增材制造技术基础 课件 单元4 增材制造与三维扫描.ppt

注意：由于需要借助标志，点进行拼合扫描，所以在第一次扫描时先使扫描仪识别到机械零件模型上公共的标志点，以方便后面翻面拼合。若标志，点角度不容易识别到模型上公共的标志点，可以借助垫块垫起转盘相机一侧，使扫描仪更容易识别。

步骤二：转动转盘一定角度，必须保证与上一步扫描有公共重合部分，这里说的重合是指标志点重合，即上一步和该步能够同时看到至少三个标志点（该单目设备为三点拼接，但是建议使用四点拼接)如图4-36所示?图4-36扫描步骤二步骤三：同步骤二类似，向同一方向继续旋转一定角度扫描，如图4-37所示。

步骤四：同步骤三类似，向同一方向继续旋转一定角度扫描，如图4-38所示。通过这四步的扫描，可以在Wrp软件界面查看到对应的点云，操作鼠标查看机械零件模型是否扫描完整，向同一方向继续旋转转盘一定角度扫描。经过几次的扫描已经基本可以将机械零件模型上表面扫描完整，若未完整则调整扫描角度继续扫描直至得到上表面完整点云。

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图4-37扫描步骤三图4-38扫描步骤四步骤五：前面四步已经把花洒的上表面数据扫描完成，下面将花洒从转盘上取下，翻转转盘再粘贴标志点，同时也将花洒进行翻转扫描下表面，通过之前手动粘贴的标志点来完成拼接过程，进行扫描，翻过来后不易放置可以继续使用橡皮泥固定模型，如图4-39所示。图4-39扫描步骤五步骤六：从第六步到第八步同步骤二类似，目的都是将花洒的表面数据扫描完整，从而获得完整的点云数据。此时一定要通过鼠标操作，在Wrp软件界面查看到对应的点云，并查看该机械零件模型是否扫描完整，如有缺失可继续采集缺失的点云，直至得到完整点云，如图4-40所示。

图4-40扫描步骤六将点云数据扫描完整后，在模型管理器中选择要保存的点云数据，点击“点”→“联合点对象”按钮，将多组数据合并为一组数据。点击“右键”选择对话框中的“保存”按钮，保存在指定的目录下。（保存的格式为“.asc”)我们在这里保存的文件名为“huasa.asc”,后续我们使用GeomagicWrap点云处理软件进行点云数据的处理。注意：1.保存.asc数据文件之前，确保单位为毫米。2.扫描步骤的多少根据扫描经验及扫描时物体摆放角度而定，如果经验丰富或是摆放合适，能够减少扫描步骤，即减少扫描数据的大小。3.在扫描完整的原则上尽量减少不必要的扫描步骤，减少累计误差的产生。任务三扫描三维数据的处理与优化扫描后的三维点云数据，我们需要进行相关的处理与优化，才能用于后续的逆向建模。在零件逆向建模过程中对点云的处理是整个逆向建模过程的第一步，点云数据的处理结果会直接影响后续建模的质量。在数据采集中，由于随机（环境因素等）或人为（工作人员经验等）原因，会引起数据的误差，使点云数据包含杂点，造成被测零件模型重构曲面不理想，从光顺性和精度等方面影响建模质量，因此需要在三维模型重建前进行杂点消除。为了提高扫描精度，扫描的点云数据可能会很大，且其中会包括大量的冗余数据，应对数据进行采样精简处理。为了得到表面光顺的模型，应对点云进行平滑处理。由于模型比较复杂且数据量大，一次扫描不能全部扫到，就需要从多角度进行扫描，再对数据进行拼接结合处理以得到完整的点云模型数据。云台及三脚架在角度、高低度调整结束后，一定要将各方向的螺钉锁紧。否则可能会由于固定不紧造成扫描头内部器件发生碰撞，导致硬件系统损坏，也可能导致在扫描过程中硬件系统晃动，扫描过程中的晃动会对扫描结果产生影响。图4-15云台和三脚架

(3)Win3DD三维扫描仪的特点1)Win3DD单目三维扫描仪在延续经典双目系列技术优势的基础上，在软件功能和附件配置上有了大幅提升，具有精度高、可靠性好的特点，能够快速、准确地进行单幅扫描。2)Win3DD单目三维扫描仪设有三维预览功能，可使用户预先评估测量结果，检查由于被测表面不平整等因素带来的扫描区域深度、死角角度等，大大减少了扫描错误。3)先进的自动对焦功能，能够根据到被测物的距离、反射率等自动调整焦距和激光束的强度，多次对焦功能对于有深度的测量物可以得到高精度的数据。4)全新的传感器和测量计算法提供了延伸的动态范围，可以测量有光泽的物体（例如金属)表面。5)外观设计简洁轻便，结构设计紧凑、轻便，在工作环境中具有可移动性。6)Win3DD单目三维扫描仪操作简单、易学易用，受到逆向工程从业人员的青睐。2.三维数据采集软件条件

随着逆向工程及其相关技术理论研究的深入进行，其成果的商业应用也日益受到重视。在专用的逆向工程软件问世之前，三维数