对于不规则形体的测量，如一个汽车的发动机，从不同的面作为基准，粗糙度不同；再如血管表层结构粗糙度测量，这些测量都需要以指定面作为参考平面测量。由于复杂形体的特殊性，无法用显微镜展示粗糙程度，而光学三维测量则可以针对不同表面，立体呈现粗糙度。三维坐标测量技术具有测量直观、灵活、通用性强的特点，被广泛应用在包括大测量范围内高速三维形貌测量，如三位轮廓、三维形貌、缺陷检测、平面度等。
对于各种 测量工具，测量仪器以大概率着面为基础面，以花岗石平台为基座。在基础面中，则所有的数据都是 建立在该机器坐标系下的，再将光感测量数据转换为工件坐标系下的数据，即三维坐标数据转换。
二、现代精密测量技术的发展共焦光学三维表面分析工具允许高精度微纳米尺度三维表面测量。创新的系统、极快的测量速度、简易的操作和非 接触式三维测量地形、微几何、粗糙度或其他的表面特性，充分掌握在高分辨率下的光学三维测量技术和分析。
在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。三坐标测量机(CMM)是 适应上述发展趋势的典型代表，它几乎可以对生产中的所有三维图像。
精密测量技术一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性 交叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。光学三维测量机是 适应上述发展趋势的典型代表，它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量。发展高速坐标测量机是 现代工业生产的要求。同时，作为下世纪的重点发展目标，各国在微/纳米测量技术领域开展了广泛的应用研究。
三、光感四维测量
将光感三维测量和拓扑结合，利用随机三维纹理进行动态表形四维测量，生成三维纹理视图，将纹理视图两个测量仪器，对已定基础面进行超高速表面动态形态测量，同时获得两个或多个同步的图像序列，根据所测的信息生成每个三维的局部三维拓扑结构图，在两个同步的图像序列中追踪三维动态移动轨迹，得到四维测量的结果，并利用拓扑结构检测并修复出现的错误。
现在比较实用的方法就是 摄影仪器拍摄物体的运动过程，然后通过图片进行手段，测量思维数据。近些年，学者们 提出了一个方法，主要包括两类：一类是 标示性动态物理测量；另一类是 非 标示性动态物理测量。非 标示性动态物理测量，不需要使用物体表面粗糙纹理，而是 着力应用自然纹理。有些学者使用一个摄影仪器来测量变形表面运动，但是 这种 方法需要增加一系列的条件设施，在深度方向的误差性非 常大，所以难以实现精度测量。有些学者使用相机来测量，这种 方法是 应用光流与视差联合估计的，这个方法也有很大问题。如计算量大，存在较大的累积误差。另有一些学者想用人工裁剪摄影的思维，这种 方法难以找到可以准确裁剪的相对空间。
总之，在光学三维测量应用日渐成熟时，光学四维测量成为学者和社会发展的新宠，但是 由于光学四维测量有很多难以克服的问题，发展光学四维测量需要一个漫长的过程。
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