三維掃描

由于測量過程中人為或隨機因素引起的誤差有可能出現(xiàn)坐標異常點，需要予以剔除；當測量數(shù)據(jù)因阻塞和可及性問題而導致數(shù)據(jù)缺損時，要對測量數(shù)據(jù)加以延拓和修補；有時數(shù)據(jù)過于密集時，還要對其進行勻化處理；隨著測量精度的提高，“點云”數(shù)據(jù)量可高達幾兆甚至上百兆字節(jié)，其中包含大量的冗余數(shù)據(jù)，因此需要對數(shù)據(jù)進行壓縮；復雜拓撲結構的物體表面往往包括許多特征，為了滿足重建曲面的拓撲結構要求，還要對測量數(shù)據(jù)進行區(qū)域分割，重現(xiàn)曲面的過渡、裁剪等信息；當不能一次測量全部實體模型的數(shù)據(jù)信息時，就需從不同角度多次測量同一實體模型，對所測得的數(shù)據(jù)點進行拼合以形成實體的整體表面數(shù)據(jù)點云。

以博物館為例，3D打印為保護文化遺產(chǎn)開辟了新途徑。在博物館里常常會用很多復雜的替代品來保護原始作品不受環(huán)境或意外事件的傷害，同時復制品也能將藝術或文物的影響更多更遠的人。但是文物復制起來工序繁瑣且和真品還原度不一定高。3D打印技術的出現(xiàn)很好地解決了這一難題。通過文物掃描，獲取文物的周圍結構和色彩，在電腦上加以編輯和修改再打印出來。史密森尼博物館就因為原始的托馬斯?杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽，所以博物館用了一個巨大的3D打印替代品放在了原來雕塑的位置。（下圖為打印的替代品）3D打印機最大的賣點之一就是能制造出那些傳統(tǒng)方法很難或根本無法制造出的物品。人們能夠更加了解這些原本只有在博物館和研究中心才能看到的藝術品。最近谷歌正同3D打印機廠商Stratasys合作準備一起再現(xiàn)古代藝術品。

許多從考古遺址發(fā)掘出來的文物都遭到了損害，為了它們的保護和展覽需要一定的修復。無論修復人員技藝多么高超，文物在修復過程中不可避免地遭到損傷。近來計算機技術的發(fā)展使得準確測量文物的三維形狀和在不損傷文物本身的前提下進行修復成為可能。一個叫做FreeForm的三維觸覺式計算機半自動造型系統(tǒng)被用來進行這個研究。這就允許操作者利用一支可感鋼筆操縱文物圖形。這樣，文物就能根據(jù)手指的觸感在計算機中修復其虛擬形態(tài)。用這個造型系統(tǒng)，修復了龍谷大學所藏由大谷探險隊在1902年發(fā)掘的佛像。