三維激光掃描如何為工廠建筑物實現三維數字化

隨著現代科學技術的蓬勃發展，三維激光掃描技術被越來越多的用在工廠數字化、變電站數字化等方面。三維掃描技術又稱“三維實景復制”技術，可對儀器周圍環境進行全方位掃描。通過掃描可以獲取周邊環境所有的點位信息以及被測物體表面的反射強度和顏色信息，生成三維的彩色點云，即可將周圍環境數字化，存儲在電腦中。與傳統方法相比，它既可以節省外業工作時間，縮短工期，又可以將建筑、管道等信息全部記錄下來，方便后期二維出圖與三維建模，從而更好的對工廠設施進行管理。

三維掃描技術的優勢

三維激光掃描技術與傳統測量技術相比具有如下一些特點：

1、自動采集數據

三維激光掃描技術采用非接觸掃描目標的方式進行測量,無需反射棱鏡,對掃描目標物體不需進行任何表面處理,直接采集物體表面的三維數據,所采集的數據完全真實可靠?？梢杂糜诮鉀Q危險目標、環境(或柔性目標)及人員難以企及的情況,具有傳統測量方式難以完成的技術優勢。

2、無需草圖連線

由于外業測繪可以全方位測量，其外業數據較全，所以也無需繪制草圖，只需在內業進行綜合取舍，完成制圖任務。對于不滿足設計方要求的綜合取舍可以根據原始點云數據進行修改，不必再去現場。

3、不受環境及時間約束

三維激光掃描技術采用主動發射掃描光源(激光),通過探測自身發射的激光回波信號來獲取目標物體的數據信息,因此在掃描過程中,可以實現不受掃描環境的時間和空間的約束。

4、高分辨率、高精度。

三維激光掃描技術可以快速、高精度獲取海量點云數據,可以對掃描目標進行高密度的三維數據采集,從而達到高分辨率實景復制的目的，從而減少漏測少測的情況產生。

下面是某廠區三維掃描分享

1、外業掃描

對于工廠等需要數字化較大的區域，我們采用掃描儀布設掃描點，控制掃描儀累計誤差。通過多角度的全方位掃描采集工廠內的建筑、廠房、管道等三維信息。

平面樣例圖

2、內業預處理

配套軟件，可實現點云過濾、匹配顏色、多站自動拼接、項目管理、測距、三維點云展示等應用。后續進行刪除噪音點，局部色彩調整，點云分塊管理以及點云視頻制作等展示效果，針對各種復雜場景數據進行特殊處理。

點云顯示界面（按高程渲染）

融合后的彩色點云

手動點云分類（3Dview）

3、內業后處理

點云數據經過去噪和拼接即可導入CAD，進行二維線畫圖的繪制。

點云數據導入CAD出圖

彩色點云效果

點云數據既可以在CAD平臺中進行三維建模又可以導入3Dmax進行三維建模、貼圖，實現廠區三維數字化。

點云數據導入CAD出圖

點云數據導入CAD出圖

彩色點云效果

4、成果輸出

由于從點云數據中構造的二維線畫圖數據都是基于AutoCAD平臺進行的，所以導出的數據可以是DXF、DWG等測量通用格式數據，完全可以和之前的數據兼容。同時軟件可基于點云數據進行三維建模，可以點云數據做依托，直接對房屋進行三維建模，建模后的成果可存為DXF格式，并可以查看修改。

樓房立面正射影像

樓房立面線畫圖