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FARO 帮助保护中国文化遗产

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点击次数:88 更新时间:2021年07月24日11:12:25 打印此页 关闭

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提供用于老司城申遗的三维文件


在特殊需求的驱使下,北京城建勘测研究院在市场上寻找新设备。当该公司偶然发现FARO 的解决方案时,意识到FARO 的FARO Laser Scanner Focus3D 是最适用于该项目的设

备。Focus3D   是一种能够高速获取大量数据的三维激光扫描仪,可在很短的时间内创建现实物体的虚拟副本,具有较高的逼真度,并且可以精确到毫米。Long 女士透露:“与使用全站仪相比,

Focus3D 使我们的工作效率大大提高,它可以收集大量的点云数据,然后经过后处理将这些数据转化成有效的模型或图像。然而,如果使用全站仪,就不得不进行人工绘图。”


绪言

作为世界上历史最悠久的文明古国之一,中国拥有无比丰富和多样化的文化遗产,并且中国政府迫切希望对此加以保护。很大一部分中华文化深深地根植在其建筑中,尤其是那些经受住时间考验的古城中的建筑。位于湖南省永顺县以东19公里的老司城便是这样一处文化遗产。

 

在800多年的历史中,老司城一直是土家人(也称“土司”)在本地区的政治、经济和文化中心。让人叹为观止的建筑使这座古城在文化领域赢得了极高的地位。事实上,老司城保留着一些在西南少数民族地区最珍贵的古迹,作为全国范围内保护最好的古城之一,老司城受到了著名策展人的高度评价。

 

保护一段人类历史

2011年,北京城建勘测设计研究院有限责任公司(简称“北京城建勘测研究院”)受雇于北京建筑工程学院为老司城编制一份全面的文件档案。北京城建勘测研究院是全国勘测行业中的著名企业。该公司于1958年率先在国内提供了地铁勘测服务。

 

如今,北京城建勘测研究院成为岩土工程集成以及测绘领域中的领先公司,专门从事铁路运输和土木建筑项目。

 

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可以理解的是,老司城遗址申报世界文化遗产是一个复杂的过程,涉及到编写正确的文件。为了获得文化遗产的地位,在申报过程中需要使用精确的数字模型来作为支持文件。尽管北京城建勘测研究院在各种勘探、评估和测量业务中积累了丰富的经验,但三维激光扫描和遗产保护项目对于该公司而言尚属于相对较新的领域。

 

北京城建勘测研究院的工程师们对全站仪等测量设备并不陌生,然而老司城项目的要求使他们很快认识到还需要具备其他的功能。北京城建勘测研究院的测量工程师Long Gong 女士称:“全站仪一次只能记录一个点的数据,因此使用它来完成老司城项目将很费时间。我们需要一种能够快速完成总体扫描并能绘制三维图像的设备。”

 

寻找解决方案

在特殊需求的驱使下,北京城建勘测研究院在市场上寻找新设备。当该公司偶然发现FARO的解决方案时, 意识到FARO 的FARO Laser Scanner Focus3D 是最适用于该项目的设备。Focus3D 是一种能够高速获取大量数据的三维激光扫描仪,可在很短的时间内创建现实物体的虚拟副本,具有较高的逼真度,并且可以精确到毫米。Long 女士透露:“与使用全站仪相比,Focus3D 使我们的工作效率大大提高,它可以收集大量的点云数据,然后经过后处理将这些数据转化成有效的模型或图像。然而,如果使用全站仪,就不得不进行人工绘图。”

 

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获取和使用数据

使用Focus3D, 该团队仅用一天时间就完成了这座400平方米的遗址的数据收集工作。扫描须从各个角度和位置进行,以确保在文献资料中全面涵盖所有细节。他们仅扫描了12次就覆盖了所有的必要区域,每次扫描仅用了大约10分钟。由于Focus3D 设置起来非常轻松,在不同的扫描地点之间进行移动时,就像挪动使用三角架的照相机那么简单。这帮助该团队大大缩短了在老司城的现场工作时间。

 

除了节省时间外,北京城建勘测研究院的该团队还对Focus3D 在现场的便携性大加赞赏。Focus3D 的尺寸仅为240 x 200 x 100立方毫米,重量仅为5.0公斤,是目前为止所制造的最小的三维扫描仪。Long 女士称:“我们认为它是一种真正的独立解决方案,这种扫描仪不需要使用任何外部设备。这对在狭窄的空间中进行扫描特别有帮助,例如在脚手架结构的顶端扫描屋檐和造型复杂的屋顶。”

 

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在谈到该建筑的复杂造型时,Long 女士认为Focus3D 的突出特点是利用三维激光扫描技术来提供高度精确性和建筑细节。老司城的高度逼真的数字模型主要用于申报国家文化遗产。然而,还可以使用细致入微的三维激光扫描来验证古建筑的二维图纸。Long 女士说:“这些信息对于建筑的修复工作极为重要,因为随时都要用到这些信息。”


在用一天时间收集完现场数据后,通过一个SD 卡将扫描数据轻松地转移至办公室内的电脑中,以便使用FARO SCENE 5.0 软件进行后续处理。SCENE 软件具有多种功能,其中包括将扫描数据转化成三维立体视图以及通过网络与其他用户共享扫描数据等。这座古城的精确三维视图可以被打印在纸上,能满足各种遗址建设和维护要求。

 

自从添置Focus3D 以来,北京UCESD 扩大了其服务领域和能力。通过将三维激光扫描与现有的技术相结合, 该公司为开展各种测量和研究项目配备了更佳的设备,并让客户获得了新的洞察力。FARO 很高兴能够帮助北京UCESD 首次涉足遗产保护的新领域。

 

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