3D扫描仪是什么

3D扫描仪是什么

3D扫描仪,即三维扫描仪。三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器，它和一般的扫描仪不同，它是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观资料(如颜色、表面反照率等性质)。搜集到的资料常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中建立实际物体的数位模型。其结构原理也与传统的扫描仪完全不同，其生成的文件并不是常见的图像文件，而是能够精确描述物体三维结构的一系列坐标数据，输入3DMAX中即可完整的还原出物体的3D模型，由于只记录物体的外型，因此无彩色和黑白之分。这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学资讯、生物资讯、刑事鉴定、数位文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。

它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术，各种不同的重建技术都有其优缺点，成本与售价也有高低之分。目前并无一体通用之重建技术，仪器与方法往往受限于物体的表面特性。上图为手持式的三维扫描仪。

三D扫描仪的用途是创建物体几何表面的(point cloud)，这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型(这个过程称)。若扫描仪能够取得表面颜色，则可进一步在重建的表面上粘贴，亦即所谓的(texture mapping)。

三D扫描仪可模拟为照相机，它们的视线范围都体现圆锥状，信息的搜集皆限定在一定的范围内。两者不同之处在于相机所抓取的是颜色信息，而三D扫描仪测量的是距离。由于测得的结果含有深度信息，因此常称之。

由于三D扫描仪的扫描范围有限，因此常需要变换扫描仪与物体的相对位置或将物体放置于电动转盘(turnable table)上，经过多次的扫描以拼凑物体的完整模型。将多个片面模型集成的技术称做图像配准(image registration)或对齐(alignment)，其中涉及多种三维比对(3D-matching)方法。