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(shí)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。
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(diǎn) 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(shí)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(shí)例 45
2.1.5 典型軟件(SoildWorks)應(yīng)用實(shí)例 59
2.1.6 典型軟件(123D Design)應(yīng)用實(shí)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(shí)例 83
2.3 設(shè)計(jì)方法——正逆向混合設(shè)計(jì) 96
2.3.1 常用軟件Geomagic Direct 97
2.3.2 混合設(shè)計(jì)實(shí)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(diǎn) 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(diǎn) 176
5.6.2 標(biāo)志點(diǎn)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(shí)例 183
6.1 高爾基頭像掃描測量實(shí)例 184
6.2 唐三彩駿馬掃描測量實(shí)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
三維測量,顧名思義就是被測物進(jìn)行全方位測量,確定被測物的三維坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)。其測量原理分為測距、角位移、掃描、定向四個方面。根據(jù)三維技術(shù)原理研發(fā)的儀器包括拍照式(結(jié)構(gòu)光)三維掃描儀[1] &...
三維測量,顧名思義就是被測物進(jìn)行全方位測量,確定被測物的三維坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)。其測量原理分為測距、角位移、掃描、定向四個方面。根據(jù)三維技術(shù)原理研發(fā)的儀器包括拍照式(結(jié)構(gòu)光)三維掃描儀[1] 、激光三維掃描...
對工件,或者是需要三維數(shù)據(jù)的物體進(jìn)行數(shù)據(jù)的工作。使用的工具主要是三坐標(biāo)與三維抄數(shù)機(jī)。 需要有ug,cad的基礎(chǔ)能力。 測量機(jī)的軟件也是需要學(xué)習(xí)的。 工作來說還算是輕松,算是腦力勞動了。工資待遇不如以前...
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評分: 4.4
介紹了反求工程中應(yīng)用的三維測量技術(shù) ,并對其精度、速度、適用范圍進(jìn)行了分析與比較。以具有內(nèi)型面的發(fā)動機(jī)缸蓋零件為例 ,對反求工程中的測量方法作了分析 ,說明了反求工程在快速造型技術(shù)中的重要作用。
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評分: 4.5
本文提出一種基于逆向工程技術(shù)的復(fù)雜曲面產(chǎn)品快速制造技術(shù),主要通過3D激光掃瞄測量設(shè)備獲取曲面數(shù)據(jù),根據(jù)曲面特征對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行除噪、壓縮、規(guī)則化處理,利用曲面型值點(diǎn)直接作成NC刀路。該方法有效避免了繁雜的曲面重構(gòu)過程,提高了復(fù)雜曲面產(chǎn)品制造的效率。
摘要:三維激光掃描測量技術(shù)克服了使用GPS 定位測量技術(shù)對測量的限制,可以在不需要與被測物體碰觸的情況下進(jìn)行全自動測量,從而獲取需要的數(shù)據(jù)和信息??梢垣@取任何物體的信息和數(shù)據(jù)并進(jìn)行一定的處理,并且自動生成實(shí)景三維立體模型。根據(jù)需要測量要求的不同,可以選擇適合實(shí)際情況的不同的三維激光掃描測量儀器。
1、 三維激光掃描測量技術(shù)概述
三維激光掃描測量技術(shù)是目前獲取三維空間信息的最新技術(shù)。與點(diǎn)位測量的方法比較,三維激光掃描測量技術(shù)有非常突出的優(yōu)點(diǎn)。三維激光掃描測量技術(shù)又叫“實(shí)景復(fù)制”,全自動化進(jìn)行超高精準(zhǔn)度的實(shí)景立體掃描,創(chuàng)新改革了GPS 定位使用的測量繪制和拍攝記錄數(shù)據(jù)信息處理方法。三維激光掃描測量技術(shù)具有強(qiáng)大的適應(yīng)環(huán)境的能力,可以快速收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息,并可以看到實(shí)時(shí)觀測測量數(shù)據(jù)的過程。點(diǎn)位測量方法在收集信息之后,需要對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理,使用三維激光掃描測量技術(shù),收集到的數(shù)據(jù)信息只需要簡單處理就可以直接應(yīng)用。三維激光掃描測量技術(shù)在對測試的物體面測量的時(shí)候,不用和被測物體進(jìn)行直接的觸碰,減少了測量的限制,從而得到非常理想的掃描測量結(jié)果。
2 、三維激光掃描測量儀的類別介紹
2. 1 近距離三維激光掃描測量儀
近距離三維激光掃描測量儀的有效掃描長度是3m 以內(nèi),一般情況下,近距離三維激光掃描測量儀只能用于測量比較小的模型,但工作效率和精確度非常高。
HERO SCAN
2. 2 中等距離三維激光掃描測量儀
中等距離三維激光掃描測量儀一般用來測量室內(nèi)和體積比較大的物體。中等距離三維激光掃描測量儀最遠(yuǎn)能掃描70m 范圍內(nèi)的物體。
2. 3 較長距離三維激光掃描測量儀
再長一點(diǎn)距離得三維激光掃描測量儀可以對100 至1000m 的物體進(jìn)行二維或三維的掃描,一般情況下用來測量大型物體,如建筑物、土木工程等。
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3、三維激光掃描測量技術(shù)的使用
三維激光掃描測量技術(shù)在測量工作中應(yīng)用廣泛。三維激光掃描技術(shù)和導(dǎo)航定位系統(tǒng)等技術(shù)相互合作,在獲取大面積數(shù)字模型信息、建立城市建筑三維模型、獲取地域位置信息等方面發(fā)揮了很大的作用。
( 1) 三維激光掃描測量技術(shù)在對環(huán)境檢測中也體現(xiàn)出了強(qiáng)大的作用,如大型地形山脈測量主要用到的就是三維激光掃描技術(shù)。大面積的地形山脈很難人為地進(jìn)行測量與重現(xiàn),使用三維激光掃描技術(shù)可以對目標(biāo)物體進(jìn)行非接觸性高精準(zhǔn)度的測繪與實(shí)景重現(xiàn),繪制出大比例尺地形圖,從而獲得相對應(yīng)的數(shù)據(jù)與信息。
( 2) 在城市化進(jìn)程中,很多建筑工程中也會使用三維激光掃描技術(shù),建立城市三維實(shí)景立體模型。對于一些大橋改造建造工程、大型建筑物面積體積測量、大型機(jī)器設(shè)備的安裝等,也會使用到機(jī)械三維激光掃描測量技術(shù)。
( 3) 三維激光掃描測量技術(shù)全面精準(zhǔn),可以對被測物體進(jìn)行全面的測量和情景重現(xiàn),在考古研究領(lǐng)域也起到非常重要的作用,還可以鑒定考古文物的真假。
三維激光掃描測量技術(shù)的不斷進(jìn)步,不僅僅停留在科學(xué)的領(lǐng)域范疇,也逐漸進(jìn)入人們的日常生活中,在越來越多的領(lǐng)域被使用,發(fā)揮著其自身的優(yōu)勢,如影視特效、考古還原、游戲娛樂等等。
本書介紹精密工程測量的特點(diǎn)、精度要求及實(shí)施方案,數(shù)據(jù)的預(yù)處理及異常值檢驗(yàn),應(yīng)用現(xiàn)代新型儀器實(shí)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。
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(qiáng)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。
2008年9月,該教材由化學(xué)工業(yè)出版社出版。
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