三维激光扫描技术在人体三维建模中的应用研究

测绘第36卷第1期2013年2月 13

三维激光扫描技术在人体三维建模中的

应用研究

黄承亮

（重庆市勘测院，重庆 400020）

[摘要] 三维激光扫描技术具有快速、细致和高精度的特点，将它应用于人体三维建模中，可以减轻作业人员的作业强度，建立高精度的人体三维模型。本文介绍了RIEGL VZ-1000三维激光扫描仪特性，分析了该技术在人体三维建模中的控制网布设方法，数据采集中的扫描参数设置，运用Geomagic Studio软件点云数据建模方法，提出了基于三维激光扫描技术人体三维建模的作业流程，并通过实例验证了三维激光扫描技术在人体三维建模中的可行性。

[关键词] 三维激光扫描技术；人体三维建模；点云拼接；数据处理

[中图分类号] P234 [文献标识码] A [文章编号] 1674-5019（2013）01-0013-03

The Application and Research of 3D Laser Scanning Technology in 3D

Human Body Modeling

HUANG Cheng-liang

1 引言

地面三维激光扫描技术（Terrestrial Laser Scanning，TLS）是20世纪90年代发展起来的一种快速获取空间三维信息的新技术手段，广泛应用于测绘技术行业，带动了测绘技术的全面发展，使得空间数据的获取从传统的单点数据采集向连续的、密集型自动数据获取技术转变。其最根本的意义在于该技术实现了实物快速、精确的数字化，即通过激光扫描得到目标的点云数据，在此基础上可进一

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步得到物体的三维模型。

随着科学技术的不断发展，人们对数字产品的追求也越来越多。在人体摄影方面，目前主要以数字照片的形式表现，数字照片主要是以二维平面信息展现，无法进行三维立体的展示，而人体三维模型是空间三维数据，可以进行旋转、缩放、查询等操作，因此越来越受到关注，特别在三维相馆的建

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设中，人体三维模型的应用更为重要。

美国的Cyberware、德国的Vitronic、法国的Telmat、日本的NKK等公司已经研发了成熟的三维人体扫描系统，但在国内，人体三维模型建立方面的研究相对较少。随着三维激光扫描技术的日趋成熟，为人体三维建模提供有力的技术支持，本文以RIEGL VZ-1000三维激光扫描系统应用于人体三维建模为例，对点云数据获取、数据处理方法进行了研究。

2 仪器介绍

目前市场上的三维激光扫描仪主要是徕卡、天宝和Riegl三个公司的产品，每个公司的三维激光扫描仪都有各自的特点和应用范围。本文根据研究要求及仪器性能选择RIEGL VZ-1000三维激光扫描

仪作为试验仪器。

图1 RIEGL VZ-1000

图1 所示扫描仪为本次试验使用的RIEGL VZ-1000三维激光扫描仪，其拥有RIEGL独一无二的全波形回波技术和实时全波数字化处理和分析技术，每秒可发射高达300000点的纤细激光束，提供高达0.0005°的角分辨率，该仪器采用激光等级为LaserClass1，对人体没有伤害。除此以外，基于RIEGL独特的多棱镜快速旋转扫描技术，它能够产生

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