背景介紹

隨著中國改革開放和市場經(jīng)濟的發(fā)展不斷深入，大眾對于多元化旅游資源的熱情不斷高漲，巨大的市場資源和廣闊的市場前景，使得景區(qū)當?shù)卣粩嘣黾訉ξ幕糜萎a(chǎn)業(yè)的投入和創(chuàng)新。為了滿足社會大眾的消費需求，打造創(chuàng)新文化旅游產(chǎn)品，景區(qū)管委不斷提高對文化旅游產(chǎn)品的創(chuàng)新運營的重視，政府也積極加大科技投入，助力文化旅游產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)文旅產(chǎn)品的創(chuàng)新。

項目概況

12月10日，從文化和旅游部資源開發(fā)司傳來喜訊，經(jīng)過各級專家的嚴格評審，層層篩選，云和梯田景區(qū)脫穎而出，順利通過了國家旅游局全國旅游資源規(guī)劃開發(fā)質(zhì)量評定委員會組織的景區(qū)資源價值和景觀質(zhì)量評審，成功列入國家5A級旅游景區(qū)創(chuàng)建名單。這標志著云和梯田景區(qū)5A創(chuàng)建工作邁過了重要的一關(guān)，取得了階段性勝利。

坑根村地處崇頭鎮(zhèn)西南方向。群山環(huán)繞，風景優(yōu)美，位于云和梯田景區(qū)的核心區(qū)塊。近日，我司上海滬敖信息科技有限公司受托，承接了坑根村歷史建筑數(shù)字化項目，ZZ目的在于將當?shù)貛资鶜v史建筑完整數(shù)字化，提供包含所有一比一尺寸信息的數(shù)字化模型用于項目的改建設計和信息存檔等。

本案例選取一棟做詳細介紹。

本棟房屋依山而建，有三間小房組合而成，以山勢由低到高，前后有兩塊菜地，外側(cè)是一條石階梯蜿蜒而上。墻體多為累石與泥墻混合，房屋中還有部分木制支撐結(jié)構(gòu)，應甲方一比一還原現(xiàn)場的要求，我們決定采用三維激光掃描技術(shù)將房屋掃描下來，再以獲得的彩色點云作為尺寸和紋理依據(jù)，逆向生成模型。

三維激光掃描儀簡介

三維激光掃描儀的工作原理是激光測距，掃描儀本身是將無合作目標激光測距儀與角度測量系統(tǒng)組合的自動化快速測量系統(tǒng)。通過時間差計算出掃描儀到被測目標之間的距離，結(jié)合編碼器來測量鏡頭旋轉(zhuǎn)角與激光掃描儀的水平旋轉(zhuǎn)角度，從而獲得每一個點的三維坐標值。

三維掃描技術(shù)的出現(xiàn)，改變了已有的數(shù)據(jù)采集方式。面式數(shù)據(jù)采集替代傳統(tǒng)的點式數(shù)據(jù)采集，是測量技術(shù)發(fā)展史上的一次巨大變革，三維掃描技術(shù)引入古建筑測繪彌補了傳統(tǒng)測繪手段的諸多不足，面對形式多樣，曲線樣式眾多、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜的古代建筑，三維激光掃描儀大大提高了測繪的工作效率。三維激光掃描技術(shù)具備以下特點：

非接觸性，不需要接觸被測目標，即可快速得到目標的三維信息，解決了危險目標、不宜接觸目標、易損壞目標的測量。

快速性，激光掃描的方式能夠快速獲取大面積的空間信息。從傳統(tǒng)的單點測量的方式跨越到面測量，實現(xiàn)測量效率的質(zhì)的飛躍。

數(shù)據(jù)采集的高密度性，具體測量過程中，可根據(jù)實際需求，被測物體的精細程度設定一定得采樣間隔，從而得密度足夠高的點云數(shù)據(jù)。

全數(shù)字化，三維激光掃描儀得到的點云，不僅包含了三維位置信息，也包含了RGB信息，便于移植到其他系統(tǒng)處理和使用。

全天候，三維激光掃描一通過主動發(fā)射激光束的方式來完成對目標點的測量，不需要外部光線，使得掃描能夠擺脫時間和空間的限制，實現(xiàn)全天候測量。

工作流程

1根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適的掃描站點，設定合適的參數(shù)進行自動化三維掃描。

2.數(shù)據(jù)融合

采集的數(shù)據(jù)可以自動在軟件中一鍵注冊，實現(xiàn)自動融合。

3.生成模型

利用得到的點云數(shù)據(jù)，軟件也可半自動化生成部分模型，再通過人工修改與補充，可以得到完整模型，此模型也可用于輔助設計與3D打印等。

4.3D打印

本案甲方亦有對現(xiàn)有歷史建筑做沙盤展示的需求，使用3D打印技術(shù)制作沙盤模型是較合適的解決方案。在對模型進行網(wǎng)格化處理，細節(jié)修繕后，根據(jù)打印需求之實際情況，我們將其分成了屋頂、主體與底座三部分分別打印，以保證其屋頂?shù)耐咂毠?jié)和泥石墻的細節(jié)很大程度的還原其本身的細節(jié)。

5.其他用途

1）用切片獲得二維線化圖

2）利用插件可以用于成果匯報與快速尺寸測量

3) 使用自帶的VR插件可以實現(xiàn)VR瀏覽

展望

中國已經(jīng)步入大眾旅游時代，人們對旅游品質(zhì)的要求不斷提高，文化旅游作為一種以歷史文化資源為基礎(chǔ)的精神文化消費活動，日益受到大眾青睞。文化旅游產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出強勁的發(fā)展動力，在中國旅游業(yè)大步發(fā)展的進程中是不可或缺的重要力量之一。

目前已經(jīng)越來越多的省份積極推進文化旅游產(chǎn)業(yè)布局，并明確提出要把文化旅游作為支柱產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向進行ZD謀劃，并明確提出要把文化旅游產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展作為帶動文化市場迭代升級的重要手段和主攻方向。

那么如何有效實現(xiàn)戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)建設？如何積極推進中國文化旅游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級？這些都是新時期文化旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展不得不面對的現(xiàn)實問題。在景點以及其配套設施的建設方面，將更多的高新技術(shù)投入到景點以及其配套設施建設項目中去，將可以輔助設計出更好的實際方案，以達到節(jié)省工期及物料和人力成本的效果。

三維激光掃描技術(shù)在建筑行業(yè)中有著十分廣泛的應用。除了采集數(shù)據(jù)逆向生成數(shù)字模型為深化設計提供參照依據(jù)外，還可以用于三維建檔、結(jié)構(gòu)檢測、與設計方案進行對比分析、竣工驗收等多個維度與方向。

如今，建筑行業(yè)正處于信息化的快速進程中，三維掃描作為一種高效便捷全方位和高精度的數(shù)據(jù)采集和測量技術(shù)，再輔以逆向建模技術(shù)，將會為建筑改造設計提供新的思路。

滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè)，擁有豐富的三維項目經(jīng)驗，公司以行業(yè)應用為出發(fā)點，為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應用服務。

滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀（大小空間）、地面三維激光掃描儀、無人機傾斜攝影測量、3D打印等多種技術(shù)手段，從幾厘米到幾百米的物體或三維空間，從幾個微米到幾個厘米的精度，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項目服務的完整解決方案。

滬敖3D目前主要服務于制造業(yè)（汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機械）、建筑業(yè)（建筑設計、施工、裝修等）、文化遺產(chǎn)（博物館、古建筑、考古等）、數(shù)字化工廠、JY公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監(jiān)測、3D打印等技術(shù)方案。