xiàn)圖進(jìn)行完善的記錄。當(dāng)采用徠卡三維激光掃描儀時(shí)，我們可以得到高精度的點(diǎn)云信息，結(jié)合彩色信息，可以得到尺寸精準(zhǔn)，色彩表達(dá)逼真的立體模型?？晒?fù)制、研究、信息檢索。

考慮到考古遺址中很多重要的跡象會(huì)因考古發(fā)掘工作的需要，在發(fā)掘過(guò)程中被逐步破壞掉，利用三維激光掃描儀的測(cè)繪，可以把發(fā)掘過(guò)程完整的真實(shí)場(chǎng)景記錄下來(lái)，供后續(xù)永久保存、展示、研究的需要。

特點(diǎn)：

l 信息采集快速；

l 數(shù)據(jù)保存更完善、詳實(shí)；

l 可實(shí)現(xiàn)文物在計(jì)算機(jī)中的真實(shí)再現(xiàn)；

l 為古跡的修繕和復(fù)制提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

l 測(cè)繪簡(jiǎn)單，不用裝備梯架就可以完成測(cè)量，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度；

l 實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)測(cè)繪手段無(wú)法操作或記錄對(duì)象的測(cè)繪；

l 非接觸測(cè)量，充分保護(hù)文物或發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)。

歷史建筑是城市的有形記憶，傳承著城市的文脈和底蘊(yùn)。近年來(lái)，隨著社會(huì)建筑保護(hù)工作的大力宣傳推廣，歷史建筑建檔測(cè)繪成了歷史建筑保護(hù)和利用工作中重要的基礎(chǔ)工作。歷史建筑測(cè)繪保護(hù)主要指通過(guò)對(duì)歷史建筑進(jìn)行信息采集和記錄，獲得完整的數(shù)據(jù)信息，然后進(jìn)行數(shù)字建檔、模型建立、以及GIS地理信息服務(wù)平臺(tái)建立等。

就傳統(tǒng)意義上的保護(hù)措施而言，可能更多的是利用直尺角尺去測(cè)量尺寸等等，最終將二維的圖紙測(cè)繪出來(lái)。這樣的方式雖然是對(duì)古建筑的尺寸有一定的掌握，但是有的數(shù)據(jù)依舊不是很準(zhǔn)確，最終對(duì)古建筑的保護(hù)也不是那么的完善。加上古建筑的珍貴性，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，優(yōu)先使用非接觸式的技術(shù)手段，避免對(duì)歷史建筑造成破壞。

滿(mǎn)足歷史建筑測(cè)繪需要并測(cè)量精度比較高的是三維激光掃描技術(shù)。三維激光掃描技術(shù)是一種新型測(cè)繪技術(shù)手段，三維激光掃描技術(shù)適用于采集歷史建筑高精度三維尺寸信息與表面紋理信息，利用這種技術(shù)能夠?qū)y(cè)繪物體進(jìn)行全方位、各角度、內(nèi)外全面無(wú)接觸式的數(shù)據(jù)采集，在古建筑保護(hù)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

該技術(shù)主要分為現(xiàn)場(chǎng)勘查與定點(diǎn)、建立控制網(wǎng)、架站掃描、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理、成果檢驗(yàn)以及三維建模等幾個(gè)步驟。通過(guò)三維激光掃描儀快速、自動(dòng)、全面采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，一般需要結(jié)合人工進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪、除冗等查漏補(bǔ)缺操作等，最終生成高精度的歷史建筑三維點(diǎn)云模型與二維矢量測(cè)繪圖等。

建筑遺產(chǎn)測(cè)繪對(duì)于人們研究歷史，建筑創(chuàng)作，遺產(chǎn)保護(hù)，促進(jìn)文化傳播等具有重要的社會(huì)意義。歷史建筑建檔的主要調(diào)查測(cè)繪成果包括基本信息表；現(xiàn)狀照片；地理信息；測(cè)繪圖紙（總平面圖、各層平面圖、各向可視立面圖、代表性剖面圖、價(jià)值部位大樣詳圖等）；建筑模型（三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)模型、表面模型、BIM等）；測(cè)繪報(bào)告；規(guī)劃管理資料；歷史文獻(xiàn)資料；訪(fǎng)談資料；其他資料。三維激光掃描技術(shù)為古建筑保護(hù)及修復(fù)提供了更加精確、更加完善的數(shù)據(jù)，促進(jìn)了古建筑的保護(hù)與研究，展示了歷史建筑測(cè)繪技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步。

審核編輯 黃宇