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三維掃描儀在建築學中的應用

時間:2014-09-04 16:18:29來源:本站瀏覽次數:6559

    三維掃描技術是進入二十世紀以來發展起來的技術,是測繪領域繼GPS技術之後的又一次技術革命,它突破了傳統的單點測量方法,具有高效率、高精度的獨特優勢,因此被稱為實景複製技術。三維掃描技術能夠提供掃描物體表麵的三維點雲數據,可以用於獲取高精度高分辨率的數字物體表麵模型。近年來隨著其技術的多領域應用,極大地引起了建築行業的廣泛關注。

   三維掃描技術是一門新興的測繪技術,能夠完整並高精度地重建掃描實物數據。該技術可以真正做到直接從實物中進行快速的逆向三維數據采集及模型重構,無需進行任何實物表麵處理,其激光點雲中的每個三維數據都是直接采集目標的真實數據,使得後期處理的數據完全真實可靠。

    由於技術上突破了傳統的單點測量方法,其最大特點就是精度高、速度快、逼近原形,是目前國內外測繪領域研究的熱點之一。三維掃描技術目前已在眾多領域得到了廣泛應用,尤其在建築設計以及恢複重建方麵,它可以深入到任何複雜的現場環境及空間中進行掃描操作,並直接將各種大型的、複雜的、不規則、標準或非標準等實體或實景的三維數據完整的采集到計算機係統中,進而快速重構出目標的三維模型及線、麵、體、空間等各種製圖數據,同時,它所采集的三維激光點雲數據還可進行各種後處理工作如:測繪、計量、分析、仿真、模擬、展示、監測、虛擬現實、…等,它是各種正向工程的對稱應用即逆向工程的應用工具。

   三維掃描技術不同於單純的測繪技術,它主要麵向高精度逆向三維建模及重構。眾所周知傳統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。

   三維掃描技術在實際工作中獲取實物的立體數據的過程。首先在實物附近架設三維掃描儀,對目標物進行三維掃描,將掃描的數據點雲進行內業處理,建立物體表麵模型(DSM),最後經著色形成高精度的三維實物數據模型。長期保存在數據介質中,供以後建設、設計和恢複重建時參考應用。

   三維掃描技術為快速、精確三維重建提供了強有力的手段,圓滿解決了本工程的技術難題,為施工單位爭取了時間,尤其對於景區文物類的實體對象,因其是非接觸式測量,所以不會對文物構成任何的傷害;此外,對遊客的遊覽參觀也幾乎沒什麼影響。在以後類似的工程項目當中,應該積極大力推廣三維掃描技術的應用。

   建築工業化體係的運用,加速了大量性建築的發展。電子計算機技術進入建築設計領域所引起的設計方法論的研究勢必深刻地影響建築學的發展。社會的發展,人口的密集,城市化進程的加快,產業結構的變化,使城市規劃和環境問題十分突出,成為當代建築師、規劃師和園林設計師麵臨的共同課題,同時也為建築學開拓出一個前所未有的廣闊天地。

   三維掃描技術能在不觸及文物的條件下進行測繪研究,從而減少保護幹預中的不必要破壞,提高複原古貌的準確性,在未來古建築和其他遺址的複原研究中,有著廣泛的應用前景。



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