三維激光掃描技術又被稱為實景復制技術，是測繪領域繼GPS技術之后的一次技術革命。它突破了傳統(tǒng)的單點測量方法，具有高效率、高精度的獨特優(yōu)勢。三維激光掃描技術能夠提供掃描物體表面的三維點云數據，因此可以用于獲取高精度高分辨率的數字地形模型。

三維激光掃描技術原理

三維激光掃描技術是近年來出現(xiàn)的新技術，在國內越來越引起研究領域的關注。它是利用激光測距的原理，通過記錄被測物體表面大量的密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息，可快速復建出被測目標的三維模型及線、面、體等各種圖件數據。

由于三維激光掃描系統(tǒng)可以密集地大量獲取目標對象的數據點，因此相對于傳統(tǒng)的單點測量，三維激光掃描技術也被稱為從單點測量進化到面測量的革命性技術突破。

該技術在文物古跡保護、建筑、規(guī)劃、土木工程、工廠改造、室內設計、建筑監(jiān)測、交通事故處理、法律證據收集、災害評估、船舶設計、數字城市、軍事分析等領域也有了很多的嘗試、應用和探索。三維激光掃描系統(tǒng)包含數據采集的硬件部分和數據處理的軟件部分。按照載體的不同，三維激光掃描系統(tǒng)又可分為機載、車載、地面和手持型幾類。

應用掃描技術來測量工件的尺寸及形狀等原理來工作。主要應用于逆向工程，負責曲面抄數，工件三維測量，針對現(xiàn)有三維實物（樣品或模型）在沒有技術文檔的情況下，可快速測得物體的輪廓集合數據，并加以建構，編輯，修改生成通用輸出格式的曲面數字化模型。

三維激光掃描技術的特點

三維激光掃描技術，具有精度高、速度快、分辨率高、非接觸式、兼容性好等優(yōu)勢，被譽為“測繪領域繼GPS技術之后的又一次技術革命”。通過與傳統(tǒng)測量技術，如全站儀、近景攝影測量、航空攝影測量等類比分析，主要有以下特點：

（1） 非接觸式。三維激光打3描技術采用非接觸式高速激光測量方式，不需反射棱鏡，直接對目標體進行3描，采集目標體表面點的維坐標信息。在目標危險、環(huán)境惡劣、人員無法到達的情況下，傳統(tǒng)測量技術無法完成，此時三維激光掃描技術優(yōu)勢明顯。

（2）數字化程度高、擴展性強。三維激光1描系統(tǒng)采集的數據為數字信號，具有全數字的特征，易于處理、分析、輸出、顯示，而且后處理軟件用戶界面友好，能夠與其它常用軟件進行數據交換及共享，可與外接數碼相機，GPS配合使用，拓寬其應用范圍，具有較好的擴展性。

（3）高分辨率。三維激光3描技術可以進行快捷、高質量、高密度的三維數據采集，從而達到高分辨率的目的。

（4）應用廣泛、適應性強。由于其良好的技術特點，對使用條件要求不高，環(huán)境適應能力強，適合野外測量，故在工程建設各領域應用廣泛。

三維掃描技術的意義何在

虛擬現(xiàn)實就是在一定軟硬件的基礎之上，創(chuàng)建盡可能真實的3D立體的場景和對象，在虛擬仿真中，場景和對象的真實感是最為關鍵一個因素。20世紀90年代，虛擬現(xiàn)實（VR）技術作為一門嶄新的綜合性信息技術出現(xiàn)，它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術的技術分支，與此同時誕生的還有3D立體掃描技術。

隨著觀眾對虛擬現(xiàn)實技術所展現(xiàn)的場景的精細性、準確性、真實性要求的不斷提高，對于現(xiàn)實世界的真實數據獲取和精細建模的瓶頸日趨明顯并嚴重制約著虛擬現(xiàn)實技術的前進步伐。隨著3D立體掃描技術的出現(xiàn)，它完美的解決了虛擬現(xiàn)實技術的實現(xiàn)真實場景過程中的數據獲取的難題。

三維激光掃描技術不同于單純的測繪技術（因為傳統(tǒng)的高精度測繪技術已經很多，也夠用了），它主要面向高精度逆向三維建模及重構，傳統(tǒng)測繪技術主要是單點精確測量，但用它做建模工作時就愛莫能助了，因為描述目標結構的完整屬性需要大量的測繪點采集，少則幾萬個，多則幾百萬以上，這樣才能把目標完整的搬到電腦中來，所以，用現(xiàn)代高精度傳感技術做輔助就解決了這個問題，三維激光掃描技術就是這類全自動高精度立體掃描的技術。

三維激光掃描技術的應用面非常寬廣，它是正向建模（如：由人工操作CATIA、UG、CAD）的對稱應用，所以說它為逆向建模技術（如：從實體或實景中直接還原出模型）。

逆向建?？梢詫⒃O計、生產、實驗、使用等過程中的變化內容重構回來，然后進行各種結構特性分析（如：形變、應力、效能、過程、工藝、姿態(tài)、預測等）、檢測、模擬、仿真、CIMS、CMMS、虛擬現(xiàn)實、柔性制造、虛擬制造、虛擬裝配等，這對于有限元分析、工程力學分析、流體動力分析等軟件來說是非常重要的，對于精度適合的工作還可以進行后處理測繪、計量等。

總之，空間數據是一個復雜的、交錯的、變化的屬性，表面結構僅是這個屬性之一、而逆向工程的任務也將隨著環(huán)境量化、虛擬制造、柔性制造、工裝工藝、工件組合、數字工廠、流程操作、可視化仿真、虛擬現(xiàn)實等的應用延伸而不斷擴大，社會橫向應用面也將進一步廣闊。