目标——修复591年前的历史建筑
我们最近的一个项目位于德国布伦瑞克市最古老的行政区——Magniviertel。这里有一座半木结构的建筑,其修复工作已经持续数年之久。同时,还要对其中的一根木梁进行保护,这根房梁是该建筑不可或缺的一部分,上面饰有MCCCCXXXII铭文字样。因此,这座建于1432年的半木结构建筑因这根房梁而成为年代最久远的建筑之一。这座建筑的主人Christoph Borek,以及修复专业研究生Julia Köhler和建筑历史学家Elmar Arnhold都非常关心如何能够完整且真实地保护这座建筑, 为历史的延续做出贡献。以“联合力量”为座右铭的扫描方法
但是,该项目需要对该建筑的原始设计、材料和施工方法有透彻的了解,并采用三维扫描技术进行必要的数字化处理。为了联手合作,我们组建了一支由ZEISS硬件和软件、在a3Ds多年积累的三维扫描专业知识,以及修复团队提供的该建筑物的相关知识组成的团队。
若要修复该建筑物,需要对房梁进行数字化复制处理。因此,我们选择了ZEISS T-SCAN hawk 2便携手持式三维扫描解决方案。它可以收集被扫描物体的数据,并在检测软件中将其转化为数字孪生体。可以利用收集到的三维数据确定木梁的当前状态,以便采取进一步的措施。
所生成的扫描结果应代表正片,并映射出磨损情况和可能存在的缺陷。在该过程的后期,可以通过数字化处理创建相应的负片。该方法可以恢复房梁在磨损前的原始形态。
选择合适的解决方案:便携式三维扫描
对于历史建筑,三维扫描可精准再现其原始设计。该技术可以捕捉到使用传统方法很难记录的复杂细节和测量数据。修复人员可以通过三维扫描来创建该建筑的详细模型,从各个角度对其进行研究和分析,从而更好地了解其原始形态和构造。
将三维扫描用于修复工作的一个主要优点是,修复人员可以发现并分析结构的任何损坏或老化情况。对建筑物进行扫描可以发现损坏或磨损的区域。此外,三维扫描还可以帮助修复人员发现建筑物的任何缺失或损坏的部分。该信息可用于精确复制缺失的元素,帮助恢复建筑物的原貌。三维扫描的另一个优点是,它可以帮助规划和执行修复过程。根据建筑物的详细数字模型,可以在原始设计和施工方法的基础上制定修复计划。这样有助于确保按照建筑物的原始形态、材料和风格进行修复。
我们已经明确了解了使用光学三维计量技术的好处,下面我们来详细了解在现场进行三维扫描的过程。
1 准备工作
准备工作既简单又快捷。首先,我们必须确保所搜集的数据相互参照,从而生成一个完整的三维模型。在该准备步骤中,我们在相关组件上粘贴了参考点。该做法不会对房梁的质量产生负面影响。参考点也会附着在木材上,不会产生任何问题。之后,只需通过电源传输集线器将激光扫描仪与笔记本电脑连接即可。
完成后,即可开始工作!
2 使用ZEISS T-SCAN hawk 2三维扫描仪进行现场扫描
现场条件并不理想,但我们手边却有一个理想的系统:ZEISS T-SCAN hawk 2。该手持式系统的设计使其适合在检测现场灵活使用。由于检测空间狭窄,施工现场环境恶劣,三脚架导向系统的适用范围十分有限。恶劣的环境条件对于ZEISS T-SCAN hawk 2来说并不算什么挑战。该扫描仪甚至可以在测量过程中对动作进行补偿。因此,可以在5米的高度快速、准确地测量房梁的表面和铭文。这要得益于该扫描仪配备的多激光线和单激光线模式。想知道一个秘密吗?即使现场没有电源,也可以采用电池供电的方法进行测量。