使用 Artec Eva扫描仪扫描拿破仑纪念碑

我们经常会收到用户提问,当我们的扫描仪和软件扫描大型物体时表现如何?这个故事会解答这个问题。

让我们先来介绍一下本杰明∙莫雷诺, IMA Solutions SARL公司的CEO, 该公司位于法国图卢兹。 IMA Solutions采用3D扫描和可视化技术,以开发新的多媒体工具,例如为世界上大型博物馆设计的3D交互系统。他们的客户中包括大英博物馆, 雅典卫城博物馆,卢浮宫以及位于法国北部朗斯的朗斯艺术博物馆。

本杰明向我们展示了一个令人难以置信的作品,是他使用Artec Eva扫描仪和Artec Studio 10制作的骑在骏马上拿破仑青铜纪念碑的可以用于3D打印的模型。该任务是受位于法国Vizille 的Musée de la Révolution Française博物馆委托, 制作纪念碑的 3D复制品以便后人观看,同时3D模型也是为了庆祝拿破仑从被流放的厄尔巴岛返回法国200周年的展会上使用的。纪念碑是法国著名雕塑家Emmanuel Frémiet于1867年在 Laffrey附近的村庄制作的。

“我已经给很多马造型的艺术品进行过3D扫描,我每次都在想: 这可能是最难扫描的物体了,因为它的腿和隐藏区域十分难扫描,” 本杰明讲到. “之前我一直在使用配有激光摄像头的3D扫描设备架在手臂上进行扫描,我可以说只有Artec的技术可以对艺术品在室外条件下进行完美的3D扫描.”

本杰明在Artec法国经销商Boreal那里购买了Eva和Spider扫描仪, 之前他的公司一直在使用3D激光扫描仪. “现在我们可以在任何的室外条件下使用 Artec Eva和Spider扫描仪对艺术品进行扫描,相比我们之前所使用的数字化系统,Artec的设备无需使用标记和参考系统,而且也不会对博物馆的藏品造成损坏,” 本杰明讲到.

“此外, Artec扫描仪还具有即时纹理扫描这一强大的功能,” 他补充道. “在此之前,我们都是使用激光扫描仪捕获3D几何图像,然后生成很多图像重新投影3D模型,然后手动填充纹理质感。由于是手动操作,所以非常耗时,而且难以保证精度。现在可以完美捕获纹理信息并自动投影到几何图形上。根据不同物体种类,3D扫描物体的时间已经可以缩短5-10倍。此外,很多名作我们除了使用Artec扫描系统外,没有其他的选择方案。我经常会告诉我的客户: 在Artec的产品问世之前,这种3D扫描的任务是不可能完成的!”

扫描拿破仑纪念碑的时候,本杰明唯一需要的工具就是博物馆为他提供的一个支架,可以保证他从各个角度对纪念碑进行扫描。他同样还携带了扫描仪用的电池,这样可以保证他对纪念碑上部扫描时有电力供应。多数时间本杰明都是在笔记本电脑上完成了操作,将Eva扫描仪和笔记本连接在一起。“唯一会限制扫描工作的因素就是笔记本电脑的电池,并不是Artec扫描仪的电池!” 本杰明讲到.

事实上本杰明经常会使用扫描仪电池. 最近他扫描了一个庞大的史前雕刻艺术品,为此他不得不进入地下四米深的洞穴中进行操作。“使用Eva扫描仪和其配套的电池,我可以很快完成扫描工作,” 本杰明讲到。

由于拿破仑纪念碑的表面积相当大, 本杰明为该项目自行开发了扫描方案: “我将整个扫描工作划分为18个区域 (18个 Artec Studio 10项目) ,预留大量的重叠区域以便进行后期对准制作。”

由于扫描数据非常庞大,达到了57GB, 所以扫描工作耗费了两天的时间,后期花费了10天的时间。为了简化这个过程, 本杰明为18个扫描区域中所有的图像都做了1mm精度的锐利融合. 每个区域大约有2500万个多边形, 他将数量缩减至了150万个多边形. 然后他进行了非刚性对准和1mm的锐利融合,将数量进一步缩减到200万个多边形。最后, 他用纹理的帧图像来优化纹理并获得了优化的几何模型。在Zbrush软件中进行了一定的调整。

本杰明是最早使用 Artec Studio 10的客户之一. “相比于AS9,我发现AS10在整体运行速度和整体配准计算法的速度上都有明显提高,而且新添了”历史扫描追踪”选项,可以在扫描过程中使用,” 他讲到. “总体来讲, AS10相比AS9运行速度更快,更加可靠.”

IMA Solutions 通常为他们的客户制作3种模型: 一种是3D可视化以及为文化遗产调研制作高清晰的模型, 一种是为3D打印优化3D模型,以及为3D及时渲染引擎优化模型.

“该博物馆对制作的模型很满意, 尤其是可以通过鼠标操作来观看虚拟3D模型的各个角度!” 本杰明讲到.
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