【文博數字化解決方案】三維掃描技術為文物保護、傳承保駕護航

應用案例

2023.12.15

日前，中央宣傳部、文化和旅游部、國家文物局等十三部門聯合印發《關于加強文物科技創新的意見》，該文件強調了科學技術在推動文物保護和利用中的關鍵作用。而三維掃描技術憑借非接觸、高精度、高效率等優(you)勢，已成為現代(dai)文保工作中記(ji)錄(lu)文物空間外形(xing)、結(jie)構以及(ji)表面(mian)紋理的代(dai)表性(xing)技術之一。

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

先臨三維文博數字化解決方案

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，在其漫長生命周期中無法避免遭受自然災害、環境或人為的影響和破壞。因此，利用三維掃描技術真實、全面、多元化地采集、記錄文物所承載的信息，以資當前的研究、利用甚至未來的追溯、復原，已成為當下文物保護的關鍵環節。

先臨三維深耕三維視覺領域多年，擁有從普及型到工業級等多款高精度3D掃描設備，可滿足不同場景、不同材質文物的數字化保護需求。

LED白光三維掃描技術

該(gai)技(ji)術是通過投射系統將LED白色光柵(zha)條紋投影(ying)到被(bei)測(ce)物(wu)體表面，由一個(ge)或多個(ge)相機同時捕捉物(wu)體反射的(de)光線(xian)，傳輸到掃描軟件(jian)重建出三維點云模(mo)型。

技術特點：

數據精度高（最高可達0.045mm)，空間點云分辨率最高可達0.037mm（Transcan C),采集數(shu)據細節豐(feng)富(fu)。
支持多種拼接方式，可不貼點采集文物數據，不會對文物造成二次(ci)傷害。
結合紋理相機，可直接采集文物的彩色三維數據，可滿足文物的一般(ban)三維(wei)展示需求。
針對深色、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。

代表設備：

白光：EinScan Pro 2X系列、Transcan C（固定式）

手持式激光三維掃描技術

通過激光器將多線激光投射到被掃描物體表面，使用一個或兩個相機拍攝物體表面的激光圖像。通過激光線提取及重建得出表示物體形狀的點云數據。

技術特點：

計量級精度（精度達0.02mm)，點云分辨率最高可達0.01mm,高精度(du)、高分辨率還原文物(wu)細節(jie)，為后續文物(wu)的數(shu)字化存(cun)檔、線上(shang)展示、文物(wu)研究修復等打(da)下堅實的數(shu)據(ju)基礎。
*FreeScan系列(lie)產品 ISO 17025 認證：基于JJF1951-2021和(he) VDI/VDE 2634 第(di) 3 部分(fen)標準。基于可追(zhui)蹤球體直徑測(ce)量數據(ju)對探測(ce)誤差性能進行評估，在工(gong)作范圍內(nei)基于可追(zhui)蹤長度標準件從多視角方向進行測(ce)量，來評估球體間距誤差。可通過集成(cheng)或(huo)內(nei)置攝影測(ce)量獲取體積(ji)精度進一步優化的數據(ju)。

激光模式抗干擾能力強，對于深色、輕微反光材質的文物也可輕松駕馭，并且支持在戶外環境下采集文物數據。
FreeScan Trio采用原(yuan)創自(zi)定(ding)位技術，通(tong)過(guo)98線密集激光陣列(lie)配(pei)合(he)三目視角，支(zhi)持不貼點掃描文物。

代表設備：FreeScan UE系列、FreeScan Combo、FreeScan Trio

-五(wu)色圣旨匾(bian)數(shu)字(zi)化(hua)存檔(dang)（FreeScan UE Pro)-

-摩崖石(shi)刻數字化采(cai)集（FreeScan Trio)-

跟蹤式激光三維掃描技術

使用特色技術通過光學跟蹤儀實時跟蹤定位掃描頭的空間位置，可在無需貼點的情況下即可獲取大中型文物完整準確的三維數據。

技術特點：

計量級精度（精度可達0.023mm），且重復性精度穩定，可采集高品質的文物三維數據(ju)。
*FreeScan系(xi)列產品 ISO 17025 認(ren)證(zheng)：基于JJF1951-2021和 VDI/VDE 2634 第 3 部分標準。基于可(ke)(ke)追蹤球(qiu)體(ti)直(zhi)徑測(ce)量數據對探測(ce)誤差(cha)性(xing)能(neng)進行評(ping)估，在工作范圍(wei)內基于可(ke)(ke)追蹤長度標準件從多視(shi)角方向進行測(ce)量，來評(ping)估球(qiu)體(ti)間距(ju)誤差(cha)。可(ke)(ke)通(tong)過集成或內置攝影測(ce)量獲取體(ti)積精度進一步優化的數據。
系統可實時跟蹤定位掃描頭的空間位置，掃描時無需貼點，節省了中大型文物掃描(miao)貼點時(shi)間。
測量范圍廣泛，覆蓋0.2m以上樣件，支持(chi)轉站/聯動方式拓展測量范(fan)圍，可高效獲取大中型文物的三維(wei)數據(ju)。
藍色激光，無懼黑、亮表面材質，無需噴粉快速掃描。

代表設備：FreeScan Trak Pro

-FreeScan Trak Pro不貼點掃描場景圖-

先臨三維的高精度三維采集設備結合日前推出的3D數據可視化交互與寫作平臺——先臨三維數字云，可輕松實現掃描數據一鍵上云，為文(wen)物數(shu)據的在線存儲、3D互動展示等帶來(lai)極大便利。觀眾(zhong)無(wu)需下載(zai)軟件或(huo)APP，即可(ke)在電腦端、移動端無(wu)死(si)角(jiao)瀏覽文(wen)物3D數(shu)據。

END

先(xian)臨(lin)三維(wei)的全(quan)套數字化解決方案為文(wen)博領域客戶提(ti)供了(le)從數據采集存檔到展示的全鏈路數字化手段，在不破(po)壞文(wen)(wen)物(wu)本(ben)(ben)身(shen)的同時，有效地實現對文(wen)(wen)物(wu)本(ben)(ben)體及其歷(li)史、藝術、科(ke)學信(xin)息的永久(jiu)保存和永續利用。

未來，先臨三維也將不斷精進產品和服務，砥礪推進三維視覺技術與文保工作的深度融合，開啟文化遺產保護的數字化新篇章！