Как лазерный 3D-сканер помогает восстановить Нотр-Дам-де-Пари

faro-notre-dame-pv
Илья Крупенников
faro-notre-dame-pv

Лазерный 3D-сканер FARO Focus S в проекте восстановления Нотр-Дам | 50 млрд точек: самая точная и подробная 3D-карта Собора Парижской Богоматери за всю историю | Какие типы данных использовались в проекте | От 3D-измерений к 3D-моделированию

15 апреля 2019 года весь мир с замиранием сердца следил за крупнейшим в истории пожаром в Соборе Парижской Богоматери. На следующий день, когда огонь удалось потушить, развернулась дискуссия, как восстановить шедевр средневековой архитектуры.

Команда французской компании AGP (Art Graphique & Patrimoine) объединила усилия с FARO, мировым лидером в области технологий 3D-измерений для BIM, чтобы спасти главную достопримечательность Парижа. Для оценки повреждений всего за один день после инцидента было проведено тщательное высокоточное 3D-сканирование.


Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью: Сфокусируйтесь на качестве измерений вместе с FARO Focus

Данные, полученные с помощью самых современных 3D-сканеров серии FARO Focus S, были использованы для сравнения с данными AGP, собранными до пожара. Эта информация представляет огромную ценность для процесса реконструкции и связанных с ним исследований.

Лазерный 3D-сканер FARO Focus 3D
Лазерный 3D-сканер FARO Focus 3D участвует в спасении пострадавшего от пожара Собора Парижской Богоматери, 20 апреля 2019 / Фото: faro.com

Она позволит каждому участнику реконструкции в любой момент получить доступ к базе технической документации, 3D-измерений и изображений. Целью проведенной операции, которая получила название Operation Commando, было построение цифровой карты собора целиком, в особенности его частей, получивших самые сильные повреждения.

Благодаря слаженным действиям команды AGP и лазерным 3D-сканерам FARO недельный объем работы был выполнен за день. Понимая важность ситуации, компания FARO предоставила 3D-сканеры экспертам по цифровой картографии безвозмездно – тем более, что такое оборудование используется AGP уже 15 лет и прекрасно подходит для 3D-сканирования объектов архитектурного наследия.

Мощный и быстрый лазерный 3D-сканер FARO Focus S – идеальный прибор для оцифровки архитектурных и исторических памятников и объектов BIM. Он очень прост в использовании, удобен в транспортировке, обладает широкими возможностями и позволяет быстро сканировать фасады зданий и сложные конструкции с превосходной точностью. Данные сканирования можно просматривать в реальном времени. Собранные данные можно легко импортировать в собственное программное обеспечение FARO – SCENE 2019 – для доступа к 3D-моделям и моделям реконструкции.

3D-сканирование архитектурного объекта
Фото: faro.com

За один день были получены цветные сканы, снятые с более чем 300 позиций и содержащие от 30 до 40 млрд точек. Изображения труднодоступных частей собора получили методом фотограмметрии с помощью дрона.

Данные 3D-сканирования  были использованы для оценки повреждений и поиска элементов, пострадавших сильнее всего. Этот первый этап процесса реконструкции критически важен для сохранения собора. Обработка включала консолидацию сканов для формирования единого облака точек, колоризацию и сравнение с уже имеющимися данными.

50 млрд точек: самая точная и подробная 3D-карта Собора Парижской Богоматери за всю историю

За 25 лет своего существования компания AGP неоднократно проводила 3D-измерения собора Нотр-Дам, используя технологии лазерного 3D-сканирования и фотограмметрии FARO. Благодаря собранным данным команда смогла создать облака точек частей здания, разрушенных пожаром, а именно крыши, деревянного каркаса («леса») и шпиля. Теперь в распоряжении AGP самая полная и точная 3D-карта Нотр-Дам за всю его историю, состоящая из 50 млрд точек. Особенно точно воссозданы деревянный каркас и шпиль, уничтоженные пламенем.

Облако точек Нотр-Дам де Пари
Облако точек Нотр-Дам де Пари © Art Graphique & Patrimoine

Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью: Почему лазерный 3D-сканер незаменим для контроля качества в металлургии

Какие типы данных использовались в проекте

Данные деревянного каркаса

150 сканов, сделанных с миллиметровой точностью, всего от 3 до 5 млрд точек.

Благодаря исключительной плотности точек (около 1-2 на мм2) удалось с непревзойденной точностью воссоздать элементы каркаса, крыши и шпиля. В 2010 году компания AGP активно содействовала Эндрю Тэллону в создании цифровой модели собора. В рамках исследования несущих конструкций, использовавшихся в разных соборах мира, Тэллон создал цифровые карты Нотр-Дам с миллиметровой точностью. В этом ему помогли данные с плотностью несколько точек на сантиметр.

Данные собора в целом

3D-сканы Собора Парижской Богоматери, в разное время сделанные AGP, в целом содержат около 50 млрд точек. Для сравнения: данные сканирования, полученные Эндрю Тэллоном, суммарно содержат 1 млрд точек.

От 3D-измерений к 3D-моделированию

3D-модель Нотр-Дам
3D-модель: реконструкция Нотр-Дам, 2010–2014 © Art Graphique & Patrimoine – Laurence Stefanon

С 2010 по 2013 год специалист AGP Лоранс Стефанон также работала над исторической реконструкцией Нотр-Дам. Результатом стала грандиозная 3D-модель, охватывающая 14 этапов строительства – с 1163 года до наших дней. Модель была создана с использованием 3D-сканеров и программного обеспечения FARO в образовательных целях.

Смотрите видео – 3D-модель Лоранс Стефанон, а также мини-тур по облаку точек деревянного каркаса:


Материал предоставлен компанией FARO

New call-to-action

Быстрое прототипирование: в 15 раз быстрее традиционных технологий
Formnext 2019: давайте напечатаем будущее

Об авторе

Илья Крупенников
Илья Крупенников

Продакт-менеджер и руководитель проектов по 3D-сканированию, член-корреспондент МОО «Академия проблем качества» при Росстандарте, кандидат технических наук. Илья стремится предлагать самые прогрессивные решения для российских предприятий и всей душой за их развитие в области 3D-технологий. Занимался разработкой российских 3D-сканеров, руководя группой инженеров, после чего защитил диссертацию по 3D-алгоритмам. А еще Илья увлекается историей и теософией, любит футбол, является преданным фанатом «Формулы-1», участвует в соревнованиях по картингу. Его девиз: «Из важных деталей складывается целое».

Читайте также
«Умные пальмы», лопатки турбин и еще 6 лучших проектов 3D-печати в энергетике
«Умные пальмы», лопатки турбин и еще 6 лучших проектов 3D-печати в энергетике
3D-сканеры Creaform в крупнейшем проекте термоядерного реактора
3D-сканеры Creaform в крупнейшем проекте термоядерного реактора
Почему лазерный 3D-сканер незаменим для контроля качества в металлургии
Почему лазерный 3D-сканер незаменим для контроля качества в металлургии

Оставьте комментарий