一(yī)、三(sān)維掃描是(shì)什(shén)么？
三(sān)維激光(guāng)掃描技術(shù)是(shì)上(shàng)世紀九(jiǔ)十(shí)年(nián)代(dài)中(zhōng)期(qī)開(kāi)始(shǐ)出(chū)現(xiàn)的(de)一(yī)項技術(shù)，是(shì)繼GPS空(kōng)間(jiān)定(dìng)位(wèi)系(xì)統之(zhī)後(hòu)又一(yī)項測绘技術(shù)的(de)突破。它(tā)通(tòng)过(guò)高(gāo)速激光(guāng)掃描測量的(de)方(fāng)法(fǎ)，大(dà)面(miàn)積高(gāo)分(fēn)辨率地快(kuài)速獲取被(bèi)測对(duì)象(xiàng)表面(miàn)的(de)三(sān)維坐标(biāo)數據(jù)，为(wèi)快(kuài)速建立物(wù)體(tǐ)的(de)三(sān)維影像模型提(tí)供了(le)一(yī)種(zhǒng)全新(xīn)的(de)技術(shù)手(shǒu)段(duàn)。
三(sān)維激光(guāng)掃描技術(shù)利用(yòng)激光(guāng)測距的(de)原理(lǐ)，通(tòng)过(guò)記(jì)录(lù)被(bèi)測物(wù)體(tǐ)表面(miàn)大(dà)量的(de)密集的(de)點(diǎn)的(de)三(sān)維坐标(biāo)、反(fǎn)射率和(hé)紋理(lǐ)等信(xìn)息，可(kě)快(kuài)速複建出(chū)被(bèi)測目标(biāo)的(de)三(sān)維模型及(jí)線(xiàn)、面(miàn)、體(tǐ)等各(gè)種(zhǒng)图(tú)件(jiàn)數據(jù)，越密集的(de)點(diǎn)雲(yún)創建的(de)模型越精确（这(zhè)个(gè)过(guò)程稱做三(sān)維重(zhòng)建）。
二(èr)、三(sān)維掃描有(yǒu)什(shén)么優勢？
1.數據(jù)獲取自(zì)動(dòng)化(huà)，一(yī)鍵式操作(zuò)
三(sān)維激光(guāng)掃描儀高(gāo)度(dù)智能(néng)化(huà)，無需人(rén)工干(gàn)預，三(sān)維激光(guāng)掃描儀自(zì)動(dòng)发射的(de)激光(guāng)即可(kě)測得目标(biāo)物(wù)表面(miàn)點(diǎn)的(de)三(sān)維坐标(biāo)信(xìn)息，無需複雜操作(zuò)，實(shí)現(xiàn)一(yī)鍵自(zì)動(dòng)掃描。
2.“快(kuài)”（ 100万(wàn)點(diǎn)每秒(miǎo)）
“快(kuài)”是(shì)掃描儀誕生(shēng)産生(shēng)的(de)概念，在(zài)常規測量手(shǒu)段(duàn)里，一(yī)个(gè)點(diǎn)的(de)測量需要(yào)花在(zài)2-5秒(miǎo)左(zuǒ)右(yòu)，在(zài)複雜的(de)场(chǎng)景里，可(kě)能(néng)要(yào)花幾(jǐ)分(fēn)钟的(de)时(shí)間(jiān)对(duì)一(yī)點(diǎn)的(de)坐标(biāo)進(jìn)行測量。
三(sān)維激光(guāng)掃描儀的(de)誕生(shēng)改变了(le)这(zhè)一(yī)現(xiàn)狀，現(xiàn)在(zài)三(sān)維激光(guāng)掃描儀最(zuì)大(dà)速度(dù)已經(jīng)达(dá)到(dào)100万(wàn)點(diǎn)每秒(miǎo)，这(zhè)是(shì)三(sān)維激光(guāng)掃描儀对(duì)物(wù)體(tǐ)详细(xì)描述的(de)基本(běn)保證，古文(wén)體(tǐ)，工厂管(guǎn)道(dào)，隧道(dào)，地形等複雜的(de)領域無法(fǎ)測量已經(jīng)成(chéng)为(wèi)过(guò)去(qù)式
3.數據(jù)獲取全要(yào)素，高(gāo)密度(dù)、高(gāo)精度(dù)（誤差为(wèi)毫(háo)米(mǐ)級）
三(sān)維激光(guāng)掃描以(yǐ)水(shuǐ)平和(hé)豎直(zhí)方(fāng)向同(tóng)时(shí)全方(fāng)位(wèi)快(kuài)速的(de)獲取高(gāo)精度(dù)，高(gāo)分(fēn)辨率的(de)海(hǎi)量的(de)點(diǎn)位(wèi)數據(jù)。現(xiàn)场(chǎng)所(suǒ)有(yǒu)肉(ròu)眼(yǎn)能(néng)見(jiàn)的(de)物(wù)體(tǐ)（玻璃、水(shuǐ)、鏡(jìng)面(miàn)反(fǎn)射物(wù)體(tǐ)除外）都可(kě)以(yǐ)掃描得到(dào)。
4.數據(jù)是(shì)三(sān)維矢量，簡單直(zhí)觀
三(sān)維激光(guāng)掃描儀每次(cì)測量的(de)數據(jù)不(bù)僅僅包(bāo)含X,Y,Z點(diǎn)的(de)信(xìn)息，還(huán)包(bāo)括R,G,B顔色(sè)信(xìn)息，同(tóng)时(shí)還(huán)有(yǒu)物(wù)體(tǐ)反(fǎn)射率的(de)信(xìn)息，这(zhè)樣(yàng)全面(miàn)的(de)信(xìn)息能(néng)給(gěi)人(rén)一(yī)種(zhǒng)物(wù)體(tǐ)在(zài)電(diàn)腦里真(zhēn)實(shí)再現(xiàn)的(de)感(gǎn)觉。
5.非(fēi)接觸測量方(fāng)式，保證作(zuò)業安(ān)全
采用(yòng)非(fēi)接觸目标(biāo)的(de)方(fāng)法(fǎ)，人(rén)員無需接觸被(bèi)測物(wù)體(tǐ)，即可(kě)直(zhí)接采集物(wù)體(tǐ)表面(miàn)的(de)三(sān)維數據(jù)，降低(dī)了(le)測量風(fēng)險。能(néng)有(yǒu)效避免异(yì)形建築，危險场(chǎng)景（高(gāo)空(kōng)，電(diàn)厂，輻射）的(de)測量危險，为(wèi)測量提(tí)供安(ān)全。
6.、數字(zì)化(huà)兼容性(xìng)好(hǎo)
通(tòng)过(guò)直(zhí)接獲取數字(zì)信(xìn)号(hào)采集的(de)數據(jù)，所(suǒ)以(yǐ)具有(yǒu)全數字(zì)特(tè)征，方(fāng)便進(jìn)行後(hòu)期(qī)處(chù)理(lǐ)和(hé)輸出(chū)，與(yǔ)Revit、AutoCAD、SketchUp、ArchiCad、Bentley、Tekla等软(ruǎn)件(jiàn)有(yǒu)很好(hǎo)的(de)共享性(xìng)。
三(sān)、點(diǎn)雲(yún)怎么産生(shēng)？
點(diǎn)雲(yún)是(shì)目标(biāo)表面(miàn)特(tè)性(xìng)的(de)海(hǎi)量點(diǎn)集合，點(diǎn)雲(yún)越密集，反(fǎn)映的(de)图(tú)像细(xì)节(jié)和(hé)信(xìn)息就(jiù)越多(duō)。
当我(wǒ)们(men)利用(yòng)三(sān)維激光(guāng)掃描儀掃描某一(yī)建築表面(miàn)时(shí)，我(wǒ)们(men)可(kě)以(yǐ)得到(dào)大(dà)量密集的(de)點(diǎn)，这(zhè)些(xiē)點(diǎn)带有(yǒu)三(sān)維坐标(biāo)（XYZ）、激光(guāng)反(fǎn)射強(qiáng)度(dù)和(hé)和(hé)顔色(sè)信(xìn)息（RGB）等信(xìn)息，它(tā)们(men)共同(tóng)創建了(le)可(kě)識别的(de)三(sān)維結構。
下(xià)面(miàn)，我(wǒ)们(men)以(yǐ) faro premium  350  掃描儀为(wèi)例，一(yī)起(qǐ)来(lái)看(kàn)下(xià)點(diǎn)雲(yún)數據(jù)的(de)具體(tǐ)創建过(guò)程。
faro premium  350
三(sān)維激光(guāng)掃描儀主(zhǔ)要(yào)掃描过(guò)程和(hé)技術(shù)流程如(rú)下(xià)：
faro premium  350三(sān)維激光(guāng)掃描儀最(zuì)終(zhōng)采集的(de)數據(jù)以(yǐ)點(diǎn)雲(yún)和(hé)图(tú)像的(de)形式儲存在(zài)掃描儀設備里，運用(yòng)專門(mén)進(jìn)行一(yī)定(dìng)處(chù)理(lǐ)後(hòu)，能(néng)獲取建築物(wù)的(de)相对(duì)位(wèi)置信(xìn)息、尺(chǐ)寸、紋理(lǐ)和(hé)形狀，進(jìn)而(ér)建立真(zhēn)實(shí)的(de)物(wù)體(tǐ)數據(jù)模型。
四(sì)、點(diǎn)雲(yún)數據(jù)怎么處(chù)理(lǐ)
在(zài)三(sān)維激光(guāng)掃描的(de)过(guò)程中(zhōng)，點(diǎn)雲(yún)數據(jù)的(de)獲取常常会(huì)受到(dào)物(wù)體(tǐ)遮擋、光(guāng)照不(bù)均勻等因(yīn)素的(de)影响，容易造成(chéng)複雜形狀物(wù)體(tǐ)的(de)區(qū)域掃描盲點(diǎn)，形成(chéng)孔洞(dòng)。同(tóng)时(shí)由于(yú)掃描測量範圍有(yǒu)限，对(duì)于(yú)大(dà)尺(chǐ)寸物(wù)體(tǐ)或(huò)者(zhě)大(dà)範圍场(chǎng)景，不(bù)能(néng)一(yī)次(cì)性(xìng)進(jìn)行完整測量，必須多(duō)次(cì)掃描測量，因(yīn)此(cǐ)掃描結果(guǒ)往往是(shì)多(duō)块(kuài)具有(yǒu)不(bù)同(tóng)坐标(biāo)系(xì)統且(qiě)存在(zài)噪聲的(de)點(diǎn)雲(yún)數據(jù)，不(bù)能(néng)夠完全滿足人(rén)们(men)对(duì)數字(zì)化(huà)模型真(zhēn)實(shí)度(dù)和(hé)實(shí)时(shí)性(xìng)的(de)要(yào)求，所(suǒ)以(yǐ)需要(yào)对(duì)三(sān)維點(diǎn)雲(yún)數據(jù)進(jìn)行去(qù)噪、簡化(huà)、配準以(yǐ)及(jí)補洞(dòng)等預處(chù)理(lǐ)。
通(tòng)过(guò)數據(jù)預處(chù)理(lǐ)，可(kě)以(yǐ)有(yǒu)效剔除點(diǎn)雲(yún)中(zhōng)的(de)噪聲和(hé)外點(diǎn)，在(zài)保持(chí)幾(jǐ)何特(tè)征的(de)基礎上(shàng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)雲(yún)數據(jù)簡化(huà)，並(bìng)将不(bù)同(tóng)角(jiǎo)度(dù)掃描的(de)點(diǎn)雲(yún)統一(yī)到(dào)同(tóng)一(yī)坐标(biāo)系(xì)下(xià)，为(wèi)後(hòu)續的(de)曲(qū)面(miàn)構建及(jí)三(sān)維實(shí)體(tǐ)模型生(shēng)成(chéng)提(tí)供穩健的(de)數據(jù)基礎。
图(tú)片(piàn)
五(wǔ)、點(diǎn)雲(yún)怎么建模？
點(diǎn)雲(yún)建模需要(yào)利用(yòng)實(shí)景建模软(ruǎn)件(jiàn)ContextCapture，ContextCapture可(kě)以(yǐ)更(gèng)好(hǎo)地評估點(diǎn)雲(yún)並(bìng)生(shēng)成(chéng)更(gèng)精确的(de)三(sān)維模型。
ContextCapture可(kě)以(yǐ)对(duì)點(diǎn)雲(yún)進(jìn)行增強(qiáng)、分(fēn)割、分(fēn)类，並(bìng)與(yǔ)工程模型相結合。利用(yòng)ContextCapture的(de)高(gāo)級三(sān)維建模、橫截面(miàn)切割、斷裂線(xiàn)和(hé)地形提(tí)取功能(néng)，能(néng)快(kuài)速高(gāo)效地对(duì)竣工条(tiáo)件(jiàn)進(jìn)行建模並(bìng)支持(chí)設計(jì)流程。
點(diǎn)雲(yún)數據(jù)與(yǔ)實(shí)景影像融合成(chéng)果(guǒ)
基于(yú)點(diǎn)雲(yún)數據(jù)，ContextCapture還(huán)可(kě)以(yǐ)從生(shēng)成(chéng)非(fēi)常龐大(dà)的(de)可(kě)缩放(fàng)地形模型。通(tòng)过(guò)與(yǔ)原始(shǐ)數據(jù)源同(tóng)步，可(kě)缩放(fàng)地形模型可(kě)實(shí)时(shí)更(gèng)新(xīn)到(dào)最(zuì)新(xīn)。这(zhè)樣(yàng)做的(de)價值在(zài)于(yú)，擁有(yǒu)所(suǒ)有(yǒu)數據(jù)的(de)全局(jú)、最(zuì)新(xīn)和(hé)綜合表示，並(bìng)用(yòng)于(yú)使用(yòng)各(gè)種(zhǒng)
顯示模式和(hé)執行分(fēn)析，以(yǐ)及(jí)生(shēng)成(chéng)動(dòng)画(huà)和(hé)可(kě)视化(huà)效果(guǒ)。
激光(guāng)掃描車與(yǔ)實(shí)景影像融合成(chéng)果(guǒ)