【文博數(shù)字化解決方案】三維掃描技術(shù)為文物保護(hù)、傳承保駕護(hù)航

應(yīng)用案例

2023.12.15

日前，中央宣傳部、文化和旅游部、國(guó)家文物局等十三部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)文物科技創(chuàng)新的意見(jiàn)》，該文件強(qiáng)調(diào)了科學(xué)技術(shù)在推動(dòng)文物保護(hù)和利用中的關(guān)鍵作用。而三維掃描技術(shù)憑借非接觸、高精度、高效率等優(yōu)勢(shì)，已成為現(xiàn)代文保工作中記錄文物空間外形、結(jié)構(gòu)以及表面紋理的代表性技術(shù)之一。

本期，小編將從不同掃描技術(shù)特性入手，為大家介紹先臨三維在文博領(lǐng)域的數(shù)字化解決方案。

先臨三維文博數(shù)字化解決方案

中華民族歷史悠久，積累了豐富多樣的文化寶藏。這些不可再生的文化資源，在其漫長(zhǎng)生命周期中無(wú)法避免遭受自然災(zāi)害、環(huán)境或人為的影響和破壞。因此，利用三維掃描技術(shù)真實(shí)、全面、多元化地采集、記錄文物所承載的信息，以資當(dāng)前的研究、利用甚至未來(lái)的追溯、復(fù)原，已成為當(dāng)下文物保護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

先臨三維深耕三維視覺(jué)領(lǐng)域多年，擁有從普及型到工業(yè)級(jí)等多款高精度3D掃描設(shè)備，可滿(mǎn)足不同場(chǎng)景、不同材質(zhì)文物的數(shù)字化保護(hù)需求。

LED白光三維掃描技術(shù)

該技術(shù)是通過(guò)投射系統(tǒng)將LED白色光柵條紋投影到被測(cè)物體表面，由一個(gè)或多個(gè)相機(jī)同時(shí)捕捉物體反射的光線(xiàn)，傳輸?shù)綊呙柢浖亟ǔ鋈S點(diǎn)云模型。

技術(shù)特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)精度高（最高可達(dá)0.045mm)，空間點(diǎn)云分辨率最高可達(dá)0.037mm（Transcan C),采集數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)豐富。
支持多種拼接方式，可不貼點(diǎn)采集文物數(shù)據(jù)，不會(huì)對(duì)文物造成二次傷害。
結(jié)合紋理相機(jī)，可直接采集文物的彩色三維數(shù)據(jù)，可滿(mǎn)足文物的一般三維展示需求。
針對(duì)深色、反光的物體需要噴粉處理，因此更適合掃描淺色、亞光的文物。

代表設(shè)備：

白光：EinScan Pro 2X系列、Transcan C（固定式）

手持式激光三維掃描技術(shù)

通過(guò)激光器將多線(xiàn)激光投射到被掃描物體表面，使用一個(gè)或兩個(gè)相機(jī)拍攝物體表面的激光圖像。通過(guò)激光線(xiàn)提取及重建得出表示物體形狀的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

技術(shù)特點(diǎn)：

計(jì)量級(jí)精度（精度達(dá)0.02mm)，點(diǎn)云分辨率最高可達(dá)0.01mm,高精度、高分辨率還原文物細(xì)節(jié)，為后續(xù)文物的數(shù)字化存檔、線(xiàn)上展示、文物研究修復(fù)等打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
*FreeScan系列產(chǎn)品 ISO 17025 認(rèn)證：基于JJF1951-2021和 VDI/VDE 2634 第 3 部分標(biāo)準(zhǔn)。基于可追蹤球體直徑測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)探測(cè)誤差性能進(jìn)行評(píng)估，在工作范圍內(nèi)基于可追蹤長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)件從多視角方向進(jìn)行測(cè)量，來(lái)評(píng)估球體間距誤差?？赏ㄟ^(guò)集成或內(nèi)置攝影測(cè)量獲取體積精度進(jìn)一步優(yōu)化的數(shù)據(jù)。

激光模式抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)于深色、輕微反光材質(zhì)的文物也可輕松駕馭，并且支持在戶(hù)外環(huán)境下采集文物數(shù)據(jù)。
FreeScan Trio采用原創(chuàng)自定位技術(shù)，通過(guò)98線(xiàn)密集激光陣列配合三目視角，支持不貼點(diǎn)掃描文物。

代表設(shè)備：FreeScan UE系列、FreeScan Combo、FreeScan Trio

-五色圣旨匾數(shù)字化存檔（FreeScan UE Pro)-

-摩崖石刻數(shù)字化采集（FreeScan Trio)-

跟蹤式激光三維掃描技術(shù)

使用特色技術(shù)通過(guò)光學(xué)跟蹤儀實(shí)時(shí)跟蹤定位掃描頭的空間位置，可在無(wú)需貼點(diǎn)的情況下即可獲取大中型文物完整準(zhǔn)確的三維數(shù)據(jù)。

技術(shù)特點(diǎn)：

計(jì)量級(jí)精度（精度可達(dá)0.023mm），且重復(fù)性精度穩(wěn)定，可采集高品質(zhì)的文物三維數(shù)據(jù)。
*FreeScan系列產(chǎn)品 ISO 17025 認(rèn)證：基于JJF1951-2021和 VDI/VDE 2634 第 3 部分標(biāo)準(zhǔn)。基于可追蹤球體直徑測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)探測(cè)誤差性能進(jìn)行評(píng)估，在工作范圍內(nèi)基于可追蹤長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)件從多視角方向進(jìn)行測(cè)量，來(lái)評(píng)估球體間距誤差?？赏ㄟ^(guò)集成或內(nèi)置攝影測(cè)量獲取體積精度進(jìn)一步優(yōu)化的數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)可實(shí)時(shí)跟蹤定位掃描頭的空間位置，掃描時(shí)無(wú)需貼點(diǎn)，節(jié)省了中大型文物掃描貼點(diǎn)時(shí)間。
測(cè)量范圍廣泛，覆蓋0.2m以上樣件，支持轉(zhuǎn)站/聯(lián)動(dòng)方式拓展測(cè)量范圍，可高效獲取大中型文物的三維數(shù)據(jù)。
藍(lán)色激光，無(wú)懼黑、亮表面材質(zhì)，無(wú)需噴粉快速掃描。

代表設(shè)備：FreeScan Trak Pro

-FreeScan Trak Pro不貼點(diǎn)掃描場(chǎng)景圖-

先臨三維的高精度三維采集設(shè)備結(jié)合日前推出的3D數(shù)據(jù)可視化交互與寫(xiě)作平臺(tái)——先臨三維數(shù)字云，可輕松實(shí)現(xiàn)掃描數(shù)據(jù)一鍵上云，為文物數(shù)據(jù)的在線(xiàn)存儲(chǔ)、3D互動(dòng)展示等帶來(lái)極大便利。觀眾無(wú)需下載軟件或APP，即可在電腦端、移動(dòng)端無(wú)死角瀏覽文物3D數(shù)據(jù)。

END

先臨三維的全套數(shù)字化解決方案為文博領(lǐng)域客戶(hù)提供了從數(shù)據(jù)采集存檔到展示的全鏈路數(shù)字化手段，在不破壞文物本身的同時(shí)，有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)文物本體及其歷史、藝術(shù)、科學(xué)信息的永久保存和永續(xù)利用。

未來(lái)，先臨三維也將不斷精進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)，砥礪推進(jìn)三維視覺(jué)技術(shù)與文保工作的深度融合，開(kāi)啟文化遺產(chǎn)保護(hù)的數(shù)字化新篇章！