一、三維掃描技術

三維激光掃描采用非接觸式高速激光測量方式,來獲取地形或復雜物體的幾何圖形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù),通過后處理軟件對采集的點云數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)進行處理分析,轉(zhuǎn)換成絕對坐標系中的三維空間位置坐標或者建立結(jié)構(gòu)復雜,不規(guī)則場景的三維可視化模型,既省時又省力,同時點云還可輸出多種不同的數(shù)據(jù)格式,做為空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源和滿足不同應用的需要。

二、三維激光掃描儀

三維激光掃描儀是三維掃描技術一個重要工具， 三維激光掃描儀有多種，視掃描情況而定，有架站式，有手持式掃描儀，架站式掃描多是大空間三維掃描， 手持式則是桌面式掃描，精度細節(jié)上更為突出。

架站式大空間三維掃描儀市場上多以法如三維激光掃描儀為主，性價比高，收到客戶的好評。

（一）、目前法如大空間三維掃描儀產(chǎn)品型號包括 FARO PREMIUM 350 15070

Focus Premium 為施工、公共安全、操作與維護，以及制造市場的專業(yè)應用提供很好的捕捉效率、數(shù)據(jù)質(zhì)量和精確性，在確保數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時以更快的速度進行掃描（每次掃描長達 1 分鐘），將現(xiàn)場掃描時間縮短高達 50%。另外，如果搭配使用新的 FARO Stream 移動應用并且上傳到新的 FARO Sphere 基于云的協(xié)作平臺，更快的加載和系統(tǒng)響應還能提高數(shù)據(jù)管理效率。

Focus Premium功能：

1、 高達 350 米的掃描距離，擴大每個掃描位置的掃描范圍

2、支持智能手機的遠程控制功能，只受 Wi-Fi 網(wǎng)絡的范圍限制

3、以更穩(wěn)定、更快速的 Wi-Fi 操作優(yōu)化無線工作流程

4、 現(xiàn)場配準，即是結(jié)合多次掃描、使用共同重疊的流程， 可以加快項目完成速度以實時了解掃描誤差和缺失的數(shù)據(jù)

5、 與 Stream 和 Sphere 無縫連接

6、 可在應用或?qū)嶋H的 Focus 上執(zhí)行掃描儀控制

7、用戶可以輕松創(chuàng)建項目、更改掃描儀設置、管理圖像分辨率、選擇彩色或黑白掃描、通過群集對掃描進行分組，以及添加注釋

8、 堅固耐用的構(gòu)造和外殼可以承受嚴苛的日常工作條件考驗

9、 集成高速 SSD 數(shù)據(jù)存儲

（二）手持掃描儀品種還是很多的

目前市場上多以先臨，思看等品牌使用， 使用率高的先臨，比如雙光源手持3D掃描儀EinScan H2，多功能手持3D掃描儀EinScan-Pro 2X Plus V2，F(xiàn)reeScan Combo等比較實用，主要用于各種細微掃描

雙光源手持3D掃描儀EinScan H2用于藝術人像：真人3D手辦 ， 蠟像定制，人像雕塑定制；虛擬數(shù)字人：虛擬模特， 虛擬主播， 影視數(shù)字替身，數(shù)字人游戲角色；精準醫(yī)療：術前方案規(guī)劃 ， 手術模型預演 ，術后效果跟蹤，康復器械定制，醫(yī)療教學模型

多功能手持3D掃描儀EinScan-Pro 2X Plus V2適合中到 大尺寸實物掃描。 更細膩豐富的數(shù)據(jù)細節(jié) 更廣泛的掃描材質(zhì)適應性 更流暢的掃描體驗

FreeScan Combo功能多樣，適用于汽車工業(yè)、航空航天、重工機械、文物雕塑、家居建材、醫(yī)療健康等眾多行業(yè)，實現(xiàn)計量級全尺寸檢測、逆向設計、增材制造及其他應用。

三、古建筑三維激光掃描

古建筑三維掃描多是以架站式和手持式結(jié)合的方式來完成，

在遺產(chǎn)及文物保護、文物發(fā)掘領域，三維激光掃描服務提供了全新的工具和方法來幫助我們更詳盡的采集、記錄相關信息，同時大量減少數(shù)據(jù)采集時間。

在文物保護過程中，文物資料的采集往往需要更詳盡，這樣才能有利于資料的整理保留和將來的修繕、研究。同時很多帶有復雜曲面和線條的文物古跡很難用傳統(tǒng)的測量工具進行度量，甚至很難用線畫圖或等高線圖進行完善的記錄。當采用徠卡三維激光掃描儀時，我們可以得到高精度的點云信息，結(jié)合彩色信息，可以得到尺寸精準，色彩表達逼真的立體模型?？晒椭?、研究、信息檢索。

考慮到考古遺址中很多重要的跡象會因考古發(fā)掘工作的需要，在發(fā)掘過程中被逐步破壞掉，利用三維激光掃描儀的測繪，可以把發(fā)掘過程完整的真實場景記錄下來，供后續(xù)永久保存、展示、研究的需要。

特點：

l 信息采集快速；

l 數(shù)據(jù)保存更完善、詳實；

l 可實現(xiàn)文物在計算機中的真實再現(xiàn)；

l 為古跡的修繕和復制提供數(shù)據(jù)基礎；

l 測繪簡單，不用裝備梯架就可以完成測量，減少工人勞動強度；

l 實現(xiàn)傳統(tǒng)測繪手段無法操作或記錄對象的測繪；

l 非接觸測量，充分保護文物或發(fā)掘現(xiàn)場。

歷史建筑是城市的有形記憶，傳承著城市的文脈和底蘊。近年來，隨著社會建筑保護工作的大力宣傳推廣，歷史建筑建檔測繪成了歷史建筑保護和利用工作中重要的基礎工作。歷史建筑測繪保護主要指通過對歷史建筑進行信息采集和記錄，獲得完整的數(shù)據(jù)信息，然后進行數(shù)字建檔、模型建立、以及GIS地理信息服務平臺建立等。

就傳統(tǒng)意義上的保護措施而言，可能更多的是利用直尺角尺去測量尺寸等等，最終將二維的圖紙測繪出來。這樣的方式雖然是對古建筑的尺寸有一定的掌握，但是有的數(shù)據(jù)依舊不是很準確，最終對古建筑的保護也不是那么的完善。加上古建筑的珍貴性，我們在現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集時，優(yōu)先使用非接觸式的技術手段，避免對歷史建筑造成破壞。

滿足歷史建筑測繪需要并測量精度比較高的是三維激光掃描技術。三維激光掃描技術是一種新型測繪技術手段，三維激光掃描技術適用于采集歷史建筑高精度三維尺寸信息與表面紋理信息，利用這種技術能夠?qū)y繪物體進行全方位、各角度、內(nèi)外全面無接觸式的數(shù)據(jù)采集，在古建筑保護中的應用越來越廣泛。

該技術主要分為現(xiàn)場勘查與定點、建立控制網(wǎng)、架站掃描、點云數(shù)據(jù)處理、成果檢驗以及三維建模等幾個步驟。通過三維激光掃描儀快速、自動、全面采集到的點云數(shù)據(jù)，一般需要結(jié)合人工進行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)進行降噪、除冗等查漏補缺操作等，最終生成高精度的歷史建筑三維點云模型與二維矢量測繪圖等。

建筑遺產(chǎn)測繪對于人們研究歷史，建筑創(chuàng)作，遺產(chǎn)保護，促進文化傳播等具有重要的社會意義。歷史建筑建檔的主要調(diào)查測繪成果包括基本信息表；現(xiàn)狀照片；地理信息；測繪圖紙（總平面圖、各層平面圖、各向可視立面圖、代表性剖面圖、價值部位大樣詳圖等）；建筑模型（三維點云數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)模型、表面模型、BIM等）；測繪報告；規(guī)劃管理資料；歷史文獻資料；訪談資料；其他資料。三維激光掃描技術為古建筑保護及修復提供了更加精確、更加完善的數(shù)據(jù)，促進了古建筑的保護與研究，展示了歷史建筑測繪技術的創(chuàng)新與進步。

審核編輯 黃宇