三維掃描建模技師（初級(jí)）考試試卷及答案一、填空題（每題1分，共10分）1.三維掃描按原理可分為接觸式和______式兩類。2.激光三維掃描儀的核心部件之一是______，用于發(fā)射激光束。3.三維掃描數(shù)據(jù)的常見格式有PLY、STL和______。4.建模前需對(duì)掃描對(duì)象進(jìn)行______處理，避免反光影響精度。5.逆向工程中，從點(diǎn)云到曲面的過程稱為______。6.掃描儀校準(zhǔn)的目的是消除______誤差。7.接觸式掃描常用的傳感器類型是______傳感器。8.三維掃描的精度指標(biāo)通常包括______精度和重復(fù)精度。9.用于點(diǎn)云拼接的常見特征是______（如標(biāo)記點(diǎn)）。10.STL格式文件主要描述物體的______信息。填空題答案1.非接觸2.激光發(fā)射器3.OBJ4.表面預(yù)處理5.曲面重構(gòu)6.系統(tǒng)7.觸發(fā)式8.絕對(duì)9.參考特征10.三角面片二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于非接觸式三維掃描設(shè)備的是？A.三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)B.激光掃描儀C.關(guān)節(jié)臂測(cè)量?jī)xD.觸發(fā)式探頭2.掃描反光物體時(shí)，最有效的預(yù)處理方法是？A.打磨B.噴啞光漆C.加熱D.冷卻3.點(diǎn)云數(shù)據(jù)中，去除噪聲點(diǎn)的操作稱為？A.平滑B.濾波C.裁剪D.對(duì)齊4.以下哪種格式適合存儲(chǔ)帶紋理的三維模型？A.STLB.PLYC.OBJD.ASC5.掃描儀的重復(fù)精度是指？A.多次掃描同一物體的誤差一致性B.與標(biāo)準(zhǔn)件的誤差C.掃描速度D.掃描范圍6.逆向工程的核心流程不包括？A.數(shù)據(jù)采集B.正向設(shè)計(jì)C.曲面重構(gòu)D.模型驗(yàn)證7.標(biāo)記點(diǎn)在掃描中的主要作用是？A.增加反光B.輔助點(diǎn)云拼接C.提高掃描速度D.保護(hù)設(shè)備8.接觸式掃描的主要缺點(diǎn)是？A.速度慢B.精度低C.易損壞物體D.以上都是9.以下哪個(gè)軟件常用于三維掃描后處理？A.AutoCADB.GeomagicWrapC.PhotoshopD.Word10.掃描大型物體時(shí)，通常需要進(jìn)行？A.多次局部掃描后拼接B.單次全局掃描C.無需預(yù)處理D.降低精度單項(xiàng)選擇題答案1.B2.B3.B4.C5.A6.B7.B8.A9.B10.A三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.三維掃描的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括？A.逆向工程B.文物保護(hù)C.工業(yè)檢測(cè)D.影視特效2.非接觸式掃描的優(yōu)點(diǎn)有？A.速度快B.不接觸物體C.適合復(fù)雜曲面D.精度無限高3.點(diǎn)云后處理的基本操作包括？A.去噪B.拼接C.簡(jiǎn)化D.平滑4.掃描儀校準(zhǔn)的內(nèi)容包括？A.激光線校準(zhǔn)B.相機(jī)標(biāo)定C.轉(zhuǎn)臺(tái)校準(zhǔn)D.軟件參數(shù)設(shè)置5.常見的掃描標(biāo)記點(diǎn)類型有？A.圓形標(biāo)記點(diǎn)B.方形標(biāo)記點(diǎn)C.十字標(biāo)記點(diǎn)D.任意形狀6.曲面重構(gòu)的常用方法有？A.基于特征的重構(gòu)B.自由曲面重構(gòu)C.多邊形建模D.布爾運(yùn)算7.影響三維掃描精度的因素有？A.物體表面特性B.掃描儀校準(zhǔn)C.掃描距離D.環(huán)境光照8.以下屬于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的是？A.PLYB.OBJC.ASCD.IGES9.逆向工程中，模型驗(yàn)證的方法包括？A.與點(diǎn)云對(duì)比B.尺寸測(cè)量C.有限元分析D.外觀檢查10.接觸式掃描的應(yīng)用場(chǎng)景包括？A.精密模具檢測(cè)B.大型工件掃描C.柔軟物體掃描D.復(fù)雜曲面檢測(cè)多項(xiàng)選擇題答案1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABC6.AB7.ABCD8.ABC9.ABD10.AD四、判斷題（每題2分，共20分）1.激光掃描儀的掃描速度越快，精度越高。（）2.噴顯影劑會(huì)降低掃描精度。（）3.STL格式可以存儲(chǔ)紋理信息。（）4.標(biāo)記點(diǎn)越多，點(diǎn)云拼接精度越高。（）5.接觸式掃描不需要預(yù)處理。（）6.三維掃描數(shù)據(jù)可以直接用于3D打印。（）7.相機(jī)標(biāo)定是激光掃描儀校準(zhǔn)的必要步驟。（）8.點(diǎn)云簡(jiǎn)化會(huì)降低模型精度。（）9.逆向工程就是復(fù)制現(xiàn)有物體。（）10.環(huán)境光照對(duì)激光掃描精度無影響。（）判斷題答案1.×2.×3.×4.√5.×6.√7.√8.×9.×10.×五、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述三維掃描前物體表面預(yù)處理的目的及常用方法。答案：目的是解決物體反光、吸光、透明等問題，確保數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確。常用方法：①噴啞光顯影劑（如白色噴漆），增加漫反射；②打磨光滑表面，去除鏡面反射；③貼標(biāo)記點(diǎn)，輔助拼接；④透明物體噴薄漆或貼半透明膜；⑤黑色吸光物體噴淺色漆。預(yù)處理需均勻覆蓋，不損傷物體，標(biāo)記點(diǎn)分布合理。2.簡(jiǎn)述點(diǎn)云拼接的基本原理及常用方法。答案：原理是通過匹配點(diǎn)云間共同特征（標(biāo)記點(diǎn)、幾何特征）計(jì)算變換矩陣，使多幀點(diǎn)云對(duì)齊。常用方法：①標(biāo)記點(diǎn)拼接：利用粘貼的特征點(diǎn)計(jì)算相對(duì)位置；②幾何特征拼接：提取邊緣、曲面特征，用ICP算法迭代優(yōu)化；③轉(zhuǎn)臺(tái)拼接：結(jié)合轉(zhuǎn)臺(tái)角度信息拼接旋轉(zhuǎn)掃描數(shù)據(jù)。拼接后需檢查重疊區(qū)域誤差。3.簡(jiǎn)述STL格式文件的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景。答案：STL僅存儲(chǔ)三角面片信息，無紋理/特征，分ASCII和二進(jìn)制格式（二進(jìn)制更省空間）。應(yīng)用場(chǎng)景：①3D打印直接輸入；②快速原型制作；③逆向工程點(diǎn)云可視化；④工業(yè)檢測(cè)對(duì)比偏差。缺點(diǎn)是缺乏拓?fù)湫畔?，不適合復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)。4.簡(jiǎn)述逆向工程中曲面重構(gòu)的基本流程。答案：流程：①點(diǎn)云預(yù)處理（去噪、簡(jiǎn)化、拼接）；②特征提?。ㄗR(shí)別規(guī)則/自由曲面特征）；③曲面擬合（規(guī)則特征用NURBS，自由曲面網(wǎng)格擬合）；④曲面拼接（對(duì)齊邊緣，調(diào)整連續(xù)性）；⑤模型驗(yàn)證（對(duì)比點(diǎn)云偏差，檢查精度）。需兼顧精度與可編輯性。六、討論題（每題5分，共10分）1.討論接觸式掃描與非接觸式掃描的適用場(chǎng)景差異。答案：接觸式（三坐標(biāo)、關(guān)節(jié)臂）適合：①精密模具、齒輪等微米級(jí)精度檢測(cè)；②規(guī)則幾何特征測(cè)量；③直接測(cè)物理尺寸（孔位、壁厚）。缺點(diǎn)：速度慢，易劃傷柔軟物體。非接觸式（激光、結(jié)構(gòu)光）適合：①大型工件快速掃描；②復(fù)雜自由曲面（雕塑、文物）采集；③柔軟/易碎物體無損傷掃描；④逆向工程快速點(diǎn)云獲取。缺點(diǎn)：反光/透明物體需預(yù)處理，精度略低。需根據(jù)精度、物體特性、效率選擇。2.討論如何提高三維掃描的精度（至少3種方法）。答案：①設(shè)備校準(zhǔn)：定期標(biāo)定激光線、相機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)，消除系統(tǒng)誤差；②預(yù)處理：噴啞光漆（防反光）、貼均勻標(biāo)記點(diǎn)