数字孪生 数字化三维扫描助力实景建模

一、三维模型

三维模型常用三维建模工具这种专门的软件生成，但是也可以用其它方法生成。作为点和其它信息集合的数据，三维模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。

现在，三维模型已经用于各种不同的领域：医疗、电影、视频游戏产业、科学领域、建筑业、工程界等；最近几十年，地球科学领域也开始构建三维地质模型。

二、三维扫描

三维扫描是将光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。

三维扫描的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。三维扫描技术能实现非接触测量，且具有速度快、精度高的优点。而且其测量结果能直接与多种软件接口，这使它在CAD、CAM、CIMS等技术应用日益普及的今天很受欢迎。

▲部分无人机雷达;三维激光扫描仪;3D打印机设备

在建筑机械制造业中，三维扫描仪作为一种快速的立体测量设备，因其测量速度快、精度高、非接触、使用方便等优点而得到越来越多的应用。

用三维扫描仪对手板，样品、模型进行扫描，可以得到其立体尺寸数据，这些数据能直接与CAD/CAM软件接口，在CAD系统中可以对数据进行调整、修补、再送到加工中心或快速成型设备上制造，可以缩短产品制造周期。

三、三维扫描技术助力三维实景建模

传统的三维实景建模是一个由二维(照片、CAD、效果图等)转三维（三维模型）的过程。这个转换的过程往往需要建模师有较强空间感，而且过程中非常容易出现结构和比例等方面的错误。

CAD图

点云三维模型

3D实景模型

而有了三维扫描技术后就直接变成了三维（点云数据）转三维（三维模型）的过程。

三维扫描技术直接能构建出三维点云模型，沿着点云数据的边缘用三维软件给模型描个边。制作完成的模型与点云数据能直接比较，简单、直观，且很快看到存在的错误。

传统的实景建模在模型外观采集基本上依赖现场拍照、录像等手段。在采集的过程中需要时刻注意不要出现漏拍、少拍。而三维扫描只需要开动仪器在采集物周围转一圈即可。

综上所述三维扫描技术给数据采集、制作速度、模型精度、数据质检等多方面都带来了很大的提升，降低了技术难度。实现了实景建模技术革新。

审核编辑 黄宇