Проект 3D‑сканирования древней маски | Подготовка к работе | 3D‑сканирование и сбор данных в реальном времени | Постобработка и создание модели | Работа с текстурами | Неоценимая роль 3D‑сканеров в реставрации и археологии
Саньсиндуй – археологический памятник и важная культура раннего бронзового века на территории современного Гуаньгана (Сычуань, Китай). Первые находки были сделаны в 1927 г., а в 1986‑м археологи раскопали артефакты, которые по данным радиоуглеродного датирования были отнесены к XII‑XI вв. до н.э. Типичная стоянка культуры Саньсиндуй, где найдены эти исторические ценности, отождествляется археологами с древним царством Шу. Артефакты представлены в музее Саньсиндуй, расположенном недалеко от города Гуаньган.
Проект 3D‑сканирования древней маски
Бронзовые статуи, бронзовые и золотые маски и другие редкие сокровища – необыкновенные находки, подтверждающие величие древней цивилизации Саньсиндуй. Свой вклад в дело cохранения исторических ценностей внесла компания ZG Technology: благодаря использованию технологии 3D‑измерений сбор данных и реставрация культурных реликвий стали более эффективными и точными, чем когда-либо прежде.
1. Подготовка к работе
3D‑сканер выполняет измерение золотой маски бесконтактно, также нет необходимости размещать на ее поверхности маркеры, поэтому риск повреждения объекта сканирования сводится к минимуму.
Вокруг маски были расставлены отражающие маркеры и магнитные кубики, чтобы RigelScan Plus определял систему координат в процессе 3D‑сканирования.
2. 3D‑сканирование и сбор данных в реальном времени
По завершении подготовки, занявшей менее двух минут, маска была готова к сканированию. Система RigelScan Plus с 22 синими лазерными линиями высокой четкости способна очень быстро сканировать любые поверхности – скорость измерений достигает 1 миллиона 350 тысяч точек в секунду (у обновленной модели 2023 года – 2,1 точек в секунду). Лазерные линии могут автоматически адаптироваться к отражательной способности и цвету поверхности, что избавило инженеров от необходимости наносить что-либо на нее заранее.
На протяжении всего процесса сканирования инженеры в полной мере использовали ZGScan, простое в использовании программное обеспечение, управляющее всем процессом сбора 3D‑данных. Процесс сканирования отображается в программе в режиме реального времени, что позволяет быстро проверить качество 3D‑сканирования и выявить участки, требующие дополнительных данных или просто пропущенные.
3. Постобработка и создание модели
После выполнения сканирования полученные данные могут быть обработаны в программном обеспечении. При этом выполняются такие задачи, как оптимизация сетки, упрощение, наилучшее совмещение, заполнение отверстий и т.д. Затем создается идеальная цифровая модель золотой маски. Данные сканирования можно использовать для 3D‑визуализации, 3D‑печати и прочего.
Читайте в блоге: Краткий тур по 3D‑измерениям вместе с ZG Technology
4. Работа с текстурами
ПО Smart 3D Texture Mapping, разработанное компанией ZG Technology, является одной из самых передовых в мире программ отображения текстур. В ней реализована автоматическая регистрация между 3D‑данными и многоцветными 2D‑изображениями. Одновременно может быть автоматически отображено более тысячи изображений.
Для применения технологии, носящей название Art Mapping, к цифровой модели золотой маски необходимо снять объект камерой с разных сторон для построения региональной сети, затем зарегистрировать сеть с данными трехмерного облака точек для создания модели с текстурой.
Эти данные послужат основой для создания в музее Саньсиндуй высокоточного цифрового изображения золотой маски, которое может быть использовано для 3D‑визуализации и исследовательских целей. Что особенно важно, эти данные окажут неоценимую помощь ученым и реставраторам в изучении истории Саньсидуйской цивилизации.
Смотрите видеообзоры ручного лазерного 3D-сканера ZG AtlaScan: от распаковки прибора до сшивки сканов
Неоценимая роль 3D‑сканеров в реставрации и археологии
1. Реставрация
Являясь ценным историческим наследием, культурные реликвии неповторимы и чрезвычайно хрупки. При отсутствии исходных данных их крайне сложно отреставрировать или воссоздать в случае повреждения.
1.1. Помощь в восстановлении поврежденного исторического здания
15 апреля 2019 года в Париже произошел пожар под крышей собора Нотр-Дам де Пари. К моменту, когда огонь был потушен, шпиль здания обрушился, большая часть крыши была уничтожена, а верхние стены сильно повреждены.
После того как президент Франции Эмманюэль Макрон объявил, что собор будет восстановлен, выяснилось, что важную помощь может оказать игра Assassin's Creed Unity, поскольку в ней есть 3D‑модель собора. Это говорит о важности технологии 3D‑сканирования для реставрации исторических зданий. Так как Собор Парижской Богоматери уже был оцифрован 3D‑сканером, процесс реставрации значительно облегчается.
Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью Съемка сложных фасадов: 3D‑сканер – вне конкуренции
1.2. Соединение фрагментов культурных реликвий
Во время раскопок многие исторические реликвии обнаруживаются разбитыми на мелкие фрагменты и нуждаются в восстановлении. При использовании традиционного способа воссоединения фрагментов требуется много времени, чтобы идеально их совместить, при этом артефакты легко повредить. 3D‑сканирование позволяет значительно упростить этот процесс. Фрагменты могут быть оцифрованы 3D‑сканером и соединены виртуально, а затем выполняется совмещение реальных фрагментов в соответствии с подготовленной трехмерной моделью.
1.3. Сохранение и реставрация стенных росписей
Фрески и другие виды стенных росписей, являясь ценным культурным достоянием, очень легко повреждаются и нуждаются в тщательной консервации. Однако обнаружить изменения в настенной живописи только при внешнем осмотре достаточно сложно, и в этом случае технология 3D‑сканирования окажется как нельзя кстати. Изменения в росписях легко зафиксировать при сравнении данных сканирования, полученных в разное время.
2. Цифровая археология
С помощью технологии 3D‑сканирования традиционная археология обрела новую жизнь в цифровом формате. Цифровая археология – это не только возможность сохранения культурно-исторических объектов, но и тенденция развития отрасли в информационную эпоху. Цифровые технологии не только помогают в проведении археологических раскопок, но и дают возможность оцифровать их и обеспечить сохранение данных для последующих исследований, охраны и демонстрации.
Проект сканирования Саньсиндуйских реликвий – это удивительный диалог между современными технологиями и древней цивилизацией. Но технологии смотрят и в будущее, ведь, как говорится, инновации никогда не прекращаются.
Материал предоставлен компанией ZG Technology
Статья опубликована 21.07.2023 , обновлена 11.09.2023
