一、三維掃描技術(shù)

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(fù)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(fù)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(yīng)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(shù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(luò)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(yīng)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(shè)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(shù)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(shù)前方案規(guī)劃 ， 手術(shù)模型預(yù)演 ，術(shù)后效果跟蹤，康復(fù)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(yīng)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(shè)計、增材制造及其他應(yīng)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(lǐng)域，三維激光掃描服務(wù)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(guān)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(fù)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。可供復(fù)制、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(fù)制提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

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(chǔ)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(wù)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(shù)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(shù)。三維激光掃描技術(shù)是一種新型測繪技術(shù)手段，三維激光掃描技術(shù)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(shù)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(yīng)用越來越廣泛。

該技術(shù)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(shù)為古建筑保護及修復(fù)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(shù)的創(chuàng)新與進步。

審核編輯 黃宇