成功案例

栃木博物馆利用 FARO Laser Scanner Focus3D 测量文化遗产和保护建筑物

栃木博物馆利用 FARO Laser Scanner Focus<sup>3D</sup> 测量文化遗产和保护建筑物


 

整座石佛的清晰图像

“通过使用FARO Laser Scanner Focus3D 扫描石佛,我们意外地发现了手臂的清晰特征,这是以前肉眼所不曾发现的。”栃木县博物馆人文科学部部长Shuichi Morishima先生说。

扫描地点是栃木县盐谷町的赞岐石佛。这座石雕大佛高64米,位于鬼怒川河岸附近的巨大岩壁上。受光线影响,肉眼只能看清石佛的某些部位。然而,通过利用Focus3D获得的点云数据来查看石佛,该雕塑的自然特征变得非常明显,因为三维数据的质量不受光照和阴影的影响。

Morishima先生解释称:“这座石佛据说是大约12世纪到13世纪平安或镰仓时代的艺术作品。使用Focus3D ,我们能够确定这座石佛先前不为所知的特征。因此,我们现在知道该艺术品的创作时间可能比我们最初认为的更久远,这是只有使用三维激光扫描仪才能获得的结果。”

Tochigi-pic 1

使用FARO Laser Scanner Focus3D扫描位于栃木县盐谷町的赞岐石佛。

Tochigi-pic 2

在太阳在不同时间段投射的光线及其形成的阴影的影响下,用肉眼很难看清石佛的实际轮廓。

Tochigi-pic 3

利用Focus3D 获得的点云数据所显示的石佛清晰图像,先前无法用肉眼看清楚的部位变得清晰可辨。
 

​与时俱进的博物馆展示

栃木县博物馆是一座涉及从地球科学到历史等各种学科的综合博物馆。其陈列旨在提供一种对历史的立体解读,例如过去某个时期灭绝的动物和粗陶器之间的关系。该博物馆并不仅是向参观者展示密封在玻璃橱柜内的展品。同时,它还希望通过允许参观者触摸和把玩人造模型或复制品(例如泥人和粗陶器),促进参观者的了解。为了实现这样的展览目标,栃木博物馆于2015年7月在其展品准备流程中引进了Focus3D

“我们认为,点云数据能够帮助参观者更好地了解大型的户外展品,例如石佛和其他建筑物,” Morishima先生称。“由于预算紧缩,我们决定不购买动辄数十万美元的三维扫描仪。Focus3D 是一种更加实惠的选择。”

几年前,Morishima先生访问奈良文化财产研究所,在那里看到了Focus3D 的使用。通过奈良文化财产研究所的网站了解到许多关于Focus3D 的成功案例之后,该博物馆使用激光扫描仪的决心更加强烈。

Tochigi-pic 4

在栃木县博物馆的入口附近使用Focus3D进行的三维扫描演示。

Tochigi-pic 5

利用Focus3D 捕捉的栃木县博物馆大门附近区域的点云数据。
 

数字存档 – 历史建筑物的特征和古墓的内部

自从引进了Focus3D,栃木博物馆计划在各种场合使用该设备来记录文化遗产和实现展品的概念化。应用之一就是通过使用三维数据进行数字化存档来保存历史建筑物的特征。

Morishima先生解释称:“我们接到来自更多公司的请求,他们希望保存一些老建筑的数据,这些建筑物可能是这些公司成立之初建造的。在对老建筑进行物理保护时,需要考虑许多关键因素,例如节约用地的限制以及管理或维护成本。通过利用三维扫描仪创建建筑物的数字档案,点云数据能够复制建筑物的原始特征,并且这些信息在建筑物被毁坏很久之后还能被使用。实际上,借助这些数据,人们可以利用头戴式显示器来模拟实物大小的建筑物漫游图像。”

除了获取扫描数据以外,Focus3D 还能拍摄现场的照片,这可以让用户查看彩色的点云数据。只需点击一下按钮,颜色、纹理、建筑物的形状和尺寸就能全部保存下来,这帮助栃木博物馆实现了展览策划目的。

除了用于建筑物保护之外,栃木博物馆还发现Focus3D 可用来捕捉古墓和石室的内部数据。尽管博物馆可能在其研究档案中留存有一些图纸和照片,但这些记录并不理想,因为照片的边缘存在视差而人工绘制的图纸可能不太详细。利用Focus3D,栃木博物馆现在能够以点云数据的方式保存古墓的档案,极大地提高了档案的详尽性和质量,并且提供了相关构造的精确尺寸和形状,以备将来所用。

Tochigi-pic 6

使用Focus3D 来扫描栃木县壬生町的Kurumazuka古墓,通过靶球辅助扫描配准。

Tochigi-pic 7

研究人员利用三维激光扫描技术扫描Kurumazuka古墓的横向石室。
 

操作简单,适用于非专业人员

Kurumazuka古墓的扫描过程中需要将Focus3D放置在土堆对面和石室内部的多个位置,以便捕捉多组点云数据,然后再将获取的所有数据整合到一份文件中。

Morishima先生解释称:“通过Focus3D SCENE软件可以将这些点云数据集成在一起,该过程通常由我们博物馆的员工来完成。这项工作特别简单,即使不是三维扫描方面的专家也能熟练地完成。”他接着说:“另外,Focus3D 还具有外形小、重量轻的优点,任何人都能轻松地将其运到山上或者放置在斜坡处,不必担心其倾倒。”

将来,栃木博物馆计划使用文化遗产的点云数据来创建三维打印模型和复制品。例如,该团队以三维数据的方式捕捉古老房顶瓦片边缘上雕刻的莲花图案。然后,作为三维打印的预备步骤,该图案能够被按比例缩小并相应地进行加深。使用成型技术,该团队能够制作原始图案的塑料模型,供参观者在博物馆举办的特殊活动上进行描绘。

配备了Focus3D 三维激光扫描仪之后,博物馆能够以较高的精确度记录宝贵的文化遗产和建筑物。这些记录可被用于与具有历史和文化价值的重要展品有关的新景点,从而帮助吸引更多的参观者。

Tochigi-pic 8

奈良时代雕刻在房顶瓦片上的莲花图案。

Tochigi-pic 9

利用扫描数据制作的缩小比例的三维打印模型。
 

关于栃木县博物馆

栃木县博物馆首建于1982年10月,最初是一家普通的博物馆。它汇集了栃木县的自然和文化信息,例如生活方式、历史以及动植物。该博物馆经常开展各种活动,例如前往不同地区的学习参观和实地考察活动。另外,它还致力儿童的体验式学习。

如需了解更多信息,请访问 www.muse.pref.tochigi.lg.jp

联系方式

北京: 010.59539600

上海: 021.61917600

成都: 028.65335750/1/2/3

广州: 020.22088380

新加坡亚太总部: +65.6511.1350

注册帐户
忘记了密码?