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手持式三维扫描技术在建筑行业中的应用

日期:2017-05-14 10:06:07 / 人气:

 三维激光扫描技术是国际上近期发展的一项高新技术。它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势,因此被称为实景复制技术。三维扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,可以用于获取高精度高分辨率的数字物体表面模型。作为新的高科技产品,三维激光扫描仪已经成功的在文物保护、城市建筑测量、地形测绘等领域里应用。近年来随着其技术的多领域应用,极大地引起了建筑行业的广泛关注。

三维激光扫描技术是一门新兴的测绘技术,能够完整并高精度地重建扫描实物数据。该技术可以真正做到直接从实物中进行快速的逆向三维数据采集及模型重构,无需进行任何实物表面处理,其激光点云中的每个三维数据都是直接采集目标的真实数据,使得后期处理的数据完全真实可靠。由于技术上突破了传统的单点测量方法,其最大特点就是精度高、速度快、逼近原形,是目前国内外测绘领域研究的热点之一。三维激光扫描技术目前已在众多领域得到了广泛应用,尤其在建筑设计以及恢复重建方面,它可以深入到任何复杂的现场环境及空间中进行扫描操作,并直接将各种大型的、复杂的、不规则、标准或非标准等实体或实景的三维数据完整的采集到计算机系统中,进而快速重构出目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据,同时,它所采集的三维激光点云数据还可进行各种后处理工作如:测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实、…等,它是各种正向工程的对称应用即逆向工程的应用工具。

图1.各种不同的三位扫描仪

三维激光扫描技术不同于单纯的测绘技术,它主要面向高精度逆向三维建模及重构。众所周知传统测绘技术主要是单点精确测量,但用它做建模工作时就爱莫能助了,因为描述目标结构的完整属性需要大量的测绘点采集,少则几万个,多则几百万以上,这样才能把目标完整的搬到电脑中来,所以,用现代高精度传感技术做辅助就解决了这个问题,三维激光扫描技术就是这类全自动高精度立体扫描的技术。

如下图所示就是三维激光扫描技术在实际工作中获取实物的立体数据的过程。首先在实物附近架设三维扫描仪,对目标物进行三维扫描,将扫描的数据点云进行内业处理,建立物体表面模型(DSM),最后经着色形成高精度的三维实物数据模型。长期保存在数据介质中,供以后建设、设计和恢复重建时参考应用。

图2.扫描的法国虚拟巴黎3D场景

吉利彩票开奖三维激光扫描技术为快速、精确三维重建提供了强有力的手段,圆满解决了本工程的技术难题,为施工单位争取了时间,尤其对于景区文物类的实体对象,因其是非接触式测量,所以不会对文物构成任何的伤害;此外,对游客的游览参观也几乎没什么影响。在以后类似的工程项目当中,应该积极大力推广三维激光扫描技术的应用。

建筑工业化体系的运用,加速了大量性建筑的发展。电子计算机技术进入建筑设计领域所引起的设计方法论的研究势必深刻地影响建筑学的发展。社会的发展,人口的密集,城市化进程的加快,产业结构的变化,使城市规划和环境问题十分突出,成为当代建筑师、规划师和园林设计师面临的共同课题,同时也为建筑学开拓出一个前所未有的广阔天地。

吉利彩票开奖三维激光扫描技术能在不触及文物的条件下进行测绘研究,从而减少保护干预中的不必要破坏,提高复原古貌的准确性,在未来古建筑和其他遗址的复原研究中,有着广泛的应用前景。

编辑:集伟科技


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