激光雷达与激光3d扫描有什么区别

近日，NavVis有幸邀请了两位影响力强大的用户来分享他们在土地测量、建筑捕捉、BIM、用于设计和其他专业的3D捕捉工作中超过三十年的心得体会。

这两位行业专家分别是现实捕捉网络创始人、Nexus 3D咨询公司总裁Matthew Byrd和DLR Group现实捕捉经理兼负责人Luke Stevenson ，他们将为我们分享关于如何利用激光扫描实施混合式扫描流程的一些专业技巧。

1、通过逆向思维

找到正确的扫描工具

人们在刚开始接触3D捕捉技术时，往往会在开始就问一些问题。我应该使用我手机上的激光雷达吗？还是手持式扫描仪？还是背包式的？在无人机上安装激光雷达有效载荷怎么样？还是应该在机器人身上安装？地面扫描仪还有使用的价值吗？这些不同的选择令人眼花缭乱，但Byrd提出的解决方案却很简单。

Byrd说：“你应该在项目开始时就预期好结果。每种类型的项目都有不同的要求。你想捕捉100英亩的工作现场吗？还是想制造一件设备？这个项目是建筑类的工作吗？”

他说，一旦你确定了最 终目的，就可以反向用功了。做一下研究以确定项目的要求——询问有关预算、精度和可交付成果等问题。然后挑选一个符合这些要求的工具。

2、混合型工作方式

对软件同样适用

你可能听说过 [混合式工作流程] 的优点，它涉及在一个项目中使用多种扫描工具。通常这表示项目中包含两个或更多的硬件工具，如移动扫描系统和地面激光雷达扫描仪。

但Stevenson表示

混合式工作流程并不只适用于硬件

软件也同样适用

他尝试 用案例说明这一点。他解释道，DLR是一家设计公司，他们专注于使用能够正确和准确地体现BIM模型的BIM软件。但在这些项目中，他们往往会使用NavVis IVION， 因为它能够更加直观地为客户展示建筑物。“这是一个神奇的3D可视化软件，我们会把它和BIM工具一起使用。”

Stevenson认为

每个人都应该考虑使用多种软件解决方案——从你的项目需求开始考虑，再往前推。通过一些软件工具，你可以将辛苦收集的数据重复使用2次、3次、5次，甚至10次，以满足你所需要的各种交付物。

他说：“不要被一个单一的解决方案而限制。确保你所捕获的数据可以在你项目的不同阶段进行多次修改和使用。”

3、NavVis现实捕捉解决方案

使工作事半功倍

我们的两位资 深用户都表示，NavVis现实捕捉解决方案——包括NavVis VLX移动硬件和NavVis IVION软件——提供的不仅仅是一种更快的数据采集方式。它还能让你的工作事半功倍。

Byrd特别评价了NavVis VLX这样的移动扫描仪的价值。他评论道：“它的第 一 个好处是能让我们能够更快地完成大型项目。“有了移动扫描，我们只用在一个地点花一两天而不是四五天的时间。这有助于我们解决行业中的一个人尽皆知的棘手问题：资源匮乏。大家都想雇用激光扫描专业人员，但这个领域的人才现在十分紧缺。因此，我们视这样的技术为提高效率的绝 佳手段。通过购买新的工具，让我们无需雇佣额外的人员，节省出来的资源也能让我们完成更多项目。”

Stevenson指出，NavVis现实捕捉解决方案也使他的业务更加高效。他说，他发现NavVis IVION等工具提供的云处理功能有很高的价值。

“NavVis IVION的Cloud Processing Add-on（云处理插件）为提高工作效率奠定了基础。试想一下，一个1万平方英尺的建筑所需的静态扫描数量以及所伴随的注册工作？这将花费大量的时间，而且还需要一个计算能力强大的本地系统。”同时，他指出，你必须逐一地处理它们，而这样会把时间线拖得更长。

他说：“有了云处理插件，我们可以在同一时间处理大量的扫描。可以将一个TB的数据上传到电脑中，第二天早上回来时就能获得所需的建筑数据。回去之后再把它们拼凑起来就行了。”

“这一技术已经完全颠覆了我们行业的规则。它还帮助我们的小团队解决着我们公司1400人的需求。”

3D扫描仪扫描后怎么建模

随着3D扫描技术的快速发展，3D扫描仪已被广泛应用于各行各业，如工业制造、建筑设计、文化遗产保护等。扫描后如何将获得的点云数据转换为高质量的3D模型，是许多用户面临的挑战。本文将深入探讨在使用3D扫描仪扫描后的数据处理与建模流程，帮助用户理解如何通过专业的软件工具，将扫描结果精确转换为可应用的3D模型。

1. 3D扫描仪扫描后的数据获取

在使用3D扫描仪进行物体扫描时，设备通过激光或其他传感器获取物体表面的点云数据。这些数据由成千上万的点组成，代表着物体表面各个位置的空间坐标。扫描仪的精度和数据采集速度将直接影响到点云数据的质量，因而选择合适的扫描设备至关重要。

2. 点云数据处理

扫描后的点云数据并不是一个完整的3D模型，而只是包含表面几何信息的原始数据。这些点云数据通常会包含噪声、缺失区域等问题，因此需要进行预处理。常见的预处理步骤包括去噪、滤波、点云简化和对齐。去噪是通过去除扫描中的不必要点来提高模型精度，点云简化则是通过减少数据点的数量来提高后续处理的效率。

3. 点云转换为网格模型

处理过的点云数据需要通过三角网格化过程转化为3D网格模型。这个过程将点云中的每一个点与相邻点连接，形成三角形面片，构成完整的3D表面。常用的网格化算法有Delaunay三角化和Poisson重建等。这一阶段的关键是确保网格的拓扑结构合理，并尽可能保留细节，同时避免过度简化导致模型失真。

4. 模型优化与修复

完成网格化后，生成的3D模型可能会出现一些瑕疵，如非流形面、裂缝或多余的面片等问题。因此，需要对模型进行优化与修复。优化的目的是提高模型的可用性和性能，尤其是在3D打印或虚拟现实等应用中，优化后的模型能够更好地兼容各种软件和硬件。修复操作可以通过专业建模软件进行，修复裂缝、填补缺失的部分、修整表面等，确保终模型的质量达到预期标准。

5. 模型导出与应用

经过优化的3D模型可以导出为标准的3D文件格式，如STL、OBJ、PLY等，便于后续的3D打印、虚拟现实展示或其他应用。根据具体需求，模型还可以进一步细化或添加纹理、材质等元素，以适应不同的工作流程。

专业结语

在3D扫描后建模的过程中，从数据采集到模型优化每一步都需要精确的技术支持和专业的工具。通过对扫描数据的处理与模型的细致修复，能够确保终模型在精度、稳定性以及适用性上的优良表现。因此，掌握这一完整流程对3D扫描技术的高效应用至关重要。

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零部件的尺寸对装配加工影响重大，尤其是汽车零部件、铸件。3D抄数是指把已有零件或产品通过3D扫描建模，跟原有模型比对，这能够帮助我们确定开模生产出的零部件跟已有模型是否一致，是一个逆向分析的过程。除了获得产品的外观三维数据外，也用于改善产品的外观性能，特别是在对于外观流体性能要求比较高的场合，也需要通过制造模型和样板来不断的测试和修改并得到Z终的模型，并使用这个Z终模型进行逆向曲面造型得到三维模型。

主要检测项目

几何尺寸与公差（GD&T）分析

依据设计图纸，对预先确定的几何尺寸与公差（GD&T）数据点进行分析，以满足生产零件批准程序（PPAP）的要求。在从首件试制到批量生产的过程中，可以大幅降低多型腔零件的检测成本。一旦为CT数据集制定了Z初的GD&T规划，就能对所有的GD&T数据点进行快速转换，并将其应用于随后的零件扫描。

常规产品尺寸检测：长度、宽度、高度、厚度、内外径、角度、ZX距、边心距和偏心距等；

形状位置公差检测：圆度、直线度、平面度、平行度、垂直度、对称度、倾斜度、同轴度（同心度）、全跳动、线轮廓度、面轮廓度、位置度等；

齿轮检测：直齿、斜齿、螺轮、螺杆和花键等产品的检测；

大型重工件锻造件检测：轴类、法兰、设备机架、机械机架等大型工件的检测；

产品表面轮廓检测：产品的表面粗糙度、轮廓度等；

产品色谱分析检测：大型易变形的金属件、橡胶件、塑料件等。

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