江苏产品3D设计技术

3D激光扫描作为一项热门的技术，目前已***运用于工业领域、移动设备领域等。工业级3D扫描系统主要包含激光扫描仪、计算机、以及配套软件。其中，作为**设备的激光扫描仪由激光器+两个CCD相机构成。激光器光源发出结构光，并且将结构光图案投影在被测物体上。“3D建模”通俗来讲就是利用三维制作软件通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。3D建模大概可分两类为：NURBS和多边形网格。NURBS对要求精细、弹性与复杂的模型有较好的应用，适合量化生产用途。多边形网格建模是靠拉面方式，适合做效果图与复杂场景动画。综合说来各有长处。江苏产品3D设计技术

3D扫描技术分接触式扫描和非接触式扫描。只不过目前谈到3D扫描，大家默认非接触式扫描。接触式3D扫描的精度很容易达到微米级，但局限性特定的空间和环境，点密度很难达到太高，扫描范围也比较小。这里说的点密度就决定了细节程度。非接触式3D扫描比较常见的都是光学扫描（包括图像建模）。以50mm-500mm扫描范围为例，常见的主流激光扫描精度在0.02-0.05mm;白光/蓝光/绿光扫描仪精度在0.01-0.03mm.在小于50mm范围内个别厂家的标称精度可以达到微米级，单幅扫描，无拼接的情况下。还有些非主流的扫描技术，比如低相干干涉扫描技术，精度轻松达到微米级，但扫描景深只有厘米级别。关于图像建模的精度，这个要更复杂一些，取决于很多因素，建模对象的形状，大小，光线条件，基准尺，照片的数量。只能说一般图像建模都不是追求太高精度的，应用场景不同。精度和细节是两个不同的概念。以上只谈了精度，未讨论细节程度。常州航天航空3D模型

通过非接触手持式三维扫描仪，对汽车排气管进行整体的扫描后，获取工件表面形状三维数据；然后，将获取的数据进行逆向建模，从而得到产品三维模型图纸。3D扫描仪设备，使用高功率蓝光反射成像技术，扫描精度高达0.02mm，针对深色件，无需喷粉，就可以***、高精度地采集到医疗测温设备的全尺寸数据，提高工程师整体逆向设计工作效率，保证CAD设计结果的准确，从而保证开模质量。除此之外，在航空航天、工业设计、全尺寸检测、形位公差测量等领域都可见到3D扫描仪的大规模应用。

接触式3D扫描技术使用感测探针接触物体表面进而获得触碰到的该点位置座标。因为需要一点一点按顺序接触物件表面，扫描整个物体相对非接触式来说需要花更多时间，但也因它与物体接触，所以精度较高（有些设备甚至高达0.1um），普遍用于精密量测和品质检查。总体而言，与非接触式相比较，接触式扫描精度更高，但是，由于需要接触物件表面，柔软的物件或者是探针伸不进去的沟槽等无法进行扫描。相较于接触式，目前市面上常看到的是非接触式3D扫描设备。非接触式大致分类为"主动式"与"被动式"两种，差异在于有无主动投出光源。TOF技术的基本原理，与蝙蝠与海豚相似，向被测物体发出“波”，然后接收从被测物体反弹回来的“波”，通过“波”的往返时间计算被测物体的距离。目前，市面上大部分TOF技术的设备使用不可见光（包括红外光、雷射光等）。TOF技术也主要用于大范围的场景扫描，包括测距、建筑物扫描、地形地景勘测等。

结构光法比较大的优点是精度高、速度快，较适合短距离高精度的测量，也因其精度高、解析度高的特性，目前结构光为工业、制造业方面应用的主流技术，依投出的光源、图样种类、计算方式不同衍生出固定及手持等3D扫描设备。与TOF技术相比，结构光法的缺点则不适合大范围的扫描，同时也容易受环境及物件表面材质颜色影响扫描效果。被动式3D扫描相当有代表性技术是摄影测量法（Photogrammetry）。摄影测量是一项由来已久的技术，被用于地形测量、勘测和历史遗址保护等领域，但近年来也被用来制作电脑游戏、动画的背景使用。它跟主动投光式不同，是透过2D数位影像从不同角度拍摄同一物件后由专业软体计算分析模拟还原3D立体模型的方法。摄影测量法比较大的特点是它不需要3D扫描器等设备，只需使用普通的照片就可以进行制作。常州航天航空3D模型

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