3D扫描让文物“活”起来!PG电子助力修复一系列国家重点文物

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3D扫描让文物“活”起来!PG电子助力修复一系列国家重点文物

  • 2022.05.18
  • Orbbec

5月18日是国际博物馆日。今年的国际博物馆日以“博物馆的力量”为主题,关注博物馆可持续发展、数字化与可及性创新等力量。

博物馆已经成为创新技术的乐园。在相关的文保文创领域中,当然少不了3D视觉感知应用的身影:高精度3D扫描测量可以留存文物古迹的三维数据,为文物保护、文物修复、文物虚拟展示提供数据依据。

PG电子子公司新拓三维打造出三维光学测量解决方案,采用自主研发的XTOM蓝光三维扫描仪,为一系列建筑文物进行高精度3D扫描测量采集,在建筑文物的数据保存、文物修复、结构检测分析等方面取得了广泛的应用。

文物虚拟修复:高精度复原残损雕像

山西省晋城市某名寺系国家重点文物保护单位,寺内罗汉堂有十八罗汉雕像,造型优美,艺术价值极高。但由于年代久远,雕像已经有所残缺,亟待文物修复和雕像数字化还原。

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图注:残损的雕像。

新拓三维团队利用自主研发的XTOM三维扫描仪,对残损金身罗汉雕像进行高精度三维扫描,并将扫描精度提高至亚毫米级,生成3D数据模型,再利用数字雕刻、建模软件模拟修复数据。

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图注:3D扫描彩绘泥塑实物、生成模型、材质附着、模拟修复、修复效果演示。

除了十八罗汉,团队也对寺内唐代文殊菩萨彩绘泥塑像进行3D扫描,基于高精度3D数据,复刻彩绘泥塑像造型纹理细节,专家能直观看到修复的模拟效果,为文物修复提供重要参考。

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图注:唐代文殊菩萨彩绘泥塑像3D扫描修复过程。

文物三维建模:助力21.5米高汉武帝造像建设

为配合西安市某公园汉武帝雕像建设,西安交通大学人文学院艺术系的教授团队承担了雕刻工作。雕像高达21.5米,要求表现出汉武帝雄韬武略的气魄。由于工期紧迫,团队必须采用新型的雕刻方法,才能按时完成任务。

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图注:3D扫描汉武帝雕像模型

于是,团队先手工雕刻了一个三米高的雕像模型,并在新拓三维的配合下,对雕像模型进行3D扫描。得到3D数据后,团队在电脑中重建出雕像的三维模型,对面部、右手和衣服纹理部分等区域进行精细化处理。

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图注:汉武帝像3D重建模型

随后,团队将数据进行尺寸放大,对模型按照加工要求进行数据剖切,形成剖切曲线,并将剖切曲线提交给加工单位,对雕像分区域加工后进行组装,最终按时造出完整的汉武帝雕像。

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图注:汉武帝像

文物虚拟展示:打造3D数字化线上景区

在某红色旅游景区的革命根据地纪念馆,新拓三维团队对革命英雄雕像开展了3D数字扫描工作。

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图注:革命根据地纪念馆

通过等比例放大测量数据,可为人物雕塑复原提供准确的数据参考。配合在线展示的平台或虚拟现实技术,就能还原出三维场景,让纪念馆线上展示更加生动形象。

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图注:新拓三维扫描出的革命英雄雕像3D模型

文物复仿制及创意设计:复刻3D工艺品

在文保文创领域,常常需对文物进行复制或衍生设计。传统的文物复制方法通常采用石膏翻制模具技术,而价值高、有独特风格的珍品,无法用石膏直接翻模。

应用新拓三维非接触式的3D扫描技术,可以精准、快速地进行文物复制。以《2012伦敦马球图》为例,团队对雕塑泥稿进行3D数字化扫描、建模,为相关工艺品复制加工提供数据参考。

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图注:新拓三维团队通过3D扫描,完整复刻《2012伦敦马球图》三维造型。

文物遗迹是中华民族历史的载体,是五千年灿烂文化的缩影。而3D视觉感知技术的进步,为文物保护提供了全新的手段。通过非接触式方式对文物进行全尺寸3D扫描,建立三维数字模型,可为文物日后研究提供丰富全面的资料。这也是目前最准确、有效的文物文档保护方法之一,在全世界范围内得到广泛应用。

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图注:新拓三维XTOM蓝光三扫描仪

PG电子子公司新拓三维自主研发的XTOM蓝光三扫描仪,具有高分辨率、密集点云采集的优势,能够迅速、准确的定位文物体表的三维坐标,保证点云数据采集的准确、迅速,适合大尺寸物体、复杂曲面及柔性表面的测量,可广泛运用于文保文创、结构检测分析等领域。

随着3D视觉感知技术在越来越多的领域得到应用,PG电子持续深耕核心底层技术,并打造了“深度+广度”双向驱动的研发体系,大规模推动3D视觉感知技术产业化应用,让智能终端看懂3D数字化世界。

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