三维扫描仪三维建模，古建筑三维激光扫描

一、三维扫描技术

三维激光扫描采用非接触式高速激光测量方式,来获取地形或复杂物体的几何图形数据和影像数据,通过后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理分析,转换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或者建立结构复杂,不规则场景的三维可视化模型,既省时又省力,同时点云还可输出多种不同的数据格式,做为空间数据库的数据源和满足不同应用的需要。

二、三维激光扫描仪

三维激光扫描仪是三维扫描技术一个重要工具， 三维激光扫描仪有多种，视扫描情况而定，有架站式，有手持式扫描仪，架站式扫描多是大空间三维扫描， 手持式则是桌面式扫描，精度细节上更为突出。

架站式大空间三维扫描仪市场上多以法如三维激光扫描仪为主，性价比高，收到客户的好评。

（一）、目前法如大空间三维扫描仪产品型号包括 FARO PREMIUM 350 15070

Focus Premium 为施工、公共安全、操作与维护，以及制造市场的专业应用提供很好的捕捉效率、数据质量和精确性，在确保数据质量的同时以更快的速度进行扫描（每次扫描长达 1 分钟），将现场扫描时间缩短高达 50%。另外，如果搭配使用新的 FARO Stream 移动应用并且上传到新的 FARO Sphere 基于云的协作平台，更快的加载和系统响应还能提高数据管理效率。

Focus Premium功能：

1、 高达 350 米的扫描距离，扩大每个扫描位置的扫描范围

2、支持智能手机的远程控制功能，只受 Wi-Fi 网络的范围限制

3、以更稳定、更快速的 Wi-Fi 操作优化无线工作流程

4、 现场配准，即是结合多次扫描、使用共同重叠的流程， 可以加快项目完成速度以实时了解扫描误差和缺失的数据

5、 与 Stream 和 Sphere 无缝连接

6、 可在应用或实际的 Focus 上执行扫描仪控制

7、用户可以轻松创建项目、更改扫描仪设置、管理图像分辨率、选择彩色或黑白扫描、通过群集对扫描进行分组，以及添加注释

8、 坚固耐用的构造和外壳可以承受严苛的日常工作条件考验

9、 集成高速 SSD 数据存储

（二）手持扫描仪品种还是很多的

目前市场上多以先临，思看等品牌使用， 使用率高的先临，比如双光源手持3D扫描仪EinScan H2，多功能手持3D扫描仪EinScan-Pro 2X Plus V2，FreeScan Combo等比较实用，主要用于各种细微扫描

双光源手持3D扫描仪EinScan H2用于艺术人像：真人3D手办 ， 蜡像定制，人像雕塑定制；虚拟数字人：虚拟模特， 虚拟主播， 影视数字替身，数字人游戏角色；精准医疗：术前方案规划 ， 手术模型预演 ，术后效果跟踪，康复器械定制，医疗教学模型

多功能手持3D扫描仪EinScan-Pro 2X Plus V2适合中到 大尺寸实物扫描。 更细腻丰富的数据细节 更广泛的扫描材质适应性 更流畅的扫描体验

FreeScan Combo功能多样，适用于汽车工业、航空航天、重工机械、文物雕塑、家居建材、医疗健康等众多行业，实现计量级全尺寸检测、逆向设计、增材制造及其他应用。

三、古建筑三维激光扫描

古建筑三维扫描多是以架站式和手持式结合的方式来完成，

在遗产及文物保护、文物发掘领域，三维激光扫描服务提供了全新的工具和方法来帮助我们更详尽的采集、记录相关信息，同时大量减少数据采集时间。

在文物保护过程中，文物资料的采集往往需要更详尽，这样才能有利于资料的整理保留和将来的修缮、研究。同时很多带有复杂曲面和线条的文物古迹很难用传统的测量工具进行度量，甚至很难用线画图或等高线图进行完善的记录。当采用徕卡三维激光扫描仪时，我们可以得到高精度的点云信息，结合彩色信息，可以得到尺寸精准，色彩表达逼真的立体模型。可供复制、研究、信息检索。

考虑到考古遗址中很多重要的迹象会因考古发掘工作的需要，在发掘过程中被逐步破坏掉，利用三维激光扫描仪的测绘，可以把发掘过程完整的真实场景记录下来，供后续永久保存、展示、研究的需要。

特点：

l 信息采集快速；

l 数据保存更完善、详实；

l 可实现文物在计算机中的真实再现；

l 为古迹的修缮和复制提供数据基础；

l 测绘简单，不用装备梯架就可以完成测量，减少工人劳动强度；

l 实现传统测绘手段无法操作或记录对象的测绘；

l 非接触测量，充分保护文物或发掘现场。

历史建筑是城市的有形记忆，传承着城市的文脉和底蕴。近年来，随着社会建筑保护工作的大力宣传推广，历史建筑建档测绘成了历史建筑保护和利用工作中重要的基础工作。历史建筑测绘保护主要指通过对历史建筑进行信息采集和记录，获得完整的数据信息，然后进行数字建档、模型建立、以及GIS地理信息服务平台建立等。

就传统意义上的保护措施而言，可能更多的是利用直尺角尺去测量尺寸等等，最终将二维的图纸测绘出来。这样的方式虽然是对古建筑的尺寸有一定的掌握，但是有的数据依旧不是很准确，最终对古建筑的保护也不是那么的完善。加上古建筑的珍贵性，我们在现场进行数据采集时，优先使用非接触式的技术手段，避免对历史建筑造成破坏。

满足历史建筑测绘需要并测量精度比较高的是三维激光扫描技术。三维激光扫描技术是一种新型测绘技术手段，三维激光扫描技术适用于采集历史建筑高精度三维尺寸信息与表面纹理信息，利用这种技术能够对测绘物体进行全方位、各角度、内外全面无接触式的数据采集，在古建筑保护中的应用越来越广泛。

该技术主要分为现场勘查与定点、建立控制网、架站扫描、点云数据处理、成果检验以及三维建模等几个步骤。通过三维激光扫描仪快速、自动、全面采集到的点云数据，一般需要结合人工进行内业数据处理，将数据进行降噪、除冗等查漏补缺操作等，最终生成高精度的历史建筑三维点云模型与二维矢量测绘图等。

建筑遗产测绘对于人们研究历史，建筑创作，遗产保护，促进文化传播等具有重要的社会意义。历史建筑建档的主要调查测绘成果包括基本信息表；现状照片；地理信息；测绘图纸（总平面图、各层平面图、各向可视立面图、代表性剖面图、价值部位大样详图等）；建筑模型（三维点云数据、结构模型、表面模型、BIM等）；测绘报告；规划管理资料；历史文献资料；访谈资料；其他资料。三维激光扫描技术为古建筑保护及修复提供了更加精确、更加完善的数据，促进了古建筑的保护与研究，展示了历史建筑测绘技术的创新与进步。

审核编辑 黄宇