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案例

【上海滬敖】三維掃描在古石碑保護中的應用

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2019/7/19     瀏覽次數:    

       每一個國家的文物都是歷史的見證,中國作為一個文化古國,擁有著數量龐大的歷史遺跡。本次滬敖的三維掃描案例為山西一座清代寺廟,本案例著重講述滬敖對寺廟中古石碑的三維數據獲取(如想獲得完整的三維掃描方案,歡迎您和我們聯系021-50181202

我國古石碑的現狀

       我們的先人將文字刻錄在石頭上,從而有了今人看到的石碑。石碑的內容又依據立碑人的目的而不同,石碑上的文字也因立碑人的不同而千姿百態,石碑可謂是熔鑄了歷史、文學、書法、篆刻、名人文化于一身,因此,石碑具有非常重要的文物價值、歷史價值、文化價值、書法價值。

        可以毫不夸張的說,能夠流傳至今的古石碑上都是中國傳統文化藝術的一部分,它們承載了歷史文化的綿延發展。

        可是古石碑的現狀卻十分令人擔憂,風化、受損是所有古石碑面臨的難題。如何行而有效的保護古石碑,是讓當前古石碑保護機構和每一個古石碑愛好者的頭疼的問題。

       為保護古石碑,有關單位提出建立數據庫,將其數字化存檔,把古石碑“搬”進計算機,永久保存起來以便日后進一步研究。經過探討分析,采用三維掃描收集古石碑完整數據的技術方案得到了領導和相關專家的認可。

    

山西晉城的研究性保護修繕項目


1 現場采集

由于自然原因,石碑表面均已風化且情況很嚴重。因此,我們對該批石碑進行了搶救性的三維數據采集工作,以便專家后期進一步的修復和研究工作。

Creaform高精度手持三維掃描儀介紹


HandySCAN BLACK 便攜式手持三維激光掃描儀是加拿大CREAFORM(形創)公司2019年新推出的工業級三維掃描儀,該產品獲得了2019年紅點獎。新產品有更高的精度,更快的速度,更好的細節,更能適應高亮物體掃描。


由于石碑較大,且為了得到高清數據需要使用高分辨率進行三維掃描,如果整體掃描則會因數據量過大導致數據處理時間過長,技術人員采用了分塊掃描的方式對石碑進行采集,節省了數據處理的時間。



現場采集照


數據預處理效果

完整的石碑數據

局部細節呈現圖1

局部細節呈現圖2

局部細節呈現圖3

本次共采集了8面1.8m×1.2m大小的石碑數據,從采集數據到封裝成STL面片數據,共耗時15個小時(速度遠高于其他三維掃描設備)。


3 應用前期 

        在與有關部門溝通的過程中我們了解到,損毀嚴重的古石碑普遍具有碑文字體較小、碑文刻痕較淺的情況。而保存完整的古石碑除了本身具有較高的歷史價值,使得這些古石碑一直被官方重點保護外,大部分碑文字體都很大或較大、字體刻痕相對較深,更容易被保護,因此古石碑上的字體大小和刻痕深淺是決定古石碑保存質量的關鍵點,而目前一般的技術,是很難獲取如此精細的數據信息的。

        本次使用的高精度、高速度的三維激光掃描技術在文物保護中體現出其獨特的優勢:(1)安全性高,屬于文物非接觸式無損測量技術,符合文物保護“最小干預”原則;(2)精密度高,最高精密度均可達幾十微米,能實現復雜異型結構文物的精細化數據采集;(3)效率高,每秒可測數百萬個點,大大提高了野外作業的效率,更適于文物的搶救性保護工程。


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