三維測量技術(shù)及應(yīng)用

第1章 3D打印技術(shù)概述 1

1.1 3D打印技術(shù)簡介 1

1.1.1 3D打印技術(shù)的概念 1

1.1.2 3D打印技術(shù)的發(fā)展史 2

1.1.3 3D打印技術(shù)的特點 5

1.2 3D打印技術(shù)的工作原理 6

1.3 3D打印的全過程 8

1.3.1 工件三維CAD模型文件的建立 9

1.3.2 三維掃描儀 10

1.3.3 三維模型文件的近似處理與切片處理 11

1.4 3D打印機(jī)的主流機(jī)型 12

1.4.1 立體光固化3D打印機(jī) 13

1.4.2 選擇性激光燒結(jié)3D打印機(jī) 14

1.4.3 選擇性激光熔化3D打印機(jī) 15

1.4.4 熔絲制造3D打印機(jī) 16

1.4.5 分層實體制造3D打印機(jī) 18

1.4.6 黏結(jié)劑噴射打印機(jī) 19

1.5 3D打印技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 21

1.5.1 3D打印技術(shù)的應(yīng)用 21

1.5.2 3D打印技術(shù)與行業(yè)結(jié)合的優(yōu)勢 23

1.5.3 3D打印技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 29

1.5.4 3D打印技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展趨勢 31

1.5.5 3D打印技術(shù)發(fā)展的未來 33

第2章 工件3D打印數(shù)字模型建立 35

2.1 3D建模方法——正向工程 35

2.1.1 正向工程的原理及意義 35

2.1.2 正向工程的案例： 地球儀拼圖 36

2.1.3 常用軟件介紹 37

2.1.4 典型軟件(Rhino)應(yīng)用實例 45

2.1.5 典型軟件(SoildWorks)應(yīng)用實例 59

2.1.6 典型軟件(123D Design)應(yīng)用實例 71

2.2 3D建模方法——逆向工程 77

2.2.1 逆向工程的原理及意義 77

2.2.2 常用軟件介紹 79

2.2.3 典型軟件應(yīng)用實例 83

2.3 設(shè)計方法——正逆向混合設(shè)計 96

2.3.1 常用軟件Geomagic Direct 97

2.3.2 混合設(shè)計實例 98

2.4 STL數(shù)據(jù) 106

2.4.1 數(shù)據(jù)介紹 106

2.4.2 常用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換軟件及方法 107

2.4.3 STL數(shù)據(jù)修復(fù)的軟件與方法 108

第3章 常用測量方法及設(shè)備簡介 115

3.1 常用測量方法 115

3.1.1 接觸式測量 115

3.1.2 非接觸式測量 121

3.1.3 接觸式與非接觸式測量方法的優(yōu)缺點 125

3.2 三維掃描儀應(yīng)用與分類 127

3.2.1 應(yīng)用領(lǐng)域 127

3.2.2 三維掃描儀分類 129

3.2.3 總結(jié) 141

第4章 面結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)原理 142

4.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 142

4.2 測量原理簡介 144

4.2.1 相位移算法 144

4.2.2 系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定 148

4.2.3 三維重建 151

第5章 面結(jié)構(gòu)光三維測量設(shè)備原理及操作 153

5.1 PowerScan系列快速三維測量系統(tǒng)簡介 153

5.2 PowerScan系列快速三維測量系統(tǒng)構(gòu)造 157

5.2.1 系統(tǒng)框圖 157

5.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 157

5.3 PowerScan系列快速三維測量系統(tǒng)安裝調(diào)試 159

5.4 軟件界面介紹 162

5.5 系統(tǒng)操作說明 164

5.5.1 建立工程 164

5.5.2 系統(tǒng)標(biāo)定 165

5.5.3 掃描測量設(shè)置 174

5.5.4 選擇模型拼接方式 175

5.6 掃描測量 176

5.6.1 黏貼標(biāo)志點 176

5.6.2 標(biāo)志點匹配 177

5.6.3 掃描測量 177

5.7 常見問題 181

第6章 三維測量與數(shù)據(jù)處理實例 183

6.1 高爾基頭像掃描測量實例 184

6.2 唐三彩駿馬掃描測量實例 188

6.3 OGGI 3D SH三維掃描系統(tǒng)使用說明 197

6.3.1 軟件界面介紹 197

6.3.2 系統(tǒng)標(biāo)定 197

6.3.3 掃描以及后處理 202

6.3.4 常見故障排除 205

第7章 3D技術(shù)的發(fā)展方向及應(yīng)用案例分析 206

7.1 3D技術(shù)的發(fā)展方向 206

7.1.1 3D掃描技術(shù)的發(fā)展方向 206

7.1.2 3D打印技術(shù)的發(fā)展方向 206

7.2 案例分析 207

7.2.1 工業(yè)制造領(lǐng)域 207

7.2.2 民用生活領(lǐng)域 215

7.2.3 生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 217

7.2.4 文化創(chuàng)意領(lǐng)域 219

參考文獻(xiàn) 221 2100433B

本書共7章， 主要內(nèi)容包括：3D打印技術(shù)概述，工件3D打印數(shù)字模型建立，常用測量方法及設(shè)備簡介，面結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)原理，面結(jié)構(gòu)光三維測量設(shè)備原理及操作，三維測量與數(shù)據(jù)處理實例，3D技術(shù)的發(fā)展方向及應(yīng)用案例分析。

本書以論述面結(jié)構(gòu)光三維測量技術(shù)為主，介紹與之相關(guān)的正逆向3D打印建模，并以PowerScan系列藍(lán)光三維測量設(shè)備為例，詳細(xì)介紹了設(shè)備操作及數(shù)據(jù)處理方法。

本書可作為高等院校機(jī)械工程專業(yè)、材料工程專業(yè)、職業(yè)教育制造工程類相關(guān)專業(yè)的教材與參考書，以及產(chǎn)品開發(fā)和制造業(yè)技術(shù)人員的參考書，亦可供關(guān)心制造技術(shù)發(fā)展的不同領(lǐng)域、不同行業(yè)的人員和學(xué)生閱讀。

本書介紹精密工程測量的特點、精度要求及實施方案，數(shù)據(jù)的預(yù)處理及異常值檢驗，應(yīng)用現(xiàn)代新型儀器實施平面及高程精密測量的方法及其精度分析；論述控制網(wǎng)的優(yōu)化、高程的精密傳遞、現(xiàn)代測繪技術(shù)GPS的應(yīng)用；研究大氣折光對測量精度的影響；講述變形監(jiān)測的資料分析方法及自動監(jiān)測技術(shù)，精密測量技術(shù)的工程應(yīng)用。本書所論述的內(nèi)容大部分結(jié)合了現(xiàn)代工程精密測量技術(shù)，研究和分析問題較深入、并有較廣的涵蓋面。本書既可作為測量工程專業(yè)本科教學(xué)用書、研究生教材，又可供有關(guān)人員參考。

機(jī)械制圖及測量技術(shù)應(yīng)用修訂過程

該教材由呂瑛波、劉哲主編，王影任副主編。具體編寫分工如下：第0、1、4、6、7、10章由呂瑛波編寫，第2、3、8章由劉哲編寫，第5、9章由王影編寫，全書由呂瑛波負(fù)責(zé)統(tǒng)稿和定稿。全書由山東大學(xué)苑國強主審，青島地恩地集團(tuán)總工程師郭建津?qū)徍说?章至第10章內(nèi)容，青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院海爾學(xué)院于志云審核部分章節(jié)。他們對書稿提出了意見和建議。

機(jī)械制圖及測量技術(shù)應(yīng)用出版工作

2008年9月，該教材由化學(xué)工業(yè)出版社出版。