Kompleksowy proces tworzenia szczegółowej dokumentacji 3D architektury historycznej na dużą skalę

Hala Kwiatowa w Shijiazhuang to tradycyjny chiński dom z dziedzińcem o powierzchni około 745 m². Swoją nazwę zawdzięcza delikatnym rzeźbom w drewnie, które zdobią niemal każdy drewniany element wewnątrz budynku — belki, wsporniki, płatwie i fryzy. Rzeźby te są przykładem kunsztu rzeźbiarskiego z Dongyang, przekazywanego z pokolenia na pokolenie.

Dlaczego archiwum cyfrowe ma znaczenie

Czas nie oszczędza nawet najpiękniejszych budynków. Wilgoć, wahania temperatury i działalność człowieka powoli niszczą drewno i jego rzeźby. Dokumentacja cyfrowa to pierwszy krok w kierunku konserwacji — ale nie byle jaka dokumentacja.

Konserwatorzy potrzebują precyzyjnych pomiarów, aby zaplanować działania bez uszkadzania oryginału. Badacze potrzebują szczegółowych danych w wysokiej rozdzielczości, aby studiować techniki rzeźbiarskie i ikonografię, nawet z drugiego końca świata. A społeczeństwo zasługuje na możliwość poznania tego ukrytego skarbu bez konieczności podróży do małej wioski w prowincji Zhejiang.

I tu właśnie do gry wkracza skanowanie 3D.

Podwójne wyzwanie

Uchwycenie budynku takiego jak Huating nie jest prostym zadaniem. W rzeczywistości wiąże się to z dwoma bardzo różnymi problemami naraz.

• Skala makro — cały dziedziniec o powierzchni 745 metrów kwadratowych, jego symetria osiowa, siatka kolumn i proporcje przęseł. Tradycyjne metody pomiarowe są powolne i podatne na kumulujące się błędy kątowe. Wymagana jest szybkość i dokładność na dużym obszarze.
• Szczegóły mikroskopijne — podcięcia na wsporniku, głębokość płatków kwiatu wyrzeźbionych w fryzie okapowej, subtelne krzywizny wspornika w kształcie koszyka. Niektóre detale mają głębokość zaledwie kilku milimetrów. Wierne odwzorowanie wymaga skanera o niezwykle wysokiej rozdzielczości oraz zdolności do radzenia sobie ze złożonymi, zagłębionymi geometriami.

Jedna technologia nie jest w stanie sprostać obu tym wymaganiom. Dlatego zastosowano połączenie różnych technologii.

Proces skanowania z wykorzystaniem dwóch narzędzi: od całego dziedzińca po pojedynczą rzeźbę

Firma SHINING 3D nawiązała współpracę z OmniSLAM w celu połączenia dwóch uzupełniających się systemów skanowania, z których każdy wykonuje to, w czym jest najlepszy.

• Cały dziedziniec: mobilny skaner SLAM OmniSLAM R8+

Do stworzenia ogólnego układu wykorzystano mobilny kolorowy skaner laserowy 3D OmniSLAM R8+ z technologią SLAM. Dzięki dokładności kątowej wynoszącej 0,005° w zakresie wypoziomowania i pionowości, w zaledwie 15 minut zbudował on precyzyjną cyfrową strukturę całego budynku. Dało to podstawę przestrzenną — położenie kolumn, proporcje pomieszczeń oraz relacje między korytarzami a skrzydłami.

Scena skanowania OmniSLAM R8+

Dane chmury punktów OmniSLAM R8+ z dokładnością do milimetra

• Pojedyncze rzeźby: SHINING 3D EinScan Libre

Do skanowania rzeźbionych detali wybrano bezprzewodowy, ręczny skaner 3D typu „wszystko w jednym” – EinScan Libre. Urządzenie to, zaprojektowane z myślą o prawdziwej przenośności, nie wymaga podłączenia do zewnętrznego komputera, co czyni je idealnym rozwiązaniem do dokumentacji zabytków w terenie. W trybie skanowania laserowego obszarów o dużej precyzji EinScan Libre zapewnia dokładność do 0,04 mm i minimalny odstęp między punktami wynoszący 0,05 mm. To połączenie swobody wynikającej z bezprzewodowości oraz wysokiej precyzji umożliwiło uchwycenie każdego zagięcia, każdej głębokości i każdego najdrobniejszego nacięcia w rzeźbach drewnianych na wspornikach, konsolach, belkach i fryzach okapowych.

• Fusion

Ożywianie archiwum

Ten cyfrowy bliźniak to znacznie więcej niż tylko plik na dysku twardym. Staje się on narzędziem pracy służącym do:

• Planowanie renowacji — na dokładnym modelu można przeprowadzać wirtualne symulacje, co pozwala konserwatorom przetestować działania bez ingerencji w rzeczywisty budynek.
• Badania naukowe — Naukowcy mogą zdalnie badać motywy rzeźb, ślady narzędzi i techniki, porównując szczegóły w różnych częściach budynku bez konieczności podróżowania na miejsce.
• Angażowanie społeczeństwa — model można przekształcić w doświadczenia VR, dzięki czemu każdy może spacerować po dziedzińcu i podziwiać rzeźby z bliska, z dowolnego miejsca na świecie.

Wsparcie dla branży tworzenia treści kulturalnych i personalizacji dzieł sztuki

Projekt ten pokazuje, w jaki sposób skanery 3D typu „wszystko w jednym”firmy SHINING 3D służą branżytworzenia treści kulturowych i personalizacji dzieł sztuki . Od zabytkowych budynków po eksponaty muzealne — technologia ta zapewnia dokumentację 3D o wysokiej wierności na potrzeby konserwacji, badań i prezentacji cyfrowej. W połączeniu z narzędziami do skanowania rozległych obszarów od partnerów takich jak OmniSLAM, firma SHINING 3D zapewnia kompletny proces pracy — od ogólnego obrazu aż po najdrobniejsze szczegóły. Proces ten został stworzony nie tylko w celu pomiaru, ale także w celu zachowania duszy ludzkiej twórczości artystycznej.