您需要購買一臺三維掃描儀。現在的問題是確定從哪些方面著手。您知道 3D 掃描是什么，但對其了解尚不充分，無法做出明智的抉擇。

我們將在本文為您提供相關信息，幫助您了解以下問題：

讀完本文，您將能夠根據自己的應用和預算選擇適合自己的三維掃描儀，甚至還可以幫助和指導您的同事做出購買決策。

手持式三維掃描儀：技術基礎知識

不同的 3D 掃描技術如何工作？

三維掃描儀使用不同的 3D 掃描技術采集構建 3D 模型所需的 3D 數據。可將三維掃描儀分為以下幾類：

顧名思義，該技術采用三種元件：激光發射器、激光反射和攝像頭，呈三角形放置。基于三角測量的 3D 激光掃描儀可投射激光線，這些激光線會反射到被測物體上。然后，攝像頭會檢測激光反射情況，從而評估物體形狀、幾何結構和紋理。

激光發射器、物體上的激光反射以及攝像頭呈三角形放置

激光三角測量能夠測量實物和環境。根據物體或環境的形狀、幾何結構或紋理，激光可照射到物體表面的不同位置。因此，反射激光束的角度和位置在攝像頭視野中會有不同呈現。根據傳感器上反射光斑的位置以及從激光源到傳感器的距離，可以計算到物體的距離。

手持式激光 3D 掃描儀通過三角測量創建 3D 模型，即使設備處于運動狀態也可以進行。使用參考特征（通常是被掃描表面的粘貼反射目標點）確定掃描儀的位置即可達到此目的。

選擇基于三角測量的 3D 激光掃描儀的理由有多種。此類掃描儀雖然是便攜式，但具有出色的精確度。因此，可將其用于具有振動和不穩定的生產環境，且不會影響結果的準確性。此外，價位不高，基本能滿足您所期望的精確度水平。

結構光 3D 掃描儀也采用上述三角測量技術，但其使用的是結構光，而非激光。這種類型的 3D 掃描儀可將一系列光線投射到物體表面。然后，攝像頭再測量投影圖案的變形情況，并計算視野中每個點從 3D 掃描儀到物體表面的距離。用于 3D 掃描的結構光源可以是白色或藍色。

與激光 3D 掃描儀相比，選擇結構光 3D 掃描儀的主要原因是速度快。結構光技術并非同時掃描單個點，而是在幾分之一秒內掃描整個視野，從而使掃描大面積區域的速度呈指數級增長。大多數結構光的光技術對眼睛也很安全。但結構光 3D 掃描儀對照明條件和反射表面比較敏感，使其很難在戶外陽光下使用。

深度感應攝像頭用于自動駕駛車輛，如機器人、拖拉機和叉車，可在無手動導航的情況下幫助其四處移動。這些設備通過光源（激光或 LED）在附近環境中投射光圖像。傳感器根據所獲得的變化情況計算到達各個障礙物的距離，從而使車輛避開這些障礙物。通過這個過程，集成了深度感應攝像頭的裝置或設備可在自動行駛時做出實時智能決策。

深度感應攝像頭的主要優勢是簡單方便、經濟實惠。然而，測量精確度和細節層次會受到與被測物體的距離之影響。深度感應攝像頭雖然能夠檢測物體是否存在，但其精確度水平使其無法成為精密測量儀器。

攝影測量使用攝影圖像獲得關于實物或其環境的 3D 信息。這種方法可以使用大型物體、建筑物或位置地點的重疊照片，并通過數學算法將其轉換為 3D 模型或 3D 圖像。攝影測量還可作為 3D 資源創建工具，用于創建逼真圖像。

攝影測量的主要優勢是對測量物體的尺寸沒有限制。然而，由于攝影測量依賴圖像，因此當物體的顏色相同且均勻時，則會存在一些限制。在此類情況下，生成的模型通常具有一些缺陷，這些缺陷會影響 3D 模型的測量精確度和細節。

激光探測及測距 (LiDAR) 技術能測量可變距離，通過激光或紅外光瞄準物體或表面，并測量反射光返回傳感器所需的時間。將此技術產品安裝在無人機上，可以用于生成地球形狀的高分辨率地圖和數字 3D 圖像，這通常用于測繪學、地理學、地質學或林業。還可將其用于自動駕駛車輛的控制和導航，此技術產品曾經安裝在飛越火星地形的火星直升機“機智號”上。

激光雷達技術用于自動駕駛車輛的控制和導航，監測車輛之間的距離

盡管激光雷達圖像是重現場景而不是拍攝照片，但與深度感應攝像頭相比，該技術具有幾種優勢。攝像頭提供 2D 環境圖示效果，而激光雷達則顯示更為精確的 3D 環境視圖。此外，激光雷達可在夜間看到物體，因為其本身具有內置光源。相比之下，基于攝像頭的系統需要足夠的光線才能發揮最佳功能，因此，夜間的效果會變得不太可靠。

最為經濟實惠的 3D 掃描儀讓您無需支付高昂費用即可使用該款掃描儀。具有良好聲譽的制造商通常提供入門級 3D 掃描儀，此類掃描儀擁有具吸引力的精確度和足夠的細節層次，可適用于不同的應用領域，包括文物保護以及受損物品、手工藝品收藏品和建筑模型的虛擬復制。

具吸引力的價格是用戶選擇此類掃描儀的主要原因。盡管如此，這些設備作為 3D 測量工具仍然具有強大功能，可最大限度挖掘研究項目、學校活動或創造性活動的潛力。

此類經濟實惠的即插即用 3D 掃描儀簡單易用，可以作為一款入門級產品，幫助用戶邁出 3D 掃描的第一步。學生和初學者可以充分利用其良好的性能水平，無需大量培訓、設置或準備即可使用。

技術人員使用經濟實惠的即插即用 3D 掃描儀掃描鉆床

理想的專業級三維掃描儀旨在提高產品開發的效率，以及提高需要快速測量復雜部件和表面的逆向工程團隊的工作效率。這些專業人士需要簡單快速地掃描任意物體，無論其大小和幾何結構如何，目標點較少且無需準備部件。對于采集具有足夠細節層次的紋理和顏色而言，較高的圖像分辨率至關重要。

專業級三維掃描儀具有即時網格化功能，并能無縫集成到 3D 建模和 CAD 軟件中，因此在加速測量工作流程（從設置到實時掃描和即用型文件）方面是高效的三維掃描儀。

此類掃描儀可滿足技術創新者、專業人士和小型企業主的特定需求，因為他們需要開發出更好的產品來滿足客戶的需求和咨詢，通過加快上市時間來獲得競爭優勢。

理想的計量級三維掃描儀通過其令人印象深刻的掃描質量和 ISO-17025 標準認證得到認可。“計量級”具體是指精確度、分辨率和測量的可靠性，這些指標使此類設備成為市面上值得信賴的三維掃描儀。

質量控制和質量保證專家或計量專家需要生成具有最佳掃描質量的高精確度 3D 測量結果和高分辨率圖像，此類掃描儀即為這些專家量身打造，無論測量背景如何或環境是否穩定，都可以滿足他們的要求。

利用計量級三維掃描儀，制造公司可將高公差特征的所有關鍵檢測分配給坐標測量機 (CMM)，將其余的檢測工作分配給三維掃描儀。制造公司可確保產品質量，改進對所報告質量問題的診斷，并通過遵循嚴格要求加速檢測 (FAI)。

工程師使用計量級 3D 掃描儀掃描直升機發動機

您是否需要掃描整架飛機、整個汽車底盤或組裝在發動機中的復雜元件？無論是幾毫米還是幾米，部件尺寸當然都是購買三維掃描儀之前最需要考慮的參數，因為掃描儀需要能夠處理您必須捕捉的體積。不過手持式三維掃描儀如今已不存在尺寸限制方面的問題，用戶可在部件周圍任意移動設備，在幾分鐘內測量大量面積。

多功能性 — 能夠使用單一設備測量各種尺寸和飾面 — 這是選擇三維掃描儀之前需要考慮的另一個因素。一個可以在任何尺寸的光面物體和細節物體上采集3D數據的手持式三維掃描儀，無疑在任一測量工具包中都將占有一席之地。這是一項高價值的投資，因為探測器可用于多種用途。

您是否具有較高的細節要求（例如，掃描較小的注塑部件或微小的機械齒輪）？網格分辨率越高，網格中包含的點就越多，點之間的距離也就越接近。這樣可使 3D 模型更平滑、細節更清晰。這就意味著掃描質量更高，同時三維掃描儀的價格也會隨之增高。

由于網格分辨率更高意味著細節更為清晰，也會生成更大、更復雜的文件，因此需要具有游戲質量的電腦來運行 3D 掃描軟件以加載所采集的大量 3D 數據。

此外，如果掃描的是具有嚴格公差的關鍵特征，則掃描儀的測量值必須非常精確于部件的實際尺寸，這一點至關重要。如果您在航空航天領域從事質量控制工作，那么很可能希望擁有最高精度的三維掃描儀，獲得最佳的掃描質量。通常情況下，價格和精確度直接關聯。

網格顯示較高分辨率和較低分辨率之間的差異

您需要多長時間來采集和處理 3D 數據？時間就是金錢，因此測量時間越短越好。由于 三維掃描儀具有即時顯示功能，可在計算機屏幕上實時顯示測量區域，因此可促進并加速掃描過程。

如前所述，由于結構光 3D 掃描儀具有光條紋，因此每秒可以測量更多點，這意味著可在幾分鐘內掃描大多數物體。因此，此類掃描儀可將 3D 數據快速集成到 CAD 或 3D 打印軟件中。

通過即時網格以及與 3D 建模軟件的無縫集成，加速了整個測量工作流程，對產品的開發速度也產生了積極影響，從而加快了上市時間。

從翼肋和縱梁到燃油噴嘴和渦輪泵，飛機由數千個不同尺寸和形狀的元件組成，通常經過專門拋光和加工處理。必須根據嚴格的性能標準和公差控制每件產品的質量。

要達到此標準，該行業必須使用具有最高精確度且經過認證的測量儀器。毫無疑問，CMM 是精確度最高的計量設備，但使用此類設備耗費時間，且必須由經過培訓且經驗豐富的員工進行操作。由于需求較高，CMM 經常超負荷運行，并且常常達到瓶頸，導致生產力出現問題。

然而，有了計量級 3D 掃描儀，質量經理就擁有了更多選擇。質量經理可以使用 CMM 檢測高公差特征的關鍵尺寸，而其余控件無論其尺寸、形狀和合金材料如何，都可以通過 3D 掃描技術進行處理。總之，適合航空航天行業的三維掃描儀必須具有高精度，通過 ISO 認證且具備多功能性。

工程師使用計量級 3D 掃描儀掃描飛機機身內部

大型汽車制造商每小時、每天、每年生產的汽車數量驚人。質量控制和質量保證流程必須能與這樣的生產力保持同步，以便在檢測樣品時保持產量，快速發現和修復生產線上的問題，從而限制停工期。

設計流程也具挑戰性，因為粘土模型建造商和數字建模人員必須將其與各自的工藝結合起來，才能創造出具有吸引力的汽車。為此，他們需要花費時間來改進其設計。他們必須能夠在 CAD 和粘土之間快速轉換，以便根據需要進行盡可能多改進。

建模團隊還需要精確的 3D 測量和精細的細節層次，以了解粘土模型并做出更好的決策。這就是 3D 掃描技術的用武之地。適合汽車行業的三維掃描儀必須速度極快，并提供精準、高分辨率和精確的結果。

用于制造業和重工業時，測量系統必須承受經常發生振蕩和振動的惡劣環境。這些系統還必須符合所需的精確度標準，并且具有多功能性，適用于各種各樣的飾面、幾何結構和尺寸。

由于檢測部件和鑄件可能較大且難以移動，因此用戶必須能夠輕松攜帶三維掃描儀，將其帶到生產工廠、測量站或車間。此外，測量結果應能夠無縫與現有工作流程集成，數據后處理應簡單易行。

簡而言之，適合制造業和重工業的三維掃描儀應是便攜式、精確且具有多功能的三維掃描儀。此類掃描儀還可與集成的 3D 軟件平臺協同工作。

用于制造業和重工業時，測量系統必須承受經常發生振蕩和振動的惡劣環境。這些系統還必須符合所需的精確度標準，并且具有多功能性，適用于各種各樣的飾面、幾何結構和尺寸。

由于檢測部件和鑄件可能較大且難以移動，因此用戶必須能夠輕松攜帶三維掃描儀，將其帶到生產工廠、測量站或車間。此外，測量結果應能夠無縫與現有工作流程集成，數據后處理應簡單易行。

簡而言之，適合制造業和重工業的三維掃描儀應是便攜式、精確且具有多功能的三維掃描儀。此類掃描儀還可與集成的 3D 軟件平臺協同工作。

NDT 技術人員使用計量級三維掃描儀掃描彎曲的幾何形狀

因此，適合石油和天然氣行業的三維掃描儀是那些能夠提供準確數據、可靠診斷和可追溯結果的掃描儀，此類掃描儀可使管道所有者和 NDT 服務公司無憂。

醫療行業 — 特別是與矯形器和假肢服務相關的行業 — 需要使用非接觸式設備捕獲身體部位，以打造完整的身形并設計舒適的矯形器或假肢。

由于醫生不是 3D 掃描專家，他們需要簡單易用的三維掃描儀和用戶友好的軟件，以便在不需要大量培訓的情況下快速掌握使用方法。此外，在任何環境下，都應該在不到五分鐘的時間內準備好三維掃描儀，使整個過程無縫銜接，使患者放心。

因此，適合醫療行業的三維掃描儀應安全直觀、設置快捷。這些掃描儀還必須具有多功能性，以采集身體的復雜器官形狀。

將 3D 掃描技術融入到工程課程中的教學計劃可演示先進的技術，并為學生提供在該行業找到理想工作所需的知識。

負責授課的教師和研究人員在講授課程時，必須根據真實的工業要求向未來的工程師講解基本工程原理。要達到此要求，他們必須緊跟新技術和趨勢，如激光和結構光 三維掃描儀，這也有助于吸引學生的注意力和興趣。

因此，適合科學和教育領域的三維掃描儀是那些為行業中的高需求領域而設計的掃描儀，例如質量控制和逆向工程。即插即用設備和用戶友好的軟件對于學生有效學習 3D 掃描和教師快速成為 3D 掃描專家至關重要。

如前所述，價格和掃描質量直接關聯。如果低于 1,000 美元，則三維掃描儀中的光學元件和攝像頭無法產生逆向工程或產品開發等工業應用所需的質量水平。但是，對于休閑或創造性活動等基本應用來說，這些三維掃描儀可作為不錯的入門級產品，此類應用不需要嚴格的精確度。價格低廉的三維掃描儀可幫助您更輕松地采集和處理數據，且不會讓您為此投入太多經濟成本。

如果您擁有一部 iPhone 或 iPad Pro，可能并未意識到您的設備相機模塊已經集成了激光雷達。這意味著您具有像 Polycam、RoomScan LiDAR 或 Canvas 這樣的 iPhone 應用：Pocket 3D 房間掃描儀可以掃描房間和物體，創建環境 3D 示圖效果。這是了解 3D 掃描的優秀方式，無需額外費用！

在此價格范圍內，可能購買到具有文物保護應用（例如，將文物數字化）、醫療保健應用（例如，采集身體部位和創建定制矯形器和假肢）或教育應用（例如，向學生展示 3D 掃描的基礎知識）所需精度水平的三維掃描儀。對于對細節層次要求不精細的物體來說，此類中等價位的三維掃描儀還是理想的 CAD 和 3D 打印入門級產品。

盡管如此，需要更高級應用（例如與質量控制、質量保證、產品開發和逆向工程相關）的專業人士應該將工業級三維掃描儀作為購買目標，因為其提供的掃描質量能達到精確再現所掃描物體之形狀和復雜性的相關要求。

在此價格范圍內，無論掃描物體的尺寸、形狀、材料、飾面和復雜性如何，工業界和專業人士都可以依賴此類掃描儀提供其所需的精確度、速度和多功能性，用于驗證部件的一致性和質量。雖然購買此類專業的工業用三維掃描儀的預算可能更高，但該掃描儀也可以測量更多數據，且速度更快、細節更清晰，從而為檢測或產品開發節省寶貴的時間。

為什么計量級三維掃描儀價格如此昂貴？如果您已經讀到此處，可能會詢問此類具體問題，好奇是否應該現在就開始存錢購買一臺頂級設備。首先，您需要確定您的需求和應用。一臺價格低廉的三維掃描儀對于非專業應用（如家庭或學校使用）來說已足夠。但是，如果您希望獲得最高的掃描質量、精確度、速度和多功能性，請購買專業的工業用三維掃描儀。就是這么簡單。這些三維掃描儀專為質量控制、逆向工程和產品開發等高要求的應用量身定制。

其掃描質量是研發 (R&D) 中重要活動的關鍵部分。制造商必須投入時間和資源（包括人力和財力）來測試光學元件并開發軟件算法。只有專業的工業用三維掃描儀才能提供工業應用所需的精確度、可靠性和嚴謹性。因此，其價格也更為昂貴。

然而，需要注意的是，其較高的價格并不只包括 3D 掃描設備。此價格還包括提供持續培訓、軟件升級、維修和租賃服務，以及您所使用語言的本地化支持。此外，此類掃描儀的設計目標是持續使用數十年，而價格低廉的三維掃描儀則不具備這種優勢，這些掃描儀往往幾年后就會被市場淘汰，而其供應商可能也會陷入財務困境。