【編者按】佛羅倫薩市建筑工程學(xué)院為雕塑品建立適當(dāng)?shù)膶?shí)體模型下面，力圖尋找一種合適的方法與手段当悔，以利用逆向工程的方法畏妖，采用數(shù)控機(jī)器實(shí)現(xiàn)雕塑的再造脉执。

面臨問(wèn)題:

　　Grazia Tucci，佛羅倫薩市建筑工程學(xué)院助理教授层掺，領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)項(xiàng)目坠汹，力圖尋找一種合適的方法與手段，為雕塑品建立適當(dāng)?shù)膶?shí)體模型劣屑，以利用逆向工程的方法蝗腻，采用數(shù)控機(jī)器實(shí)現(xiàn)雕塑的再造孵钱。在這個(gè)研究項(xiàng)目中，她就建筑遺產(chǎn)管理和美化與設(shè)計(jì)師Vincenzo Vaccaro 合作拓币，同時(shí)昏滔，同Paolo Bianchini 領(lǐng)導(dǎo)下的佛羅倫薩市百花圣母教堂進(jìn)行合作。

　　“對(duì)于那些具有較長(zhǎng)凸起花紋的雕塑品來(lái)說(shuō)琳宽，完成其模型的分析與記錄存在很多問(wèn)題挫肆。同時(shí)完成這些藝術(shù)品的再造會(huì)引發(fā)更多有趣的問(wèn)題，”Grazia Tucci 教授解釋說(shuō)泛邮。

解決方案:

　　關(guān)于就藝術(shù)品和建筑物進(jìn)行造型料离，在使用測(cè)量設(shè)備的過(guò)程中，進(jìn)行如下的考慮：

　　1盯质、傾向于采用光學(xué)的方法進(jìn)行掃描袁串，這樣可避免藝術(shù)品脆弱表面的損毀，并可以精確掃描縮小模型的細(xì)節(jié)呼巷；

　　2囱修、需要的精度在要求之內(nèi)或者是低于現(xiàn)在可能的精度；

　　3王悍、對(duì)表面掃描通常比較困難破镰，基于位于切口多種精巧細(xì)節(jié)，并且對(duì)這些部分難于接觸到压储；

　　4鲜漩、掃描設(shè)備必須便攜，可以手持集惋。通常孕似，對(duì)于要掃描物體，一般不可能攜帶芋膘，甚至是從原位進(jìn)行移動(dòng)鳞青；在很多情況下，掃描工作只是一次性的凡矿，使得永久性的設(shè)備安裝成為一個(gè)不經(jīng)濟(jì)的做法。

　　為實(shí)現(xiàn)上面藝術(shù)品的數(shù)字化置芋，徠卡的激光跟蹤儀與T-Cam 攝像頭以及一臺(tái)徠卡的T-Scan 手持式掃描儀配合進(jìn)行工作紊竹。該系統(tǒng)能夠每秒鐘掃描7,000 點(diǎn)，即使是在處理一些困難的特征栋湃，比如白或黑的表面和在標(biāo)準(zhǔn)的光照環(huán)境下壹会。

　　徠卡激光跟蹤儀配合徠卡T-Cam 被放置在一個(gè)固定的位置，離需要掃描的工件幾米遠(yuǎn)铲桑。它可以跟蹤徠卡T-Scan 掃描儀的空中位置及键，允許操作人員產(chǎn)生雕塑表面的數(shù)字點(diǎn)云盖赛。有賴(lài)于放置在掃描儀表面的反射鏡，徠卡激光跟蹤儀能夠在6 自由度(6DoF)方向跟蹤徠卡T-Scan胸胚，不僅可確定三維空間的坐標(biāo)甜届，還包括角擺、俯仰以及自轉(zhuǎn)垫嚣。這樣岩模，手持式掃描儀可以?huà)呙璧诫y于到達(dá)的特征，只要是跟蹤儀光線(xiàn)能夠到達(dá)的地方肖粮。根據(jù)在測(cè)量準(zhǔn)備階段確定的基準(zhǔn)坐標(biāo)孤页，傳感器獲得的點(diǎn)通過(guò)空間三個(gè)方向坐標(biāo)以及相對(duì)曲面的名義方向進(jìn)行組合，而與掃描儀的位置和方位無(wú)關(guān)涩馆。相對(duì)小尺寸的藝術(shù)品行施，一個(gè)激光跟蹤儀的位置就可以進(jìn)行完全的掃描。不過(guò)魂那，在掃描陰影區(qū)域時(shí)(根據(jù)跟蹤儀的視場(chǎng))悲龟，重新定位徠卡激光跟蹤儀并就多個(gè)參考系進(jìn)行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)能夠顯著提高系統(tǒng)的精度。整個(gè)藝術(shù)品的數(shù)字化工作需要大約4個(gè)小時(shí)的時(shí)間冰寻，在數(shù)據(jù)過(guò)濾選擇之前须教，可產(chǎn)生大約兩千五百萬(wàn)個(gè)點(diǎn)。

　　“這是非常有趣的結(jié)果斩芭，” Grazia Tucci 繼續(xù)說(shuō)轻腺，“從數(shù)字化信息的完美性到數(shù)據(jù)獲取和處理的速度。實(shí)驗(yàn)表明划乖，其他系統(tǒng)在操作過(guò)程中都存在一定的危險(xiǎn)性贬养，比如在測(cè)量斷面的細(xì)節(jié)時(shí)。獲取速度也是決定性的：能夠快速重構(gòu)整個(gè)測(cè)量物體阶庆，甚至是在大而復(fù)雜的物體時(shí)郎博，將會(huì)顯著降低操作成本∑滔恚” Paolo Bianchini 補(bǔ)充道抱壶。“無(wú)論如何潘乖，看起來(lái)博物館不可能決定購(gòu)買(mǎi)這樣一套設(shè)備院颜，除非是有持續(xù)的需求。從另外一個(gè)方面毛龟，能夠依賴(lài)于外部的設(shè)施驳墓，并提供數(shù)字化的服務(wù)，可極大提高對(duì)該系統(tǒng)的吸引力胡撩【抡牛”

關(guān)于用戶(hù):

　　意大利佛羅倫薩市百花圣母教堂

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