三维数据采集

三维数据采集过程中需喷涂什么颜色显影剂

由于激光扫描仪使用的采集数据方式是激光测距原理，因此在扫描作业中，除尽量减少扫描仪的搬动次数之外，还要选择最佳的地质标本摆放位置和高度，其原则是对被测地质标本保持最大的扫描覆盖范围。

1）地质标本的摆放高度保持在离地面1.0～1.2 m之间，这样有利于获得最大扫描覆盖范围，也有利于保证扫描数据的完整性和扫描时间最短。

2）地质标本的摆放位置，应位于仪器操作人员活动场地的中心区域，便于操作人员的活动以及扫描仪的站点移动。

3）放置地质标本的承载台平面，应尽量水平、无凹凸。在扫描仪到被测地质标本之间的激光发射范围内，不能有任何物体遮挡。

4）由于扫描仪对反射率较高的材质物体，有较好的数据获取性，所以承载台的材质，应尽量选择反射率比较低的材质，避免地质标本摆放台产生干扰数据，以便提高后期处理的效率，减少工作时间。

5）地质标本摆放到载物台上之后，需要确定激光扫描标靶球的摆放位置，一般使用3～4个标靶球，围绕岩石标本均匀地摆放在周围，通过多站点扫描、拼接，获取完整的三维标本扫描数据。

6）连接笔记本电脑与扫描仪后，按扫描仪机身上的启动键，需要1分钟左右的开机启动时间，当指示灯不再闪烁时，则表示扫描仪准备就绪。

7）打开笔记本电脑中的Faro Scene 4.8软件，指示灯为绿色状态时，表示连接已畅通，设备准备就绪。扫描精度设置到1/2档，并选择彩色扫描模式。

8）首先进行一次全景预览扫描，确定地质标本在扫描区域中的方位。然后，在预览扫描图像中，选取地质标本和标靶所在的范围，进行高精度扫描。

9）通过移动三维激光扫描仪的站点，对地质标本进行水平3次120°、垂直2次180°的扫描，获得地质标本的整个表面结构的三维激光扫描数据。

10）彩色扫描模式开启后，扫描仪上的数码相机会自动获取地质标本的纹理影像数据。

11）利用Faro Scene软件自动识别出扫描数据中的标靶功能，对多站点数据进行拼接，对地质标本点云数据进行点云采样平均化，实现激光点云数据的真彩色，以及进行其他的后续处理操作。

12）把地质标本的三维激光扫描结果转化为点云（Point Cloud）数据（图1.3）。

图1.3 三维激光扫描岩石标本点云数据

三维数据采集仪应用于逆向测量过程原理

1三维建模技术基础
数据获取是三维建模的基础，目前应用于建筑物，数字地面和高程，自然地貌的属性数据和纹理数据的采集方法。主要有利用三维激光扫描获取数据、利用航空摄影测量技术获取数据、利用移动测绘系统获取数据。
1.1利用三维激光扫描获取数据
三维激光扫描系统，也称三维激光成图系统。主要由三维激光扫描仪和系统软件组成，这套系统能快速，方便，准确的对近距离静态物体进行测绘，获取的空间精细三维坐标，给三维建模工作提供高精度的数据。三维激光扫描系统主要用于小面积的三维数据获取工作。
1.2利用航空摄影测量技术获取数据
航空影像的数据获取是通过飞机上加载摄影平台如（数字航摄仪，LIDAR机影测量系统对资料进行处理与合成获取测绘数字线划矢量图（DLG），数字高程模型（DEM），建立数字正射影像图（DOM）等空间三维数据。适用于宏观的，大面积的获取空间三维数据。
1.3利用移动测绘系统获取数据
移动式测绘系统就是一种以汽车为运载工具的综合多种传感器测绘系统，主要由GPS接收机，惯性导航系统，CCD相机，激光雷达测距仪和运载平台汽车组成，这套系统的特点在于能够填补航空摄影测量技术在获取数据时难以充分提供复杂地物的细节信息与人工地面数据采集时间过慢的不足。适用于中等面积高精度的三维空间信息数据采集工作。
2三维建模数据处理的关键技术
2.1模型文件格式
由于在城市三维建模的过程中需要实时重绘三维模型，所以一般采用纹理映射替代增加几何造型复杂度以提高逼真度。
在各种项目中，三维模型大多采用OpenFlight格式。OpenFlight格式是虚拟现实领域最为流行的文件格式，是事实的行业标准。OpenFlight采用几何层次结构和节点属性来描述三维物体，节点类型由高级到低级依次为数据库头（db）、组（group）、物体（object）和面（polygon）等。组节点可以包含子组节点和物体节点。对于每个物体而言，其模型实体是由一个或多个面组成，而每个面又是由多个顶点来标定的，模型实体的几何造型就是由这些点和面来确定的，模型实体的质地则通过纹理映射来实现。
2.2模型结构
依据三维模型表达城市信息的需求，考虑到模型需要配合城市发展建设的脚步而更新，为了满足这一实际情况，我们将三维模型的区域场景分为基础环境和地物两大部分，各类用地地块和道路模型归入基础环境场景部分，而更新相对频繁的各层次地面建筑物模型归入地物部分。建模中，每个需要实时查询的对象指定其标识。这样的结构，不仅能满足功能要求，还为日后的数据更新维护带来方便。