光學自由曲面沒有嚴格確(què)切的定義，通常是指無法用球面或者非球面系數來表示的光學曲面,主要是指非旋轉對稱的曲面或者隻能用參數向量來表示的曲面（如NURBS曲面）。光學自由曲面已經在日常生活的各個方面獲得瞭(le)愈來愈廣泛的應用。

　　手持式三維掃描儀的測量精度是獲取高質量自由曲面的關鍵。因此，如何有效評價三維掃描儀的測量能力具有非常重要的意義。

　　三維掃描儀技術與傳統測量技術相比具有以下優勢：

　　1、非接觸測量

　　三維激光掃描技術採用非接觸掃描目标的方式進行測量，無需反射棱鏡，對掃描目标物體不需進行任何表面處理，直接採集物體表面的三維數據，所採集的數據完全真實可靠。可以用於解決危險目标、環境（或柔性目标）及人員難以企及的情況，具有傳統測量方式難以完成的技術優勢。

　　2、數據採樣率高

　　目前，採用脈沖激光或時間激光的三維激光掃描儀採樣點速率可達到數千點/秒，而採用相位激光方法測量的三維激光掃描儀甚至可以達到數十萬點/秒，可見採樣速率是傳統測量方式難以比拟的。

　　3、主動發射掃描光源

　　三維激光掃描技術採用主動發射掃描光源（激光），通過探測自身發射的激光回波信号來獲取目标物體的數據信息，因此在掃描過程中，可以實現不受掃描環境的時間和空間的約束。

　　4、高分辨率、高精度

　　三維激光掃描技術可以快速、高精度獲取海量點雲數據，可以對掃描目标進行高密度的三維數據採集,從而達到高分辨率的目的。

　　5、數(shù)字化採(cǎi)集,兼容性好

　　三維激光掃描技術所採集的數據是直接獲取的數字信号，具有全數字特征，易於後期處理及輸出：用戶界面友好的後處理軟件能夠與其它常用軟件進行數據交換及共享。

　　6、可與(yǔ)GPS系統(tǒng)配合使用

　　這些功能大大擴展瞭三維激光掃描技術的使用範圍，對信息的獲取更加全面、準確。内置數碼攝相機的使用,增強瞭彩色信息的採集，使掃描獲取的目标信息更加全面。GPS定位系統的應用，使得三維激光掃描技術的應用範圍更加廣泛，與工程的結合更加緊密,近一步提高瞭側量數據的準確性。

　　7、結構(gòu)緊湊(còu)、防護能力強适合野外使用

　　目前常用的掃描設備(bèi)一般具有體積小、重量輕、防水、防潮,對使用條件要求不高，環境适應能力強，适於(yú)野外使用。