TOF技術目前已經實現(xiàn)小型模組化,例如iPhone12Pro、微軟的Kinect、GoogleProjectTango,甚至無人車的研究也都使用了TOF深度感測技術。其極高的便利性,讓許多廠商看好也積極投入研究。不過因其對時間測量的要求高,即使使用高規(guī)格的感測器也很難保證其精度。因此在近距離測量領域,TOF深度感測與其他主動式掃描技術的精度目前尚有不小的差距,這也限制它在近距離高精度領域的應用。結構光法是工業(yè)、制造業(yè)領域主流的3D掃描技術應用方式。結構光3D掃描技術是基于光學三角測量原理,由光學投影機、相機、電腦計算系統(tǒng)所組成,其原理為:光源向被測物體投影按一定規(guī)則和模式編碼的圖像,編碼圖案受到物體表面形狀的調制而產生形變。帶有形變的結構光被另外位置的相機拍攝到,通過相機與投影光源之間的位置關系和結構光形變的程度可以確定出物體的三維形貌。根據(jù)投影機投出的光束不同分為點、線、光柵、面結構光等。麗水家電3D產品設計效果圖
3D模型的工具。Autodesk公司**近發(fā)布了一套平民級的建模軟件Autodesk 123D,用戶不需復雜的專業(yè)知識,只要為物體從不同的視角拍攝幾張照片,該軟件就能自動地為其生成3D模型,而且軟件是完全**的。Autodesk 123D是一款**的3D CAD 工具,用戶可以使用一些簡單的圖形來設計、創(chuàng)建、編輯三維模型,或者在一個已有的模型上進行修改。 Autodesk 123D Catch是建模軟件的重點,用戶使用相機或手機來從不同角度拍攝物體、人物或場景,然后上傳到云,然后該軟件利用云計算的強大計算能力,可將數(shù)碼照片中幾分鐘的時間內轉換為3D模型,而且還自動帶上紋理信息。我們試用過幾次,感覺它的使用還是很方便的。但是其生成的3D幾何的細節(jié)不多,主要是通過紋理信息來表現(xiàn)真實感的。有時軟件也會失敗,生成的幾何是不正確的。Autodesk 123D Make是將3D模型轉換為2D的切割圖案,用戶可利用硬紙板、木料、金屬或塑料等低成本材料將這些圖案迅速拼裝成實物,從而再現(xiàn)原來的數(shù)字化模型。這讓用戶能夠“制造”出所造的3D模型,有點像3D打印的雛形。南京生物3D逆向建模
雖然在科研上提出了很多基于草圖的3D建模技術,但是至今仍未能有比較成熟的商業(yè)化的軟件出現(xiàn),可能是因為要理解不同用戶的劃線和草圖還是一件比較困難的事情。SketchUp是一套面向普通用戶的易于使用的3D建模軟件。使用SketchUp,創(chuàng)建3D模型就像我們使用鉛筆在圖紙上作圖一般,軟件能自動識別你畫的這些線條,加以自動捕捉。它的建模流程簡單明了,就是畫線成面,而后拉伸成體,這也是建筑或室內場景建模**常用的方法。“EasyToy”的采用草圖式的3D建模軟件,適用于卡通動漫形象與玩具的設計。另外,值得一提的是,基于草圖的交互方式在現(xiàn)在正在興起的Web3D建模領域會有新的廣闊空間。
MeshFix:是修補3D網(wǎng)格數(shù)據(jù)的一個工具,能夠修補3D網(wǎng)格中出現(xiàn)的小空洞,去除自交,去除非流形等,并返回一個water-tight的網(wǎng)格。Poisson曲面重建可以從帶法向量的點云重建出流形網(wǎng)格曲面。Super4PCS library能夠將兩個3D數(shù)據(jù)(點云或網(wǎng)格)進行注冊拼接,得到比較好的旋轉變換矩陣。使用方便,文檔豐富,注冊效果很好。TetGen 是**有名的空間四面體網(wǎng)格生成庫,由華人學者Hang Si博士所開發(fā)。該算法庫獲得了了2012年SGP會議的比較好開源軟件獎。另外,NetGen也是一個能夠自動生成3D四面體網(wǎng)格的程序庫。Stellar是一個將四面體網(wǎng)格進行優(yōu)化生成高質量的四面體網(wǎng)格。
使用3D掃描儀能夠對結構復雜的實物進行三維掃描,獲取到高精度的三維數(shù)據(jù),提高逆向設計人員的設計效率。本期客戶需要對一個老舊的醫(yī)療測溫設備樣件三維掃描,然后重新按照原有尺寸進行修復建模,再根據(jù)實際用途進行改進,添加新的功能性結構,優(yōu)化上一代的產品??蛻粢酝饕峭ㄟ^購買原裝國外配件,但這種方式不僅耗時長,費用高,且影響設備生產。3D掃描儀在醫(yī)療測溫設備逆向設計的解決方案。在被掃描的產品上快速地貼上定位標記點;崇明區(qū)水晶3D三維設計
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機械及行業(yè)設備行業(yè),顧名思義就是與機械有關的行業(yè),在很大程度上影響國民經濟大發(fā)展,機械制造業(yè)也在一定程度上體現(xiàn)了經濟建設水平。隨著經濟的飛速發(fā)展,我國機械行業(yè)發(fā)展迅速,制造水平明顯提升。有限責任公司(自然)企業(yè)著力在重點領域和優(yōu)勢領域開展智能制造試點。通過運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術開發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟硬件,推廣柔性制造,實現(xiàn)遠程定制、異地設計、當?shù)厣a的協(xié)同生產模式。在復雜背景下,我國機械及行業(yè)設備急需加快轉型升級,向全球產業(yè)鏈、價值鏈的中高環(huán)節(jié)發(fā)展;企業(yè)要強化管理,積極攻克更高的領域,夯實發(fā)展基礎,重視創(chuàng)新驅動,加快結構調整和升級。加快推進人工智能技術、機器人技術、物聯(lián)網(wǎng)技術在機械工業(yè)全過程中的應用,促進生產過程的數(shù)字化操控、模仿優(yōu)化、狀態(tài)實時監(jiān)測和自適應操控,從而提高產品的智能化水平,使3D掃描,3D打印,逆向建模,3D檢測工業(yè)產業(yè)鏈水平由中低端向中高環(huán)節(jié)邁進。麗水家電3D產品設計效果圖
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