Scansione 3D per l'ispezione della qualità: il cavallo di Mao Zedong trasformato in un modello 3D, due volte

26/07/2020

Una figura controversa nel mondo occidentale, Mao Zedong si distingue dalla moltitudine di leader nazionali e altre personalità storiche per centinaia di milioni di cinesi. L'eredità del fondatore della Repubblica popolare cinese è venerata, studiata a fondo e trasmessa di generazione in generazione.

Un capitolo della storia della vita del Grande Timoniere è stato aggiornato di recente quando la tecnologia di scansione 3D è stata chiamata a preservare per i posteri l'aspetto del cavallo preferito del presidente Mao, imbalsamato subito dopo la sua morte.

Scansione del cavallo di Mao Zedong: le istantanee scattate con Artec Eva vengono aggregate in scansioni 3D in movimento nel software Artec Studio, consentendo all'utente di vedere quali parti della superficie sono state catturate e dove dirigere lo scanner successivamente.

Cosa rende questo cavallo così speciale?

La leggenda narra che il cavallo, soprannominato Il piccolo Blu, salvò la vita del suo proprietario durante la guerra civile cinese (1927-1949). Chissà se la Cina moderna sarebbe com'è oggi se il cavallo di Mao avesse fatto anche solo una mossa falsa durante l'operazione di ritiro militare conosciuta come la lunga marcia (1934-1935)?

Un pomeriggio, mentre Mao e i suoi compagni venivano inseguiti da squadre nemiche del Kuomintang, il Piccolo Blu e il suo padrone si fermarono sotto una scogliera. Nessuno riuscì a capire perché il cavallo si rifiutasse di muoversi fino a quando non udirono un ruggito proveniente da lontano - pochi istanti dopo, i caccia nemici sfrecciarono sopra di loro. Grazie al piccolo Blu, il gruppo rimase nascosto all'ombra della scogliera.

Il piccolo Blu ne ha passate di tutti i colori insieme al suo padrone. In questa foto, Mao Zedong viene ritratto mentre attraversa la Cina nord-occidentale a cavallo durante la lunga marcia, durata 12 mesi lungo 9000 km di strada.

Alla fine della guerra civile, Mao portò il piccolo Blu, un cavallo con meriti militari a quel tempo, a Pechino, dove visse la sua vita in un recinto speciale allo zoo di Pechino, fino alla sua morte nel 1962.

Progetto di conservazione: completato e riaperto

Poco dopo, il Museo di storia naturale di Pechino ordinò l'imbalsamatura del leggendario stallone. Terminato il lavoro, la preziosa reliquia fu portata al Museo Memoriale della rivoluzione nella città di Yan'an, nella Cina nord-occidentale, dove il Partito Comunista ha avuto sede dal 1935 al 1947.

Con il passare del tempo, piccole crepe hanno cominciato a manifestarsi qua e là, minacciando di far crollare il tutto, rendendo davvero urgente la necessità di un restauro.

Prima di intraprendere il progetto, l'amministrazione del museo ha deciso di realizzare una copia digitale di alta precisione della montatura in modo da confrontare il suo stato prima e dopo il restauro. Il lavoro è stato commissionato a Gold Onrol Technology Co., Ltd.,Gold Partner di Artec 3D, che aveva le competenze necessarie per l'archiviazione digitale tridimensionale.

Scegliere lo scanner 3D giusto

Ogni giorno contava. La scansione doveva aver luogo il più presto possibile. Il team di Onrol ha avuto solo un giorno per scansionare in 3D il cavallo e convertire i dati raccolti in un modello 3D impeccabile.

Applicare dei marcatori all'oggetto per un migliore tracciamento era semplicemente fuori discussione. Anche toccarlo era proibito, per non parlare dell'uso di qualsiasi hardware che potesse rappresentare un rischio per le sue condizioni.

Non c'è stato molto da discutere per scegliere Artec Eva come strumento di scansione 3D per il progetto. Questo scanner portatile è stato il dispositivo scelto per il controllo della qualità e la conservazione del patrimonio culturale da aziende e istituzioni che vanno da Tesla al British Museum.

Artec Eva

Assolutamente sicuro da usare, Eva è dotato di una lampadina e di una serie di luci LED - lo stesso tipo di lampade presenti in molte case - per proiettare un raggio di luce strutturata sulla superficie di un oggetto e rilevare le sue curve con una precisione di fino a 0,1 mm.

Insieme alla forma dell'oggetto, Eva cattura la sua tecture con una profondità di colore di 24 bit per pixel, che offre oltre 16 milioni di variazioni di colore - più di quanto l'occhio umano possa percepire. Catturare il piccolo Blu con il suo vero colore era di fondamentale importanza per il progetto.

La velocità di scansione contava non meno della qualità delle scansioni. Eva può ottenere fino a 16 fotogrammi o istantanee al secondo. Ogni istantanea copre un'area approssimativamente delle dimensioni di un foglio di carta da A4 ad A3. Questo campo visivo è ideale per lavorare con oggetti di medie e grandi dimensioni, come il pidistallo del cavallo. Muovendosi attorno all'oggetto, l'utente scatta più istantanee con il proprio scanner per digitalizzare in 3D l'intera superficie in un tempo minimo, preservando tutti i dettagli necessari.

Inoltre, lo scanner è molto leggero (0,9 kg) e maneggevole, il che è stato un altro fattore che ha portato a scegliere Eva.

Scansione 3D sul posto

Nel giorno designato, il piedistallo del piccolo Blu è stato portato in un laboratorio, dove gli specialisti della scansione di Onrol hanno eseguito la scansione, con lo scanner collegato a un laptop sul quale sono stati trasmessi i dati dallo scanner.

Il team ha utilizzato la fusione in tempo reale, uno strumento del software di scansione ed elaborazione 3D Artec Studio che fonde i dati grezzi in scansioni in movimento. Nella maggior parte dei casi, specialmente se l'oggetto è grande e presenta una geometria complessa, è necessaria un'elaborazione completa post-scansione, ma grazie alla fusione in tempo reale, l'utente può vedere un'anteprima del modello 3D finale sullo schermo durante la scansione e capire immediatamente se i dati raccolti sono completi o se alcune parti della superficie sono state perse. Poiché la possibilità di una seconda sessione di scansione era da escludersi, la fusione in tempo reale di Artec Studio ha svolto un ruolo indispensabile.

Elaborazione semplificata dei dati 3D

L'elaborazione iniziale dei dati non elaborati è stata eseguita in loco, richiedendo solo pochi minuti. Dopo aver verificato di aver raccolto tutti i dati necessari, il team di Onrol è tornato nel suo ufficio per elaborare le scansioni in un modello 3D ad alta risoluzione in Artec Studio.

Il modello 3D del cavallo di Mao in modalità solo geometria, visualizzato nell'interfaccia di Artec Studio 14, localizzato per gli utenti di lingua cinese.

Artec Studio è dotato di una serie di potenti funzionalità che consentono, ad esempio, di rimuovere automaticamente la base su cui è stato scansionato l'oggetto o di riparare e sigillare organicamente i buchi nelle scansioni. Il software si occupa anche della luminosità durante la scansione, regolandola in modo da evitare la sovraesposizione. Quando può tornare utile? Se le condizioni di illuminazione durante la scansione non sono ottimali, potresti finire con un lato dell'oggetto più luminoso dell'altro e quindi passare ore a ripararlo. Con la regolazione automatica della luminosità, non c'è nulla di cui preoccuparsi.

Il tocco finale, la mappatura delle texture, è stata eseguita ad un ritmo rapido - tutto grazie al fatto che la versione 14 del software, utilizzata nel progetto, ha visto un aumento dell'800% della velocità di mappatura delle texture.

Il modello 3D era finalmente pronto, e le sue misure (lunghezza, larghezza e altezza) sono state prese.

Tutti gli obiettivi raggiunti

Ottenenuto il modello 3D del piccolo Blu, il museo ha proceduto al restauro. Dopo averlo completato, il supporto è stato scansionato in 3D con Artec Eva e misurato nuovamente in Artec Studio. Non sono state rilevate discrepanze critiche tra i due modelli 3D del cavallo, a dimostrazione dell'alta qualità del lavoro di restauro.

Confronto tra i modelli 3D dell'animale prima e dopo il restauro: tutte le misure corrispondono.

Il team di scansione di Onrol e l'amministrazione del museo hanno concordato di collaborare ulteriormente per monitorare lo stato dell'opera restaurata in modo che possa essere preservata nei secoli a venire.

La tempestiva digitalizzazione tridimensionale di preziosi manufatti è la chiave per conservare il patrimonio culturale e far progredire la ricerca in antropologia, paleontologia e una serie di campi correlati. Se condivisi o messi online, i modelli 3D di artefatti ad alta risoluzione sono accessibili a chiunque sia interessato a loro, indipendentemente da dove si trovino. La scansione 3D è un percorso semplice per la creazione di doppi digitali di fossili e esemplari nei siti di scavo o nei musei, evitando la necessità di qualsiasi contatto fisico con l'oggetto. I modelli 3D possono essere visualizzati tramite piattaforme interattive di realtà virtuale, ampliando il raggio d'azione dei musei sia a livello locale che mondiale.

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