近日，NavVis有幸邀請了兩位影響力強大的用戶來分享他們在土地測量、建筑捕捉、BIM、用于設(shè)計和其他專業(yè)的3D捕捉工作中超過三十年的心得體會。

這兩位行業(yè)專家分別是現(xiàn)實捕捉網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)始人、Nexus 3D咨詢公司總裁Matthew Byrd和DLR Group現(xiàn)實捕捉經(jīng)理兼負(fù)責(zé)人Luke Stevenson ，他們將為我們分享關(guān)于如何利用激光掃描實施混合式掃描流程的一些專業(yè)技巧。

1、通過逆向思維

找到正確的掃描工具

人們在剛開始接觸3D捕捉技術(shù)時，往往會在開始就問一些問題。我應(yīng)該使用我手機上的激光雷達(dá)嗎？還是手持式掃描儀？還是背包式的？在無人機上安裝激光雷達(dá)有效載荷怎么樣？還是應(yīng)該在機器人身上安裝？地面掃描儀還有使用的價值嗎？這些不同的選擇令人眼花繚亂，但Byrd提出的解決方案卻很簡單。

Byrd說：“你應(yīng)該在項目開始時就預(yù)期好結(jié)果。每種類型的項目都有不同的要求。你想捕捉100英畝的工作現(xiàn)場嗎？還是想制造一件設(shè)備？這個項目是建筑類的工作嗎？”

他說，一旦你確定了最 終目的，就可以反向用功了。做一下研究以確定項目的要求——詢問有關(guān)預(yù)算、精度和可交付成果等問題。然后挑選一個符合這些要求的工具。

2、混合型工作方式

對軟件同樣適用

你可能聽說過 [混合式工作流程] 的優(yōu)點，它涉及在一個項目中使用多種掃描工具。通常這表示項目中包含兩個或更多的硬件工具，如移動掃描系統(tǒng)和地面激光雷達(dá)掃描儀。

但Stevenson表示

混合式工作流程并不只適用于硬件

軟件也同樣適用

他嘗試 用案例說明這一點。他解釋道，DLR是一家設(shè)計公司，他們專注于使用能夠正確和準(zhǔn)確地體現(xiàn)BIM模型的BIM軟件。但在這些項目中，他們往往會使用NavVis IVION， 因為它能夠更加直觀地為客戶展示建筑物。“這是一個神奇的3D可視化軟件，我們會把它和BIM工具一起使用?！?br/>

Stevenson認(rèn)為

每個人都應(yīng)該考慮使用多種軟件解決方案——從你的項目需求開始考慮，再往前推。通過一些軟件工具，你可以將辛苦收集的數(shù)據(jù)重復(fù)使用2次、3次、5次，甚至10次，以滿足你所需要的各種交付物。

他說：“不要被一個單一的解決方案而限制。確保你所捕獲的數(shù)據(jù)可以在你項目的不同階段進行多次修改和使用?！?/p>

3、NavVis現(xiàn)實捕捉解決方案

使工作事半功倍

我們的兩位資 深用戶都表示，NavVis現(xiàn)實捕捉解決方案——包括NavVis VLX移動硬件和NavVis IVION軟件——提供的不僅僅是一種更快的數(shù)據(jù)采集方式。它還能讓你的工作事半功倍。

Byrd特別評價了NavVis VLX這樣的移動掃描儀的價值。他評論道：“它的第 一 個好處是能讓我們能夠更快地完成大型項目。“有了移動掃描，我們只用在一個地點花一兩天而不是四五天的時間。這有助于我們解決行業(yè)中的一個人盡皆知的棘手問題：資源匱乏。大家都想雇用激光掃描專業(yè)人員，但這個領(lǐng)域的人才現(xiàn)在十分緊缺。因此，我們視這樣的技術(shù)為提高效率的絕 佳手段。通過購買新的工具，讓我們無需雇傭額外的人員，節(jié)省出來的資源也能讓我們完成更多項目?！?/p>

Stevenson指出，NavVis現(xiàn)實捕捉解決方案也使他的業(yè)務(wù)更加高效。他說，他發(fā)現(xiàn)NavVis IVION等工具提供的云處理功能有很高的價值。

“NavVis IVION的Cloud Processing Add-on（云處理插件）為提高工作效率奠定了基礎(chǔ)。試想一下，一個1萬平方英尺的建筑所需的靜態(tài)掃描數(shù)量以及所伴隨的注冊工作？這將花費大量的時間，而且還需要一個計算能力強大的本地系統(tǒng)?！蓖瑫r，他指出，你必須逐一地處理它們，而這樣會把時間線拖得更長。

他說：“有了云處理插件，我們可以在同一時間處理大量的掃描?？梢詫⒁粋€TB的數(shù)據(jù)上傳到電腦中，第二天早上回來時就能獲得所需的建筑數(shù)據(jù)?；厝ブ笤侔阉鼈兤礈惼饋砭托辛??！?/p>

“這一技術(shù)已經(jīng)完全顛覆了我們行業(yè)的規(guī)則。它還幫助我們的小團隊解決著我們公司1400人的需求?！?/p>

3D掃描儀掃描后怎么建模

隨著3D掃描技術(shù)的快速發(fā)展，3D掃描儀已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，如工業(yè)制造、建筑設(shè)計、文化遺產(chǎn)保護等。掃描后如何將獲得的點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的3D模型，是許多用戶面臨的挑戰(zhàn)。本文將深入探討在使用3D掃描儀掃描后的數(shù)據(jù)處理與建模流程，幫助用戶理解如何通過專業(yè)的軟件工具，將掃描結(jié)果精確轉(zhuǎn)換為可應(yīng)用的3D模型。

1. 3D掃描儀掃描后的數(shù)據(jù)獲取

在使用3D掃描儀進行物體掃描時，設(shè)備通過激光或其他傳感器獲取物體表面的點云數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)由成千上萬的點組成，代表著物體表面各個位置的空間坐標(biāo)。掃描儀的精度和數(shù)據(jù)采集速度將直接影響到點云數(shù)據(jù)的質(zhì)量，因而選擇合適的掃描設(shè)備至關(guān)重要。

2. 點云數(shù)據(jù)處理

掃描后的點云數(shù)據(jù)并不是一個完整的3D模型，而只是包含表面幾何信息的原始數(shù)據(jù)。這些點云數(shù)據(jù)通常會包含噪聲、缺失區(qū)域等問題，因此需要進行預(yù)處理。常見的預(yù)處理步驟包括去噪、濾波、點云簡化和對齊。去噪是通過去除掃描中的不必要點來提高模型精度，點云簡化則是通過減少數(shù)據(jù)點的數(shù)量來提高后續(xù)處理的效率。

3. 點云轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格模型

處理過的點云數(shù)據(jù)需要通過三角網(wǎng)格化過程轉(zhuǎn)化為3D網(wǎng)格模型。這個過程將點云中的每一個點與相鄰點連接，形成三角形面片，構(gòu)成完整的3D表面。常用的網(wǎng)格化算法有Delaunay三角化和Poisson重建等。這一階段的關(guān)鍵是確保網(wǎng)格的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)合理，并盡可能保留細(xì)節(jié)，同時避免過度簡化導(dǎo)致模型失真。

4. 模型優(yōu)化與修復(fù)

完成網(wǎng)格化后，生成的3D模型可能會出現(xiàn)一些瑕疵，如非流形面、裂縫或多余的面片等問題。因此，需要對模型進行優(yōu)化與修復(fù)。優(yōu)化的目的是提高模型的可用性和性能，尤其是在3D打印或虛擬現(xiàn)實等應(yīng)用中，優(yōu)化后的模型能夠更好地兼容各種軟件和硬件。修復(fù)操作可以通過專業(yè)建模軟件進行，修復(fù)裂縫、填補缺失的部分、修整表面等，確保終模型的質(zhì)量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。

5. 模型導(dǎo)出與應(yīng)用

經(jīng)過優(yōu)化的3D模型可以導(dǎo)出為標(biāo)準(zhǔn)的3D文件格式，如STL、OBJ、PLY等，便于后續(xù)的3D打印、虛擬現(xiàn)實展示或其他應(yīng)用。根據(jù)具體需求，模型還可以進一步細(xì)化或添加紋理、材質(zhì)等元素，以適應(yīng)不同的工作流程。

專業(yè)結(jié)語

在3D掃描后建模的過程中，從數(shù)據(jù)采集到模型優(yōu)化每一步都需要精確的技術(shù)支持和專業(yè)的工具。通過對掃描數(shù)據(jù)的處理與模型的細(xì)致修復(fù)，能夠確保終模型在精度、穩(wěn)定性以及適用性上的優(yōu)良表現(xiàn)。因此，掌握這一完整流程對3D掃描技術(shù)的高效應(yīng)用至關(guān)重要。

APT安普綜合檢測能力強、服務(wù)范圍廣、檢驗項目全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，服務(wù)領(lǐng)域涉及化工、環(huán)保、機械、電子、建材、冶金、輕工、環(huán)境保護等領(lǐng)域的廣大企業(yè)、科研單位、高等院校等部門。

零部件的尺寸對裝配加工影響重大，尤其是汽車零部件、鑄件。3D抄數(shù)是指把已有零件或產(chǎn)品通過3D掃描建模，跟原有模型比對，這能夠幫助我們確定開模生產(chǎn)出的零部件跟已有模型是否一致，是一個逆向分析的過程。除了獲得產(chǎn)品的外觀三維數(shù)據(jù)外，也用于改善產(chǎn)品的外觀性能，特別是在對于外觀流體性能要求比較高的場合，也需要通過制造模型和樣板來不斷的測試和修改并得到Z終的模型，并使用這個Z終模型進行逆向曲面造型得到三維模型。

主要檢測項目

幾何尺寸與公差（GD&T）分析

依據(jù)設(shè)計圖紙，對預(yù)先確定的幾何尺寸與公差（GD&T）數(shù)據(jù)點進行分析，以滿足生產(chǎn)零件批準(zhǔn)程序（PPAP）的要求。在從首件試制到批量生產(chǎn)的過程中，可以大幅降低多型腔零件的檢測成本。一旦為CT數(shù)據(jù)集制定了Z初的GD&T規(guī)劃，就能對所有的GD&T數(shù)據(jù)點進行快速轉(zhuǎn)換，并將其應(yīng)用于隨后的零件掃描。

常規(guī)產(chǎn)品尺寸檢測：長度、寬度、高度、厚度、內(nèi)外徑、角度、ZX距、邊心距和偏心距等；

形狀位置公差檢測：圓度、直線度、平面度、平行度、垂直度、對稱度、傾斜度、同軸度（同心度）、全跳動、線輪廓度、面輪廓度、位置度等；

齒輪檢測：直齒、斜齒、螺輪、螺桿和花鍵等產(chǎn)品的檢測；

大型重工件鍛造件檢測：軸類、法蘭、設(shè)備機架、機械機架等大型工件的檢測；

產(chǎn)品表面輪廓檢測：產(chǎn)品的表面粗糙度、輪廓度等；

產(chǎn)品色譜分析檢測：大型易變形的金屬件、橡膠件、塑料件等。

憑借lingxian的行業(yè)檢測技術(shù)和先進的檢測設(shè)備，以及完善的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和zhuo越的服務(wù)理念，我們?yōu)榭蛻籼峁┤轿粌?yōu)質(zhì)檢測服務(wù)，為客戶在國際市場上占得先機提供權(quán)威的綠色解決方案。

熱分解工藝一般分為直燃(TO)、蓄熱燃燒(RTO)、催化燃燒(CO)、蓄熱催化燃燒(RCO)4種，只是燃燒方式和換熱方式的兩兩不同組合，主要可以用于處理吸附濃縮氣，也可以用于直接處理廢氣濃度＞3.5g/m3的中高濃度廢氣。

1）TO是將高濃廢氣送入燃燒室直接燃燒(燃燒室內(nèi)一般有一股長明火)，廢氣中有機物在750℃以上燃燒生成CO2和水，高溫燃燒氣通過換熱器與新進廢氣間接換熱后排掉，換熱效率一般≤60%導(dǎo)致運行成本很高，只在少數(shù)能有效利用排放余熱或有副產(chǎn)燃?xì)獾钠髽I(yè)中應(yīng)用。

2）RTO的燃燒方式與TO相同，只是將換熱器改為蓄熱陶瓷，高溫燃燒氣與新進廢氣交替進入蓄熱陶瓷直接換熱，熱量利用率可提高到90%以上，理念先進，運行成本較低，是目前國家主推的廢氣治理工藝。

3）CO是采用貴重金屬催化劑降低廢氣中有機物與O2的反應(yīng)活化能，使得有機物可以在250～350℃較低的溫度就能充分氧化生成CO2和H2O，屬無焰燃燒，高溫氧化氣通過換熱器與新進廢氣間接換熱后排掉，熱量利用率一般≤75%，常用于處理吸附劑再生脫附出來的高濃廢氣。

4）RCO燃燒方式與CO相同，換熱方式與RTO相同，由于投資堪比RTO，能處理的廢氣種類受催化劑影響又比RTO少，所以很少用企業(yè)采用RCO工藝。熱分解以RTO和CO的應(yīng)用例子較多，如果用于處理吸附脫附的濃縮氣，兩者差別不大，但若直接處理中高濃度廢氣時有很大區(qū)別，需要企業(yè)認(rèn)真對待。

 RTO與CO在處理中高濃度廢氣中各方面的異同

現(xiàn)就廢氣適用種類、廢氣濃度、廢氣流量、輔助能源、儀表自控、安全風(fēng)險、環(huán)保風(fēng)險、動力負(fù)荷、主設(shè)備投資、運行成本等方面進行比較。

2.1廢氣適用種類

兩種工藝都可以用于處理烷烴、芳香烴、酮、醇、酯、醚、部分含氮化合物等有機廢氣。含硫磷類廢氣會使催化劑中毒，不適合用CO處理，而如果忽略含硫磷廢氣燃燒時對設(shè)備儀表的少量腐蝕，可以限制性的使用RTO處理。

由于處理溫度均＜1150℃，兩種工藝都不能用于處理含鹵代烴廢氣以避免產(chǎn)生二噁英。部分類似硅烷類的廢氣因為燃燒后生成的固體塵灰會堵塞催化劑或蓄熱陶瓷或切換閥密封面，所以RTO和CO都不能使用。

含漆霧粉塵類廢氣要預(yù)過濾以避免切換閥關(guān)不緊、蓄熱體阻塞等現(xiàn)象，RTO的預(yù)處理要過濾到至少F6級；而CO處理廢氣主流通道上無切換閥，加上可以采用讓廢氣流速較高粉塵不易結(jié)存、定期給整個系統(tǒng)升溫回火將粉塵剝離分解等方法，因此CO的預(yù)處理只需簡單過濾到G4級。

此外，因為含易自聚有機物(如丁二烯、丙烯酸酯等)廢氣會影響到切換閥的有效開閉，同時也可能在位于廢氣進口處的蓄熱體上低溫沉積，使用RTO處理該類廢氣時會有安全隱患，而CO則不受影響。

硫氧還蛋白（Thioredoxins）是一系列廣泛存在于生物體內(nèi)的氧化還原酶，它能通過置換硫代二硫化物來減少二硫鍵的結(jié)合。常用作融合表達(dá)標(biāo)簽的硫氧還蛋白A(TrxA), 分量為11.6kDa，來源于大腸桿菌。

TrxA標(biāo)簽最獨特的優(yōu)點是它的熱穩(wěn)定性。TrxA本身不作為親和標(biāo)簽來進行重組蛋白優(yōu)化，而是通過在高溫條件下將雜蛋白變性去除而重組蛋白得以保存。TrxA也具有極好的促溶效率，用作促溶標(biāo)簽時可將重組蛋白的可溶性表達(dá)從12%提高至95%。

下面是針對trx標(biāo)簽常見問答解析：

①trx標(biāo)簽蛋白序列

MSDKIIHLTD DSFDTDVLKA DGAILVDFWA EWCGPCKMIA PILDEIADEY QGKLTVAKLN IDQNPGTAPK YGIRGIPTLL LFKNGEVAAT KVGALSKGQL KEFLDANLAG SGSGHMHHHH HHSSGLVPRG

②帶有trx標(biāo)簽會不會影響蛋白的抗原性

有可能的，trx標(biāo)簽是比較大的融合標(biāo)簽，有20多KDa，非常有可能改變蛋白的抗原決定簇。

一般為了不影響蛋白的功能，會在trx標(biāo)簽和目標(biāo)蛋白之間加一個酶切位點，比如腸激酶的位點DDDDK，把trx標(biāo)簽去除掉。

③TRX標(biāo)簽蛋白怎么純化

一般這個載體中都會有His 標(biāo)簽，直接用鎳柱純化即可

④常見的蛋白標(biāo)簽有哪些？有什么特點？

常見的蛋白標(biāo)簽有His-Tag、FLAG-Tag、HA-Tag、Myc-Tag、SUMO-Tag……

His-Tag

主要應(yīng)用：蛋白純化優(yōu)選，也可用于檢測。

特點：

? 分子量小，不影響目的蛋白的可溶性、結(jié)構(gòu)和功能。

? 可在非離子型表面活性劑存在/變性條件下純化，前者在純化疏水性強的蛋白得到應(yīng)用，后者在純化包涵體蛋白時表現(xiàn)突出。

? 可應(yīng)用于多種表達(dá)系統(tǒng)，純化的條件溫和。

? 可以和其它的親和標(biāo)簽一起構(gòu)建雙親和標(biāo)簽。

? 免疫原性相對較低。

FLAG-Tag

主要應(yīng)用： 廣泛的應(yīng)用于蛋白表達(dá)、純化、鑒定、功能研究及其蛋白相互作用等相關(guān)領(lǐng)域，在真核表達(dá)系統(tǒng)中表達(dá)效率更高。

特點：

? 分子量小，不影響融合蛋白功能，比同類標(biāo)簽更具親水性。

? 目的蛋白可直接通過FLAG標(biāo)簽進行親和層析，此層析為非變性純化，可以純化有活性的融合蛋白且純化效率高。

? 可以被抗FLAG抗體所識別，便于通過WB、ELISA等方法對含有FLAG標(biāo)簽的融合蛋白進行檢測、鑒定。

? 融合在目的蛋白N端的FLAG標(biāo)簽，其可以被腸激酶切除（DDDK），從而得到特異的目的蛋白。

更多關(guān)于蛋白標(biāo)簽詳情可以參看：https://cn.sinobiological.com/resource/protein-review/protein-tag

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