3D掃描技術(shù)如同現(xiàn)實(shí)世界的“復(fù)印機(jī)”,它能高速、高精度地捕獲物理物體的幾何形狀和顏色信息,生成對(duì)應(yīng)的數(shù)字3D模型。這項(xiàng)技術(shù)主要分為激光掃描和結(jié)構(gòu)光掃描,它們通過(guò)測(cè)量物體表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)來(lái)重建其三維形態(tài)。應(yīng)用之一便是創(chuàng)建“數(shù)字孿生”。例如,可以對(duì)一整座工廠或一棟摩天大樓進(jìn)行精細(xì)的3D掃描,在電腦中創(chuàng)建一個(gè)與實(shí)體完全一致的虛擬副本。這個(gè)數(shù)字孿生體不僅可以用于展示,更能進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)接和模擬分析。工程師可以在數(shù)字模型上模擬設(shè)備運(yùn)行、能耗情況、人員流動(dòng),甚至預(yù)測(cè)潛在故障,從而在真實(shí)世界中進(jìn)行優(yōu)化和干預(yù)。數(shù)字孿生讓城市管理、工廠運(yùn)營(yíng)和建筑設(shè)計(jì)進(jìn)入了可預(yù)測(cè)、可優(yōu)化的全新階段。3D 打印的燈飾可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜光影效果,通過(guò)獨(dú)特的造型設(shè)計(jì),為空間增添藝術(shù)氛圍。閔行區(qū)電競(jìng)椅3D數(shù)字建模

時(shí)間與戰(zhàn)火無(wú)情地侵蝕著人類的文化遺產(chǎn)。3D技術(shù)為此提供了強(qiáng)大的保護(hù)手段。通過(guò)高精度的3D掃描和攝影測(cè)量,可以對(duì)古建筑、雕塑、考古遺址進(jìn)行毫米級(jí)的數(shù)字化存檔,長(zhǎng)久保存其當(dāng)前狀態(tài)。這些數(shù)字模型不僅可以用于學(xué)術(shù)研究,還可以通過(guò)3D打印進(jìn)行1:1的實(shí)體復(fù)原,或者在VR中向全球公眾開(kāi)放虛擬游覽,讓無(wú)法親臨現(xiàn)場(chǎng)的人也能沉浸式體驗(yàn)文化遺產(chǎn)的魅力。在文物因自然災(zāi)害或人為破壞而損毀時(shí),精確的3D數(shù)據(jù)甚至能為修復(fù)工作提供可靠的依據(jù)。寶山區(qū)電競(jìng)椅3D效果圖3D 打印將設(shè)計(jì)好的數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體,層層疊加的方式實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的快速制作。

在工業(yè)設(shè)計(jì)與工程領(lǐng)域,3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的手工繪圖。軟件如SolidWorks、CATIA等允許工程師在虛擬空間中直接創(chuàng)建產(chǎn)品的三維數(shù)字原型。他們可以輕松地進(jìn)行修改、測(cè)試裝配關(guān)系、進(jìn)行有限元分析(FEA)以模擬受力情況,甚至進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析。這避免了制造昂貴物理原型的高成本和長(zhǎng)周期,從小小的手機(jī)外殼到龐大的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),幾乎所有現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品都誕生于3D CAD軟件之中,它是現(xiàn)代制造業(yè)數(shù)字化和智能化的起點(diǎn)。
3D技術(shù)為保護(hù)和傳承世界文化遺產(chǎn)提供了全新的解決方案。對(duì)于因時(shí)間、自然災(zāi)害而面臨損壞甚至消失風(fēng)險(xiǎn)的古跡文物,3D掃描技術(shù)可以非接觸地、高精度地記錄下它們當(dāng)前的每一個(gè)細(xì)節(jié),生成數(shù)字檔案。這些數(shù)字模型不僅可以用于學(xué)術(shù)研究、虛擬展示,還能在古跡受損時(shí)為修復(fù)工作提供精確的參考。更進(jìn)一步,通過(guò)3D打印,可以1:1復(fù)制出珍貴的文物或雕塑,供公眾近距離觸摸和研究。同時(shí),結(jié)合VR技術(shù),人們可以穿越時(shí)空,“親身”漫步于早已湮滅的古羅馬城或吳哥窟,讓跨越千年的文明得以在數(shù)字世界中重生和傳播。能源領(lǐng)域利用 3D 打印制作油氣設(shè)備部件,優(yōu)化流道設(shè)計(jì),提高能源傳輸效率。

3D掃描是一種逆向了3D建模的過(guò)程,它通過(guò)激光、結(jié)構(gòu)光或攝影測(cè)量等技術(shù),快速捕獲物理物體的表面幾何數(shù)據(jù),生成高精度的“數(shù)字孿生體”——3D模型。這種技術(shù)使得文物古跡的數(shù)字化存檔、逆向工程、品質(zhì)檢測(cè)和定制化設(shè)計(jì)成為可能。例如,考古學(xué)家可以用它來(lái)精確記錄考古遺址的現(xiàn)狀,無(wú)需觸碰脆弱的文物;設(shè)計(jì)師可以掃描一個(gè)人身體,為其量身定制合身的服裝或座椅。3D掃描橋接了物理世界與數(shù)字世界,為3D打印、VR/AR內(nèi)容創(chuàng)作提供了海量的原始三維數(shù)據(jù)。3D 打印的健身器材配件可根據(jù)用戶運(yùn)動(dòng)習(xí)慣定制,提升運(yùn)動(dòng)安全性與鍛煉效果。青浦區(qū)潮玩3D創(chuàng)意
3D 打印的玩具可根據(jù)孩子喜好定制造型,同時(shí)能實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì),方便組裝與更換。閔行區(qū)電競(jìng)椅3D數(shù)字建模
3D 動(dòng)畫(huà):動(dòng)畫(huà)產(chǎn)業(yè)的 “技術(shù)革新者”3D 動(dòng)畫(huà)已取代部分傳統(tǒng)手繪動(dòng)畫(huà),成為主流制作方式,其優(yōu)勢(shì)在于角色動(dòng)作更流暢、場(chǎng)景更立體。皮克斯的《玩具總動(dòng)員》開(kāi)啟了 3D 動(dòng)畫(huà)時(shí)代,通過(guò) “骨骼綁定” 技術(shù),讓玩具角色的關(guān)節(jié)活動(dòng)更自然,表情更生動(dòng)。如今,3D 動(dòng)畫(huà)還融入了 “實(shí)時(shí)渲染” 技術(shù),如《蜘蛛俠:平行宇宙》系列,通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整畫(huà)面光影和色彩,打造出漫畫(huà)風(fēng)格的視覺(jué)效果。在動(dòng)畫(huà)電影制作中,3D 技術(shù)還能縮短制作周期,原本需要數(shù)月繪制的場(chǎng)景,通過(guò) 3D 建模與渲染,幾周內(nèi)即可完成。閔行區(qū)電競(jìng)椅3D數(shù)字建模