三维扫描建模技师（初级）考试试卷及答案

三维扫描建模技师（初级）考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.三维扫描按原理可分为接触式和______式两类。2.激光三维扫描仪的核心部件之一是______，用于发射激光束。3.三维扫描数据的常见格式有PLY、STL和______。4.建模前需对扫描对象进行______处理，避免反光影响精度。5.逆向工程中，从点云到曲面的过程称为______。6.扫描仪校准的目的是消除______误差。7.接触式扫描常用的传感器类型是______传感器。8.三维扫描的精度指标通常包括______精度和重复精度。9.用于点云拼接的常见特征是______（如标记点）。10.STL格式文件主要描述物体的______信息。填空题答案1.非接触2.激光发射器3.OBJ4.表面预处理5.曲面重构6.系统7.触发式8.绝对9.参考特征10.三角面片二、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下属于非接触式三维扫描设备的是？A.三坐标测量机B.激光扫描仪C.关节臂测量仪D.触发式探头2.扫描反光物体时，最有效的预处理方法是？A.打磨B.喷哑光漆C.加热D.冷却3.点云数据中，去除噪声点的操作称为？A.平滑B.滤波C.裁剪D.对齐4.以下哪种格式适合存储带纹理的三维模型？A.STLB.PLYC.OBJD.ASC5.扫描仪的重复精度是指？A.多次扫描同一物体的误差一致性B.与标准件的误差C.扫描速度D.扫描范围6.逆向工程的核心流程不包括？A.数据采集B.正向设计C.曲面重构D.模型验证7.标记点在扫描中的主要作用是？A.增加反光B.辅助点云拼接C.提高扫描速度D.保护设备8.接触式扫描的主要缺点是？A.速度慢B.精度低C.易损坏物体D.以上都是9.以下哪个软件常用于三维扫描后处理？A.AutoCADB.GeomagicWrapC.PhotoshopD.Word10.扫描大型物体时，通常需要进行？A.多次局部扫描后拼接B.单次全局扫描C.无需预处理D.降低精度单项选择题答案1.B2.B3.B4.C5.A6.B7.B8.A9.B10.A三、多项选择题（每题2分，共20分）1.三维扫描的主要应用领域包括？A.逆向工程B.文物保护C.工业检测D.影视特效2.非接触式扫描的优点有？A.速度快B.不接触物体C.适合复杂曲面D.精度无限高3.点云后处理的基本操作包括？A.去噪B.拼接C.简化D.平滑4.扫描仪校准的内容包括？A.激光线校准B.相机标定C.转台校准D.软件参数设置5.常见的扫描标记点类型有？A.圆形标记点B.方形标记点C.十字标记点D.任意形状6.曲面重构的常用方法有？A.基于特征的重构B.自由曲面重构C.多边形建模D.布尔运算7.影响三维扫描精度的因素有？A.物体表面特性B.扫描仪校准C.扫描距离D.环境光照8.以下属于点云数据的是？A.PLYB.OBJC.ASCD.IGES9.逆向工程中，模型验证的方法包括？A.与点云对比B.尺寸测量C.有限元分析D.外观检查10.接触式扫描的应用场景包括？A.精密模具检测B.大型工件扫描C.柔软物体扫描D.复杂曲面检测多项选择题答案1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABC6.AB7.ABCD8.ABC9.ABD10.AD四、判断题（每题2分，共20分）1.激光扫描仪的扫描速度越快，精度越高。（）2.喷显影剂会降低扫描精度。（）3.STL格式可以存储纹理信息。（）4.标记点越多，点云拼接精度越高。（）5.接触式扫描不需要预处理。（）6.三维扫描数据可以直接用于3D打印。（）7.相机标定是激光扫描仪校准的必要步骤。（）8.点云简化会降低模型精度。（）9.逆向工程就是复制现有物体。（）10.环境光照对激光扫描精度无影响。（）判断题答案1.×2.×3.×4.√5.×6.√7.√8.×9.×10.×五、简答题（每题5分，共20分）1.简述三维扫描前物体表面预处理的目的及常用方法。答案：目的是解决物体反光、吸光、透明等问题，确保数据完整准确。常用方法：①喷哑光显影剂（如白色喷漆），增加漫反射；②打磨光滑表面，去除镜面反射；③贴标记点，辅助拼接；④透明物体喷薄漆或贴半透明膜；⑤黑色吸光物体喷浅色漆。预处理需均匀覆盖，不损伤物体，标记点分布合理。2.简述点云拼接的基本原理及常用方法。答案：原理是通过匹配点云间共同特征（标记点、几何特征）计算变换矩阵，使多帧点云对齐。常用方法：①标记点拼接：利用粘贴的特征点计算相对位置；②几何特征拼接：提取边缘、曲面特征，用ICP算法迭代优化；③转台拼接：结合转台角度信息拼接旋转扫描数据。拼接后需检查重叠区域误差。3.简述STL格式文件的特点及应用场景。答案：STL仅存储三角面片信息，无纹理/特征，分ASCII和二进制格式（二进制更省空间）。应用场景：①3D打印直接输入；②快速原型制作；③逆向工程点云可视化；④工业检测对比偏差。缺点是缺乏拓扑信息，不适合复杂曲面设计。4.简述逆向工程中曲面重构的基本流程。答案：流程：①点云预处理（去噪、简化、拼接）；②特征提取（识别规则/自由曲面特征）；③曲面拟合（规则特征用NURBS，自由曲面网格拟合）；④曲面拼接（对齐边缘，调整连续性）；⑤模型验证（对比点云偏差，检查精度）。需兼顾精度与可编辑性。六、讨论题（每题5分，共10分）1.讨论接触式扫描与非接触式扫描的适用场景差异。答案：接触式（三坐标、关节臂）适合：①精密模具、齿轮等微米级精度检测；②规则几何特征测量；③直接测物理尺寸（孔位、壁厚）。缺点：速度慢，易划伤柔软物体。非接触式（激光、结构光）适合：①大型工件快速扫描；②复杂自由曲面（雕塑、文物）采集；③柔软/易碎物体无损伤扫描；④逆向工程快速点云获取。缺点：反光/透明物体需预处理，精度略低。需根据精度、物体特性、效率选择。2.讨论如何提高三维扫描的精度（至少3种方法）。答案：①设备校准：定期标定激光线、相机、转台，消除系统误差；②预处理：喷哑光漆（防反光）、贴均匀标记点