如果說3D建模是“從無到有”的創(chuàng)造,那么3D掃描就是“從有到無”的復(fù)制。它通過采集真實物體表面的幾何數(shù)據(jù),快速生成高精度的數(shù)字3D模型。3D掃描技術(shù)主要分為兩類:接觸式和非接觸式。非接觸式又包括激光掃描和結(jié)構(gòu)光掃描,它們通過向物體投射激光或光柵圖案,并由傳感器捕獲反射信息,通過三角測量法計算點的三維坐標,形成由數(shù)百萬個點構(gòu)成的“點云”數(shù)據(jù)。點云經(jīng)過處理后可以轉(zhuǎn)換成多邊形網(wǎng)格模型,用于存檔、分析、復(fù)制或二次設(shè)計。其應(yīng)用極為普遍,例如文物古跡的數(shù)字化保護、電影游戲中的資產(chǎn)創(chuàng)建、制造業(yè)的質(zhì)量檢測、刑事科學(xué)的現(xiàn)場重建,乃至為個人定制的矯形器具。3D 掃描助力考古研究,清晰記錄出土文物形態(tài),為 3D 設(shè)計復(fù)原古代器物提供依據(jù)。黃山飛機3D三維掃描方案

3D技術(shù)的基本原理,從雙眼視差到立體感知人類之所以能感知世界的三維立體,關(guān)鍵在于我們擁有兩只水平相距約6-7厘米的眼睛。當我們觀察物體時,左右眼會從略微不同的角度獲取圖像,這兩幅圖像經(jīng)由大腦融合處理后,便產(chǎn)生了深度和立體感。3D技術(shù)正是模擬了這一自然過程。無論是影院中的3D電影,家中的3D電視,還是VR頭顯,都是通過技術(shù)手段,為左右眼分別提供有細微差異的影像。實現(xiàn)方式主要有兩種:色差式(如早期的紅藍3D)和偏振光式(多用于影院),以及主動快門式(通過眼鏡交替遮擋左右眼)和目前當下流行的光柵式(如裸眼3D屏和VR頭顯)。理解這一“雙眼視差”原理,是理解所有3D技術(shù)應(yīng)用的基石。紹興汽車3D工業(yè)設(shè)計技術(shù)3D 掃描可對人體進行掃描,結(jié)合 3D 設(shè)計制作定制化服裝,提升穿著的合身度。

3D打印,學(xué)名“增材制造”,是一項顛覆傳統(tǒng)制造工藝的技術(shù)。與傳統(tǒng)“減材制造”(如切削、鉆孔)相反,3D打印通過逐層堆積材料的方式構(gòu)建物體。其工作流程始于一個數(shù)字3D模型文件,該文件被“切片”軟件轉(zhuǎn)換成成千上萬層極薄的橫截面。打印機根據(jù)這些切片數(shù)據(jù),一層一層地鋪設(shè)材料(如塑料、樹脂、金屬、陶瓷等),直至整個物體成型。主流技術(shù)包括FDM(熔融沉積成型,使用塑料絲)、SLA(光固化,使用液態(tài)樹脂)和SLS(選擇性激光燒結(jié),使用金屬或尼龍粉末)。這項技術(shù)極大地釋放了設(shè)計自由,可以制造出傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和輕量化構(gòu)件,廣泛應(yīng)用于原型制作、定制化醫(yī)療植入物、航空航天部件乃至食品和建筑領(lǐng)域。
3D打印,學(xué)名為“增材制造”,是3D技術(shù)中顛覆性的應(yīng)用之一。它與傳統(tǒng)的“減材制造”(如切削、鉆孔)截然相反,通過將數(shù)字模型切片成無數(shù)個薄層,然后使用打印機逐層堆積材料(如塑料、金屬、樹脂等)來構(gòu)造物理對象。這種技術(shù)極大地縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期,允許快速原型制造,使設(shè)計師能在幾小時內(nèi)就看到想法的實體形態(tài)。更重要的是,它實現(xiàn)了復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和個性化定制,這在傳統(tǒng)制造業(yè)中成本極高甚至無法實現(xiàn)。從航空航天領(lǐng)域的輕量化部件、醫(yī)療領(lǐng)域的定制化假牙和骨骼,到時尚界的個性化鞋履,3D打印正在打破設(shè)計與制造之間的壁壘,預(yù)示著分布式制造和按需生產(chǎn)的未來。3D 打印為影視道具制作提供支持,快速還原劇本中的特殊道具,滿足拍攝需求。

珠寶設(shè)計與制作行業(yè)借助 3D 技術(shù)實現(xiàn)了從 “手工定制” 到 “數(shù)字化精細定制” 的轉(zhuǎn)型,大幅提升了設(shè)計精度與制作效率。傳統(tǒng)珠寶設(shè)計依賴設(shè)計師手繪圖紙,再由工匠手工制作蠟?zāi)?,不僅耗時久,且難以保證設(shè)計精度,而 3D 珠寶設(shè)計軟件可讓設(shè)計師直接在電腦上構(gòu)建珠寶的 3D 模型,從寶石的切割面、鑲嵌位置到金屬托的紋路細節(jié),都能精細把控,設(shè)計師還能通過 3D 渲染技術(shù)模擬珠寶在不同光線下的光澤效果,提前預(yù)覽成品效果。在客戶溝通環(huán)節(jié),設(shè)計師可將 3D 模型通過屏幕展示給客戶,客戶能從任意角度查看設(shè)計方案,提出修改意見,設(shè)計師可實時調(diào)整并更新模型,直至客戶滿意。在制作環(huán)節(jié),3D 模型可直接導(dǎo)入 3D 打印機,使用蠟材打印出精細的珠寶蠟?zāi)#`差可控制在 0.05 毫米以內(nèi),隨后通過失蠟鑄造工藝制作出成品珠寶。這種流程不僅縮短了制作周期,還能實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)珠寶的制作,如多層嵌套、精細鏤空設(shè)計,滿足消費者對個性化、高質(zhì)量珠寶的需求。工業(yè)領(lǐng)域中,3D 設(shè)計優(yōu)化生產(chǎn)工具結(jié)構(gòu),3D 打印制作工具,提高生產(chǎn)效率。六安電動工具3D設(shè)計
3D 打印采用增材制造技術(shù),從數(shù)字模型出發(fā),層層堆積材料,高效完成實體物件制作。黃山飛機3D三維掃描方案
產(chǎn)品設(shè)計與制造業(yè)中,3D 技術(shù)已成為推動產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵力量,實現(xiàn)了從 “傳統(tǒng)制造” 向 “智能制造” 的轉(zhuǎn)型。在產(chǎn)品研發(fā)階段,設(shè)計師使用 3D 建模軟件可快速構(gòu)建產(chǎn)品原型,比如手機外殼設(shè)計,設(shè)計師能在軟件中實時調(diào)整外殼的弧度、按鍵位置與接口布局,并通過 3D 渲染技術(shù)模擬不同材質(zhì)的視覺效果,無需制作實體模型就能進行方案評估,大幅縮短研發(fā)周期。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品,如汽車發(fā)動機零部件,傳統(tǒng)制造工藝難以實現(xiàn)的復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu),通過 3D 打印技術(shù)可一次性成型,不僅提高了零部件的精度與強度,還能減少材料浪費。在生產(chǎn)環(huán)節(jié),基于 3D 模型的數(shù)字化生產(chǎn)線可實現(xiàn)全程自動化控制,比如在電子設(shè)備組裝中,機器人通過識別 3D 模型坐標,精細完成元器件的焊接與安裝,誤差可控制在 0.1 毫米以內(nèi)。此外,3D 技術(shù)還支持個性化定制生產(chǎn),比如服裝企業(yè)可通過 3D 掃描獲取客戶的體型數(shù)據(jù),為客戶定制專屬的 3D 打印服裝版型,滿足消費者對個性化產(chǎn)品的需求,推動制造業(yè)向柔性生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。黃山飛機3D三維掃描方案