提供用于老司城申遺的三維文件
在特殊需求的驅使下,北京城建勘測研究院在市場上尋找新設備。當該公司偶然發現FARO 的解決方案時,意識到FARO 的FARO Laser Scanner Focus3D 是最適用于該項目的設
備。Focus3D 是一種能夠高速獲取大量數據的三維激光掃描儀,可在很短的時間內創建現實物體的虛擬副本,具有較高的逼真度,并且可以精確到毫米。Long 女士透露:“與使用全站儀相比,
Focus3D 使我們的工作效率大大提高,它可以收集大量的點云數據,然后經過后處理將這些數據轉化成有效的模型或圖像。然而,如果使用全站儀,就不得不進行人工繪圖。”
緒言
作為世界上歷史最悠久的文明古國之一,中國擁有無比豐富和多樣化的文化遺產,并且中國政府迫切希望對此加以保護。很大一部分中華文化深深地根植在其建筑中,尤其是那些經受住時間考驗的古城中的建筑。位于湖南省永順縣以東19公里的老司城便是這樣一處文化遺產。
在800多年的歷史中,老司城一直是土家人(也稱“土司”)在本地區的政治、經濟和文化中心。讓人嘆為觀止的建筑使這座古城在文化領域贏得了極高的地位。事實上,老司城保留著一些在西南少數民族地區最珍貴的古跡,作為全國范圍內保護最好的古城之一,老司城受到了著名策展人的高度評價。
保護一段人類歷史
2011年,北京城建勘測設計研究院有限責任公司(簡稱“北京城建勘測研究院”)受雇于北京建筑工程學院為老司城編制一份全面的文件檔案。北京城建勘測研究院是全國勘測行業中的著名企業。該公司于1958年率先在國內提供了地鐵勘測服務。
如今,北京城建勘測研究院成為巖土工程集成以及測繪領域中的領先公司,專門從事鐵路運輸和土木建筑項目。
可以理解的是,老司城遺址申報世界文化遺產是一個復雜的過程,涉及到編寫正確的文件。為了獲得文化遺產的地位,在申報過程中需要使用精確的數字模型來作為支持文件。盡管北京城建勘測研究院在各種勘探、評估和測量業務中積累了豐富的經驗,但三維激光掃描和遺產保護項目對于該公司而言尚屬于相對較新的領域。
北京城建勘測研究院的工程師們對全站儀等測量設備并不陌生,然而老司城項目的要求使他們很快認識到還需要具備其他的功能。北京城建勘測研究院的測量工程師Long Gong 女士稱:“全站儀一次只能記錄一個點的數據,因此使用它來完成老司城項目將很費時間。我們需要一種能夠快速完成總體掃描并能繪制三維圖像的設備。”
尋找解決方案
在特殊需求的驅使下,北京城建勘測研究院在市場上尋找新設備。當該公司偶然發現FARO的解決方案時, 意識到FARO 的FARO Laser Scanner Focus3D 是最適用于該項目的設備。Focus3D 是一種能夠高速獲取大量數據的三維激光掃描儀,可在很短的時間內創建現實物體的虛擬副本,具有較高的逼真度,并且可以精確到毫米。Long 女士透露:“與使用全站儀相比,Focus3D 使我們的工作效率大大提高,它可以收集大量的點云數據,然后經過后處理將這些數據轉化成有效的模型或圖像。然而,如果使用全站儀,就不得不進行人工繪圖。”
獲取和使用數據
使用Focus3D, 該團隊僅用一天時間就完成了這座400平方米的遺址的數據收集工作。掃描須從各個角度和位置進行,以確保在文獻資料中全面涵蓋所有細節。他們僅掃描了12次就覆蓋了所有的必要區域,每次掃描僅用了大約10分鐘。由于Focus3D 設置起來非常輕松,在不同的掃描地點之間進行移動時,就像挪動使用三角架的照相機那么簡單。這幫助該團隊大大縮短了在老司城的現場工作時間。
除了節省時間外,北京城建勘測研究院的該團隊還對Focus3D 在現場的便攜性大加贊賞。Focus3D 的尺寸僅為240 x 200 x 100立方毫米,重量僅為5.0公斤,是目前為止所制造的最小的三維掃描儀。Long 女士稱:“我們認為它是一種真正的獨立解決方案,這種掃描儀不需要使用任何外部設備。這對在狹窄的空間中進行掃描特別有幫助,例如在腳手架結構的頂端掃描屋檐和造型復雜的屋頂。”
在談到該建筑的復雜造型時,Long 女士認為Focus3D 的突出特點是利用三維激光掃描技術來提供高度精確性和建筑細節。老司城的高度逼真的數字模型主要用于申報國家文化遺產。然而,還可以使用細致入微的三維激光掃描來驗證古建筑的二維圖紙。Long 女士說:“這些信息對于建筑的修復工作極為重要,因為隨時都要用到這些信息。”
在用一天時間收集完現場數據后,通過一個SD 卡將掃描數據輕松地轉移至辦公室內的電腦中,以便使用FARO SCENE 5.0 軟件進行后續處理。SCENE 軟件具有多種功能,其中包括將掃描數據轉化成三維立體視圖以及通過網絡與其他用戶共享掃描數據等。這座古城的精確三維視圖可以被打印在紙上,能滿足各種遺址建設和維護要求。
自從添置Focus3D 以來,北京UCESD 擴大了其服務領域和能力。通過將三維激光掃描與現有的技術相結合, 該公司為開展各種測量和研究項目配備了更佳的設備,并讓客戶獲得了新的洞察力。FARO 很高興能夠幫助北京UCESD 首次涉足遺產保護的新領域。