3D扫描和3D扫描仪简介

3D扫描是分析现实对象或环境以收集有关其形状和颜色的数据的过程。收集的数据包含对象/场景的距离信息，并可用于构建数字3D模型。3D扫描仪是创建3D模型的成像设备。像相机一样，3D扫描仪可以在其视场内捕获物体或场景的清晰表面信息，但是相机收集颜色信息，而3D扫描仪则收集距离信息。与由像素组成的相机捕获的2D图片不同，3D扫描仪生成的模型由定义三维位置的数据点组成。

通常，3D扫描仪分为两类：接触式和非接触式。更具体地说，非接触式扫描仪进一步分为主动和被动解决方案。

接触式3D扫描仪通过物理触摸来探测物体，例如带有手臂和传感器的坐标测量机。这种类型的扫描仪很精确，但通常又大又慢，并且可能会导致修改或损坏扫描的对象。市场上大多数3D扫描仪都属于非接触式。非接触式无源类型本身不会发光，而是依靠环境光。主动型将辐射或光发射到物体表面，然后检测其反射以探测物体。常用的技术包括ToF，三角测量和结构化光。每种技术都有其自身的局限性和优势。ToF传感器可以扫描大型物体，但精度不高，因此通常用于建筑物扫描，VR或自动驾驶。三角剖分法可提供高达数十微米的精度，但测量范围有限。结构化的光扫描仪可以在相对短的范围内提供更快的速度和更高的精度。

3D扫描仪从现实对象中重建数字数据，然后可以使用3D打印机将其打印出来。3D扫描仪重建三维数据的能力正在逆向工程，质量控制和矫正学等众多行业中释放出巨大潜力。这项技术也正在改变人们的日常生活，例如用于支付和访问控制的3D人脸识别，VR和AR游戏以及DIY 3D打印的文化人工制品。