3D掃描技術(shù)在建筑數(shù)字化領(lǐng)域的應(yīng)用：數(shù)字閱讀建筑，三維勾勒文明

 

2019年，巴黎圣母院的一場(chǎng)大火，讓花費(fèi)一個(gè)世紀(jì)建造的奇跡，在63分鐘的大火中付之一炬。幸運(yùn)的是，藝術(shù)歷史學(xué)家安德魯·塔隆早在2015年就曾利用激光掃描，非常精確地記錄下了這一哥特式大教堂的全貌，為巴黎圣母院的重建工作打下了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

 

歷史建筑是寶貴的文化遺產(chǎn)，歷史建筑數(shù)據(jù)化，已成為一種社會(huì)流行趨勢(shì)。為這些文化遺產(chǎn)建立數(shù)字檔案，可對(duì)其目前狀況了如指掌，還能及時(shí)把握其形態(tài)變化，若因自然或人為因素受損，最后也能通過已存檔的三維數(shù)據(jù)，進(jìn)行精度的修復(fù)工作。

 

今天思看科技將和大家開啟一場(chǎng)建筑的的3D數(shù)字化之旅。多年前的人類文明痕跡，隨著人類科技的進(jìn)步，以一種全新的方式呈現(xiàn)在人們眼前。

 

上海美琪大戲院三維數(shù)字化

美琪大戲院是近現(xiàn)代建筑，建于三十年（1941年），當(dāng)時(shí)被海內(nèi)外人士譽(yù)為“亞洲”，出自一代建筑師范文照之手。

美琪大戲院歷史剪影

 

今年1月，思看科技與盛放Xuberance正式達(dá)成戰(zhàn)略合作，為盛放Xuberance的3D設(shè)計(jì)與3D智能制造方案提供強(qiáng)大的3D數(shù)字化產(chǎn)品與技術(shù)支持。美琪大戲院的3D數(shù)字化工作，就是在二者的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手之下完成的。

數(shù)字化方案商討中

 

此次對(duì)美琪大戲院進(jìn)行三維掃描，生成數(shù)字模型，建立數(shù)字化檔案，等于將優(yōu)秀的歷史建筑進(jìn)行了一次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，讓人們能夠通過數(shù)字來閱讀建筑，一同回望一代建筑師的“覺醒年代”。

 

其中，美琪大劇院的整體結(jié)構(gòu)是通過大空間三維激光掃描儀進(jìn)行掃描，而對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)上精美的雕花、設(shè)計(jì)以及內(nèi)部陳設(shè)，則使用KSCAN-Magic，1:1真實(shí)反映美琪大戲院的建筑細(xì)節(jié)特點(diǎn)。

比如，工作人員正使用KSCAN-Magic掃描美琪內(nèi)部的一臺(tái)放映機(jī)，歷史的痕跡可以被毫無遺漏地精準(zhǔn)記錄。

?KSCAN-Magic標(biāo)配五種工作模式，可基于不同場(chǎng)景應(yīng)用需求，自由切換五種測(cè)量模式。同時(shí)，無需接觸、高效、精確、“分毫畢現(xiàn)”的特點(diǎn)，獲得了設(shè)計(jì)師們的。

超精細(xì)掃描模式下，憑借著KSCAN-Magic高達(dá)0.020mm的掃描精度，美琪內(nèi)部的建筑花樣、擺設(shè)等細(xì)節(jié)，都被一一記錄。

此前，思看就與盛放Xuberance合作完成了眾多3D數(shù)字化項(xiàng)目，如上海音樂廳數(shù)字化工程與梧林古建筑三維數(shù)字化，這個(gè)過程中雙方通力合作，實(shí)現(xiàn)了多方共贏的良好局面。

上海音樂廳數(shù)字化工程

上海音樂廳是一座音樂廳，建于1930年，也是上海座由中國建筑設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的西方古典風(fēng)格建筑。

 

上海音樂廳內(nèi)景

 

 

在2019-2020上海音樂廳大修期間，盛放Xuberance借助思看的三維掃描技術(shù)完成了這項(xiàng)數(shù)字化工程，重點(diǎn)掃描了上海音樂廳標(biāo)志性的構(gòu)筑物臺(tái)口、拱券通廊紋樣、建筑裝飾紋樣、原始燈具等。

以下為盛放Xuberance利用思看的三維掃描儀獲取“賓至如歸”椅的三維數(shù)據(jù)，生成數(shù)字模型，結(jié)合3D打印技術(shù)，完成與其相關(guān)的文創(chuàng)衍生品禮盒。

 

梧林古建筑三維數(shù)字化

 

福建晉江的梧林古村落保留了完整的華僑建筑群，2016年11月，梧林被列入第四批中國傳統(tǒng)村落名錄。

為了對(duì)梧林古村落的華僑建筑群進(jìn)行更為專業(yè)的保護(hù)，梧林古建筑三維數(shù)字化項(xiàng)目正式啟動(dòng)。

 

通過逆向掃描與正向建模相結(jié)合，制作梧林古村落的標(biāo)志性建筑“槍樓”（修養(yǎng)樓）的數(shù)字模型，用于古建筑的線上數(shù)字化展示與文化衍生品開發(fā)，從而助力閩南文化、僑鄉(xiāng)文化的傳承。

該項(xiàng)目的工作流程為實(shí)地考察-建筑局部掃描-數(shù)據(jù)處理（正向+逆向）-3D打印。其中，槍樓主體的部分，設(shè)計(jì)師通過照片正向建模，重要的建筑局部使用三維掃描，掃描的部分包括樓體上比較有特點(diǎn)的裝飾雕花、窗沿、立柱、以及一些自然破損痕跡。

 

利用思看科技的KSCAN-Magic與iReal兩種3D掃描儀，獲取建筑局部數(shù)據(jù)，得到的雕花、窗沿、立柱數(shù)據(jù)模型，再結(jié)合3D打印，完成實(shí)物模型，為文化衍生品的進(jìn)一步開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

梧林古建筑三維數(shù)字化文化衍生作品

 

建筑3D數(shù)字化進(jìn)行時(shí)

 

除此之外，思看科技利用三維掃描技術(shù)在建筑3D數(shù)字化領(lǐng)域還進(jìn)行了諸多探索。

比如，思看聯(lián)合浙江大學(xué)，對(duì)杭州西泠印社漢三老石室進(jìn)行了文物保護(hù)前的3D數(shù)字化及監(jiān)測(cè)工程。

使用思看三維掃描儀，對(duì)漢三老石室進(jìn)行了3D掃描，采集三維數(shù)據(jù)，為其建立數(shù)字檔案，了解并分析目前狀況，及時(shí)監(jiān)測(cè)把控其形態(tài)變化，為考古科研工作提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

用數(shù)據(jù)閱讀建筑，用三維勾勒文明，思看科技將在建筑3D數(shù)字化的道路上繼續(xù)前行，為文保建筑的精準(zhǔn)復(fù)建、數(shù)字化傳播、文創(chuàng)衍生品開發(fā)提供了更高效、更精準(zhǔn)的解決方案。