三維激光掃描測量技術(shù)的特點(diǎn)
三維激光掃描測量技術(shù)克服了傳統(tǒng)測量技術(shù)的局限性,采用非接觸主動測量方式直接獲取三維數(shù)據(jù),能夠?qū)θ我馕矬w進(jìn)行掃描,且沒有白天和黑夜的-,快速將現(xiàn)實(shí)的信息轉(zhuǎn)換成可以處理的數(shù)據(jù)。它具有掃描速度快、實(shí)時性強(qiáng)、精度高、主動性強(qiáng)、全數(shù)字特征等特點(diǎn),可以-地降低成本,節(jié)約時間,而且使用方便,其輸出格式可直接與cad、三維動畫等工具軟件接口。目前,生產(chǎn)三維激光掃描儀的公司有很多,它們各自的產(chǎn)品在測距精度、測距范圍、數(shù)據(jù)采樣率、1小點(diǎn)間距、模型化點(diǎn)定位精度、激光點(diǎn)大小、掃描視場、激光等級、激光波長等指標(biāo)會有所不同,可根據(jù)不同的情況如成本、模型的精度要求等因素進(jìn)行綜合考慮之后,選用不同的三維激光掃描儀產(chǎn)品。
構(gòu)建三維模型的方法
目前物體的建模方法,大體上有三種:第壹種方式利用三維軟件建模;第二種方式通過儀器設(shè)備測量建模;第三種方式利用圖像或者視頻來建模。
三維軟件建模
目前,在市場上可以看到許多優(yōu)1秀建模軟件,比較知1名的有3dmax,
softimage, maya,ug以及autocad等等。它們的共同特點(diǎn)是利用一些基本的幾何元素,如立方體、球體等,通過一系列幾何操作,如平移、旋轉(zhuǎn)、拉伸以及布爾運(yùn)算等來構(gòu)建復(fù)雜的幾何場景。利用建模構(gòu)建三維模型主要包括幾何建模(geometric modeling)、行為建模(kinematicmodeling)、物理建模(physical modeling)、對象特性建模(object behavior)以及模型切分(model segmentation)等。其中,幾何建模的創(chuàng)建與描述,是虛擬場景造型的重點(diǎn)。
構(gòu)建三維模型的方法
三維掃描儀(3 dimensional scanner)又稱為三維數(shù)字化儀(3 dimensional digitizer)。它是當(dāng)前使用的對實(shí)際物體三維建模的重要工具之一。它能快速方便的將真實(shí)的立-色信息轉(zhuǎn)換為計算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號,為實(shí)物數(shù)字化提供了有效的手段。它與傳統(tǒng)的平面掃描儀、-機(jī)、圖形采1集卡相比有很大不同:首先,其掃描對象不是平面圖案,而是立體的實(shí)物。其次,非接觸式激光測量,通過掃描,可以獲得物體表面每個采樣點(diǎn)的三維空間坐標(biāo),彩色掃描還可以獲得每個采樣點(diǎn)的色彩。某些掃描設(shè)備甚至可以獲得物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。而-機(jī)只能拍攝物體的某一個側(cè)面,且會丟失大量的-信息。它輸出的不是二維圖像,而是包含物體表面每個采樣點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)和色彩的數(shù)字模型文件。這可以直接用于cad或三維動畫。彩色掃描儀還可以輸出物體表面色彩紋理貼圖。早期用于三維測量的是坐標(biāo)測量機(jī)(cmm)。它將一個探針裝在三自由度(或更多自由度)的伺服裝置上,驅(qū)動探針沿三個方向移動。當(dāng)探針接觸物體表面時,測量其在三個方向的移動,就可知道物體表面這一點(diǎn)的三維坐標(biāo)。控制探針在物體表面移動和觸碰,可以完成整個表面的三維測量。其優(yōu)點(diǎn)是測量精度高;其缺點(diǎn)是價格昂貴,物體形狀復(fù)雜時的控制復(fù)雜,速度慢,無色彩信息。人們借助雷達(dá)原理,發(fā)展了用激光或超聲波等媒介代替探針進(jìn)行-測量。測距器向被測物體表面發(fā)出信號,依據(jù)信號的反射時間或相位變化,可以推算物體表面的空間位置,稱為“飛點(diǎn)法”或“圖像雷達(dá)”。