文物古建
【上海滬敖3D案例】三維激光掃描技術(shù)助力文化旅游項(xiàng)目二次開發(fā)的數(shù)字化
| 背景介紹 |
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隨著中國改革開放和市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷深入,大眾對(duì)于多元化旅游資源的熱情不斷高漲,巨大的市場資源和廣闊的市場前景,使得景區(qū)當(dāng)?shù)卣粩嘣黾訉?duì)文化旅游產(chǎn)業(yè)的投入和創(chuàng)新。為了滿足社會(huì)大眾的消費(fèi)需求,打造創(chuàng)新文化旅游產(chǎn)品,景區(qū)管委不斷提高對(duì)文化旅游產(chǎn)品的創(chuàng)新運(yùn)營的重視,政府也積極加大科技投入,助力文化旅游產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)文旅產(chǎn)品的創(chuàng)新。
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| 項(xiàng)目概況 |
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12月10日,從文化和旅游部資源開發(fā)司傳來喜訊,經(jīng)過各級(jí)專家的嚴(yán)格評(píng)審,層層篩選,云和梯田景區(qū)脫穎而出,順利通過了國家旅游局全國旅游資源規(guī)劃開發(fā)質(zhì)量評(píng)定委員會(huì)組織的景區(qū)資源價(jià)值和景觀質(zhì)量評(píng)審,成功列入國家5A級(jí)旅游景區(qū)創(chuàng)建名單。這標(biāo)志著云和梯田景區(qū)5A創(chuàng)建工作邁過了重要的一關(guān),取得了階段性勝利。 |
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坑根村地處崇頭鎮(zhèn)西南方向。群山環(huán)繞,風(fēng)景優(yōu)美,位于云和梯田景區(qū)的核心區(qū)塊。近日,我司上海滬敖信息科技有限公司受托,承接了坑根村歷史建筑數(shù)字化項(xiàng)目,最終目的在于將當(dāng)?shù)貛资鶜v史建筑完整數(shù)字化,提供包含所有一比一尺寸信息的數(shù)字化模型用于項(xiàng)目的改建設(shè)計(jì)和信息存檔等。 本案例選取一棟做詳細(xì)介紹。 |
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本棟房屋依山而建,有三間小房組合而成,以山勢由低到高,前后有兩塊菜地,外側(cè)是一條石階梯蜿蜒而上。墻體多為累石與泥墻混合,房屋中還有部分木制支撐結(jié)構(gòu),應(yīng)甲方一比一還原現(xiàn)場的要求,我們決定采用三維激光掃描技術(shù)將房屋掃描下來,再以獲得的彩色點(diǎn)云作為尺寸和紋理依據(jù),逆向生成模型。
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三維激光掃描儀簡介 |
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三維激光掃描儀的工作原理是激光測距,掃描儀本身是將無合作目標(biāo)激光測距儀與角度測量系統(tǒng)組合的自動(dòng)化快速測量系統(tǒng)。通過時(shí)間差計(jì)算出掃描儀到被測目標(biāo)之間的距離,結(jié)合編碼器來測量鏡頭旋轉(zhuǎn)角與激光掃描儀的水平旋轉(zhuǎn)角度,從而獲得每一個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。
三維掃描技術(shù)的出現(xiàn),改變了已有的數(shù)據(jù)采集方式。面式數(shù)據(jù)采集替代傳統(tǒng)的點(diǎn)式數(shù)據(jù)采集,是測量技術(shù)發(fā)展史上的一次巨大變革,三維掃描技術(shù)引入古建筑測繪彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測繪手段的諸多不足,面對(duì)形式多樣,曲線樣式眾多、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的古代建筑,三維激光掃描儀大大提高了測繪的工作效率。三維激光掃描技術(shù)具備以下特點(diǎn):
非接觸性,不需要接觸被測目標(biāo),即可快速得到目標(biāo)的三維信息,解決了危險(xiǎn)目標(biāo)、不宜接觸目標(biāo)、易損壞目標(biāo)的測量。
快速性,激光掃描的方式能夠快速獲取大面積的空間信息。從傳統(tǒng)的單點(diǎn)測量的方式跨越到面測量,實(shí)現(xiàn)測量效率的質(zhì)的飛躍。
數(shù)據(jù)采集的高密度性,具體測量過程中,可根據(jù)實(shí)際需求,被測物體的精細(xì)程度設(shè)定一定得采樣間隔,從而得密度足夠高的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
全數(shù)字化,三維激光掃描儀得到的點(diǎn)云,不僅包含了三維位置信息,也包含了RGB信息,便于移植到其他系統(tǒng)處理和使用。
全天候,三維激光掃描一通過主動(dòng)發(fā)射激光束的方式來完成對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的測量,不需要外部光線,使得掃描能夠擺脫時(shí)間和空間的限制,實(shí)現(xiàn)全天候測量。 |
| 工作流程 |
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2.數(shù)據(jù)融合 采集的數(shù)據(jù)可以自動(dòng)在軟件中一鍵注冊(cè),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)融合。 |
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3.生成模型 利用得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù),軟件也可半自動(dòng)化生成部分模型,再通過人工修改與補(bǔ)充,可以得到完整模型,此模型也可用于輔助設(shè)計(jì)與3D打印等。 |
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4.3D打印
本案甲方亦有對(duì)現(xiàn)有歷史建筑做沙盤展示的需求,使用3D打印技術(shù)制作沙盤模型是較合適的解決方案。在對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格化處理,細(xì)節(jié)修繕后,根據(jù)打印需求之實(shí)際情況,我們將其分成了屋頂、主體與底座三部分分別打印,以保證其屋頂?shù)耐咂?xì)節(jié)和泥石墻的細(xì)節(jié)很大程度的還原其本身的細(xì)節(jié)。 |
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5.其他用途 1)用切片獲得二維線化圖 |
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2)利用插件可以用于成果匯報(bào)與快速尺寸測量 |
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3) 使用自帶的VR插件可以實(shí)現(xiàn)VR瀏覽 |
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展望 |
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中國已經(jīng)步入大眾旅游時(shí)代,人們對(duì)旅游品質(zhì)的要求不斷提高,文化旅游作為一種以歷史文化資源為基礎(chǔ)的精神文化消費(fèi)活動(dòng),日益受到大眾青睞。文化旅游產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展動(dòng)力,在中國旅游業(yè)大步發(fā)展的進(jìn)程中是不可或缺的重要力量之一。
目前已經(jīng)越來越多的省份積極推進(jìn)文化旅游產(chǎn)業(yè)布局,并明確提出要把文化旅游作為支柱產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向進(jìn)行重點(diǎn)謀劃,并明確提出要把文化旅游產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展作為帶動(dòng)文化市場迭代升級(jí)的重要手段和主攻方向。
那么如何有效實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)建設(shè)?如何積極推進(jìn)中國文化旅游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)?這些都是新時(shí)期文化旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展不得不面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問題。在景點(diǎn)以及其配套設(shè)施的建設(shè)方面,將更多的高新技術(shù)投入到景點(diǎn)以及其配套設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目中去,將可以輔助設(shè)計(jì)出更好的實(shí)際方案,以達(dá)到節(jié)省工期及物料和人力成本的效果。
三維激光掃描技術(shù)在建筑行業(yè)中有著十分廣泛的應(yīng)用。除了采集數(shù)據(jù)逆向生成數(shù)字模型為深化設(shè)計(jì)提供參照依據(jù)外,還可以用于三維建檔、結(jié)構(gòu)檢測、與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析、竣工驗(yàn)收等多個(gè)維度與方向。 如今,建筑行業(yè)正處于信息化的快速進(jìn)程中,三維掃描作為一種高效便捷全方位和高精度的數(shù)據(jù)采集和測量技術(shù),再輔以逆向建模技術(shù),將會(huì)為建筑改造設(shè)計(jì)提供新的思路。
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滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè),擁有豐富的三維項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應(yīng)用服務(wù)。
滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀(大小空間)、地面三維激光掃描儀、無人機(jī)傾斜攝影測量、3D打印等多種技術(shù)手段,從幾厘米到幾百米的物體或三維空間,從幾個(gè)微米到幾個(gè)厘米的精度,滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項(xiàng)目服務(wù)的完整解決方案。 滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)(汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機(jī)械)、建筑業(yè)(建筑設(shè)計(jì)、施工、裝修等)、文化遺產(chǎn)(博物館、古建筑、考古等)、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監(jiān)測、3D打印等技術(shù)方案。 |
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