三维扫描技术从产生以来,到目前已经发展了很多扫描原理,从三维数据的采集方法上来看,非接触式的方法由于同时拥有速度和精度的特点,因而在反求工程中应用为广泛,激光三角形法又根据光源的不同可以分为点光源和线光源两种不同的方式,不同的方式的到的数据的组织方法是不一样的。基于接触式的连续扫描测量的方法由于具有比较高的精度,也得到了部分应用,但是从速度和价格上的指标就比非接触式差一些。
目前,有些专门研发三维扫描技术的公司将上述技术中的两种或几种结合在一起,形成了独特的复合式三维扫描仪,这种复合式三维扫描仪有的同时具备测量三维数据的功能又具有测量工件的二维轮廓的功能,巧妙的将不同扫描技术的优点结合到了一起,较好的避免了单一测量扫描方式所带来的缺点,其应用潜力巨大,也是以后三维扫描技术的发展方向。例如华朗三维科技研发生产的HL-3DS系列三维扫描仪便是属于此类型的产品。
通常扫描后得到的测量数据是由大量的三维坐标点所组成,根据扫描仪的性质、扫描参数和被测物体的大小,由几百点到几百万点不等,这些大量的三维数据点称为点云。
三维扫描在反求工程中的应用
进入新世纪以来,世界范围内的竞争将日趋激烈,尤其是工业领域的竞争更加白热化,市场对产品设计的要求也发生了根本的变化,多品种,小批量替代了少品种大批量的传统生产模式,这就导致了要求降低产品、缩短设计和生产周期、提高产品质量。
反求工程作为对已有产品进行数据测量拟合、分析、改进设计,实现新产品开发的一种手段,比从设计概念完成产品的开发的路要捷径的多,因而有效地支持了新产品响应市场的速度。可以输出快速原型制作及模具加工的多种数据格式,支持客户的不同用途。
反求设计方法在与传统设计方法相结合的同时,还与计算机辅助测量技术、CAD技术等紧密地联系在一起。反求设计中往往会遇到一些复杂的零部件,一般不能直接建立CAD模型,必须借助于先进的计算机辅助测量技术(三维扫描技术)来获取零部件的3D数据,并经过计算机处理之后,进行CAD建模,然后在此基础上进行创新设计。
现在,与这种从实物样件获取产品数学模型相关的技术,已发展为CAD/CAM系统中的一个相对独立的研究领域,即“反求工程”,或称逆向工程、反向工程等。