三維掃描儀cad 技術一般以數字化測量設備的輸出數據為原始信息來源。只有在得到要逆向的實體的表面三維信息，才能實現后面的工作，如模型的檢測，復雜曲面的建模、評價、改進和制造。而測量方法的好壞直接影響到對被測實體描述的精確、完整程度，影響到數字化實體幾何信息的速度，進而影響到重構的cad 曲面、實體模型的質量，并最終影響到整個工程的進度和質量。因此，在整個的鏈條中，處于整個工程的開始，因此是整個工程的基礎，也是技術的一個關鍵技術部分。
三維掃描儀的數據采集方法即三維表面數據采集方法可以分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式測量方法包括：坐標測量機（coordinate measuring machine，cmm）和層析法。非接觸式測量方法包括：光學測量、超聲波測量、電磁測量等方法。各種測量方法，坐標測量機（coordinate measuring machine，cmm）是一種大型精密的三坐標測量儀器，可以對具有復雜形狀的工件的空間尺寸進行測量。cmm 一般采用觸發(fā)式接觸測量頭，一次采樣只能獲取一個點的三維坐標值。cmm 由英國ferranti 公司早在50 年代就開始研制，德國zeiss 公司于1973 年推出umm500 三坐標測量機。70 年代末期，zeiss 公司研制出氣浮導軌(空氣軸承)，采用花崗巖材料作為三坐標測量機的工作臺、橫梁和主軸，簡化了cmm 的機械結構，降低了制造成本。當前國際上較有名的cmm 制造廠商還有意大利的dea 公司、美國的brown-sharpe 公司、英國的zk 公司。
三維掃描儀的數據采集方法在九十年代初，英國renishaw 公司研制出一種三維力一位移傳感的掃描測量頭,該測頭可以在工件上滑動測量,連續(xù)獲取表面的坐標信息,掃描速度可達8 米/秒，數字化速度最高可達500 點/秒，精度約為0.03mm。這種測頭價格昂貴，目前尚未在cmm上廣泛采用。cmm 主要優(yōu)點是測量精度高，適應性強，但接觸式測頭測量的致命弱點就是測量速度太慢，測量效率太低，而且對一些軟質表面無法進行測量。所以，對于響應快速制造有點力不從心。干涉法是通過測量兩束相干光的光程差來計算物體的高度分布,測量精度相當高,但測量范圍小,抗干擾能力弱,不適合測量凹凸變化大的復雜曲面。激光衍射法的情況與干涉法基本相同。層析法是近年來發(fā)展的一種技術，將研究的零件原形填充后，采用逐層銑削和逐層光掃描相結合的方法獲取零件原形不同位置截面的內外輪廓數據，并將其組合起來獲得零件的三維數據。層析法的優(yōu)點在于任意形狀，任意結構零件的內外輪廓進行測量，但測量方式是破壞性的。基于光學三角型原理的激光掃描法這種測量方法根據光學三角型測量原理，以激光作為光源，其結構模式可以分為光點、單線條、多光條等，將其投射到被測物體表面，并采用光電敏感元件在另一位置接收激光的反射能量，根據光點或光條在物體上成像的偏移，通過被測物體基平面、像點、象距等之間的關系計算物體的深度信息。此方法已經成熟,目前已走向實用。如果采用線光源,激光掃描測量方法可以達到很高的測量速度。英國3dscanner公司生產的reversa激光測頭掃描速度達15000 點/秒,在精度上達到了0.025mm。
基于相位偏移測量原理的莫爾條紋測量方法將光柵條紋投射到被測物體表面，光柵條紋受物體表面形狀的調制，其條紋間的相位關系會發(fā)生變化，數字圖像處理的方法解析出光柵條紋圖像的相位變化量來獲取被測物體表面的三維信息。距離法是利用光線飛行的時間來計算距離,常采用激光和脈沖光束。比較典型的應用就是電子經緯儀交繪測量法。這種方法測速慢,工作量大,測量相當困難,但可以測很大的物體�；�于工業(yè)ct 斷層掃描圖像法對被測物體進行斷層截面掃描，以x 射線的衰減系數為依據，經處理重建斷層截面圖像，根據不同位置的斷層圖像可建立物體的三維信息。該方法可以對被測物體內部的結構和形狀進行無損測量。該方法造價高，測量系統(tǒng)的空間分辨率低，獲取數據時間長，設備體積大。美國llnl 實驗室研制的高分辨率ict 系統(tǒng)測量精度為0.01mm。
非接觸式機構光三維掃描儀又名立體視覺測量方法測量是目前最為先進的技術的數據采集方法，根據同一個三維空間點在不同空間位置的兩個（多個）攝像機拍攝的圖像中的視差，以及攝像機之間位置的空間幾何關系來獲取該點的三維坐標值。非接觸式機構光三維掃描儀測量方法可以對處于兩個（多個）攝像機共同視野內的目標特征點進行測量，而無須伺服機構等掃描裝置。非接觸式機構光三維掃描儀測量技術關鍵是空間特征點在多幅數字圖像中提取與匹配的精度與準確性等問題。非接觸式機構光三維掃描儀有空間編碼的特征的結構光投射到被測物體表面制造測量特征的方法有效解決了測量特征提取和匹配的問題，結構光投影測量法被認為是目前三維形狀測量中最好的方法,它的原理是將具有一定模式的光源,如柵狀光條投射到物體表面,然后用兩個鏡頭獲取不同角度的圖像,通過圖像處理的方法得到整幅圖像上像素的三維坐標,這種非接觸式機構光三維掃描儀方法具有速度快、無需運動平臺的優(yōu)點。德國gom 公司的atos 光學掃描測量系統(tǒng)可以在1min 內完成一幅包括430000 點的圖像測量,精度可達0.03mm。但它仍然存在著圖像獲取和處理時間長、測量量程短等問題。但是隨著計算機軟硬件的發(fā)展和相應的一些算法的發(fā)展，相信這項技術的問題會很快得到解決，因此面結構投影測量技術是目前國際上爭相發(fā)展的一種測量技術，也是最有前途的一種測量技術之一。
目前國內也在國外非接觸式機構光三維掃描儀的基礎上加以改進，制作的非接觸式機構光三維掃描儀在各類參數都超越了國外同等設備。