成功案例

通过 FARO 8 轴 Design ScanArm 2.5C,将历史文物的神韵和精髓传承给后代。增强现实感的彩色扫描,大幅减少作业时间的8轴结构 。

通过 FARO 8 轴 Design ScanArm 2.5C,将历史文物的神韵和精髓传承给后代。增强现实感的彩色扫描,大幅减少作业时间的8轴结构 。

“怎样才能将先人留下的文化与历史完整的传承给后代?” KYOTO’S 3D STUDIO 株式会社(京都市左京区、以下简称KYOTO’S 3D STUDIO)摸索出的答案是,采用 3D 扫描技术获取数据,并对其进行编辑、解析和加工。KYOTO’S 3D STUDIO 的任务是将扫描数据转换为能够满足历史建造物和历史遗物的复原以及确认工作所需的数据。这些数据能够用于建模、逆向工程、3D 打印、CAD重现及更新、维护修理、翻修、数字归档等广泛用途。

KYOTO’S 3D STUDIO 获取的数据主要源自世界文化遗产、日本国宝或重要文化遗产等被列为全人类知识财产的项目。由于无法直接用手触摸,因此采用非接触方式是获取数据的首要前提。以此为基础的有效工具正是 FARO 8轴 Design ScanArm 2.5C 以及 Focus3D 激光扫描仪等产品
 

不仅要保留“形”,还要保留“神”

以往 KYOTO’S 3D STUDIO 主要获取诸如神社佛阁等世界文化遗产或国宝级建筑的数据。董事长兼总经理西村和也回忆熊本灾后重建项目时说,“寺庙及神社对于受灾灾民来说是一种精神依托。重建这些精神寄托,对于整个灾后重建工作有莫大的帮助。问题是,想要尽早修复,却苦于没有原来的设计图及数据。

若使用 3D 扫描技术,事先留存数据,就可以在后期快速进行修复,这就是最初的思路。”

此外,KYOTO’S 3D STUDIO 还提出了更高的要求,不仅要求保留建筑物,还希望保留其中的佛像及其他文物。据西村讲述,目前留存数据的主流方式依旧是距今 20 多年前的,采用以 3~4 厘米间距扫描仪获取坐标值并与照片对位的极为原始的方法。“但对于文化价值高的物品来讲,除了严格的精度要求,对操作时间也有限制。我们必须要提高扫描的效率。”西村说道。

对禁止移动的佛像,进行当场扫描。

对禁止移动的佛像,进行当场扫描。采用绿色激光的 FARO Prizm 扫描头,实现彩色扫描。

无论是眼部的金箔,还是木质质感,均能彩色重现。

脸部的点云数据。无论是眼部的金箔,还是木质质感,均能彩色重现。

KYOTO’S 3D STUDIO 过去使用的旧款 Design ScanArm 虽具有 75 微米精度,但由于获得的数据是黑白的,无法充分表现木纹或损伤等重要部分。为了呈现出接近实物的状态,需要对照照片粘贴彩色数据,进行数据补偿或调整,这需要花费不少的时间和费用。在这一点上,最近购入的 FARO 8 轴 Design ScanArm 2.5C 正好可以进行彩色扫描,因此可以直接提供数据。

用于国宝或文物时,能够重现细致的木纹及鲜明的色调是其突出优势。
 

微妙的质感和手感也被如实重现

综上所述,彩色扫描的优点在于,不仅能够将提取出的木纹或损伤等可视化,还能留存佛像本身的形象,并用于数字博物馆。此外8轴的构造在大幅减少作业时间的同时,增加扫描件数。“此系统的优势在于彩色扫描和处理速度的提高。我们很有信心用这套系统和我们的提案为顾客带来惊喜。”对FARO产品,西村评价到。另外,西村还注意到了 FARO 8 轴 Design ScanArm 2.5C 的便携性。“重要的文物无法随意搬出,因此现场获取数据显得尤为重要。这样可以减少在移动过程中发生破损,降低委托方与作业者双方的风险。并且减少移动时间,更便于获取数据”。

实际运用上,FARO 8 轴 Design ScanArm 2.5C 不仅能获取对象物的设计及形状,还能获取材料质感及手感信息的 3D 数据,对于追求现实感的 KYOTO’S 3D STUDIO,是不可或缺的功能。

KYOTO’S 3D STUDIO 之所以将总部设在京都,是因为重要历史文化遗产的70%左右集中在大阪、奈良等关西地区。事实上,确实有数量众多的需要归档留存的文化遗产,例如对国宝级的药师如来像 KYOTO’S 3D STUDIO 已经完成了扫描。“使用 FARO 系统,不仅可以呈现微妙的材料质感,还能如实地捕捉经过金箔处理的表面凹凸”。

使用自制的辅具,在8轴旋转工作台上扫描古茶碗。

使用自制的辅具,在 8 轴旋转工作台上扫描古茶碗。
 

“潜能由客户掌握”

从保护文化遗产的角度, KYOTO’S 3D STUDIO,引起了神社佛阁相关人士的关注,他们希望通过对获取数据进行归档或制作复制品来帮助防盗或维护,目前此项目已经开始着手。对挖掘出来的茶碗等陶瓷器进行扫描的项目也逐渐增加。“例如,对进行埋藏文物的修补及恢复,以往采用的是手工测量厚度的方式。今后使用 FARO 8 轴 Design ScanArm 2.5C,即可轻松测量尺寸。还可以根据未破损部分的数据来恢复整体。尤其是茶碗的扫描件数较多,使用8轴旋转工作台即可迅速处理。”西村说道。

KYOTO’S 3D STUDIO 以扫描作业作为主力业务,在短时间内实现了高速增长与发展。其根本原因在于其独特的发展理念,“与其按照客户需求进行扫描,从为客户创造需求的角度进行扫描”。西村谈及今后的发展,“依靠三维数据便于编辑及制作视频的特性,可以作为促进人们参观博物馆或历史文化遗产的助推器来使用。我们不想局限在建筑物或庭院等范围内,而是想进一步致力于佛像及文物等的数据扫描。只要不断地向世界传递我们的理念,一定能够实现。目前我们接收了2名海外实习生,并计划向海外发展”。

KYOTO’S 3D STUDIO 的努力,有助于提高人们对包括文化遗产在内的人类知识财产的关注。“今后的关键在于如何让更多的人了解我们。对FARO能够扫描的对象物范围进行深入挖掘,开拓新的市场。言而总之,运用 3D 数据的潜能完全掌握在客户手中。因此能够在多大程度上听取客户“想这样使用”的心声,将是决定成败的关键。“西村表达的理念清晰而坚定。

使用3D点云数据,展现独特世界观的视频作品

使用 3D 点云数据,展现独特世界观的视频作品。今后 3D 数据将更广泛地用于各种领域。

 

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