案例 | 蔡司掃描儀在博物館中用于文物修復案例

作為古人智慧的結(jié)晶,，文物承載著大量藝術人文信息,。由于文物珍貴，年代久遠以及其材質(zhì)本身的脆弱性,，如何在保護文物的前提下,，在修復 和復制過程中準確獲取文物信息，做好修復復制工作,，必須使用高精度的三維掃描儀獲取文物的三維數(shù)據(jù),。

接下來我們介紹蔡司3D掃描儀在博物館文物修復的應用案例，看看高端的掃描儀，是如何賦能3D行業(yè)的,。

制作“布萊里奧11 號（BLéRIOT XI）”的虛擬3D 模型

系統(tǒng)/應用：ZEISS COMET 5
領域：航空航天
客戶：巴黎工藝博物館（Musée des Arts et Métiers）

任務
法國服務公司 Metra  是 Carl   Zeiss   Optotechnik   GmbH  （位于德國Neubeuern,，前身為Steinbichler Optotechnik GmbH)的合作伙伴，隸屬于Genaris 集團,，受巴黎工藝博物館（Musée des Arts et Métiers） 委托制作“布萊里奧11 號（BLéRIOT XI）”的真實感虛擬3D 模型,，BLéRIOT XI 是在1909 年人類首次動 力飛行穿越英吉利海峽的第一架飛機。

解決方案和產(chǎn)品
一方面,，利用該虛擬模型對Blériot XI 的設計進行詳細的技術分析,。風洞模擬反映了其結(jié)構(gòu)的空氣動力學特性，并且可以對該模型進行三維測量,�,？梢詫�轉(zhuǎn)向機構(gòu)與飛機空氣動力學組件之間的相互作用進行模擬和動畫。這加深了對飛機結(jié)構(gòu)和功能的理解,，該飛機在當時絕對屬于超前技術水平,。另一方面，運用該虛擬模型制作巴黎工藝博物館（Musée des Arts et Métiers）舉辦“L’avion de l’eploit – 1909, Louis Blériot
traverse la manche”特別展覽的廣告宣傳材料,。該材料可用于制作發(fā)布于配套網(wǎng)站上的逼真圖像和動畫,， 此外還可用于制作教育視頻，展現(xiàn)這架百年歷史飛機的技術特點,。

最終,，Metra成功制作了原版Blériot XI的詳細 3D CAD模型，這對于文化遺產(chǎn)具有重要意義,，也可用于生成原始設計的精確復制計劃,。

原版的 Blériot XI在巴黎工藝博物館（Musée des Arts et Métiers）展出。

Metra 采用ZEISS COMET 5和ZEISS COMET IV白光掃描系統(tǒng)以及其他硬件來掃描這架百年歷史飛機的表面,。出于對文物保護的因素,，無法對易碎表面進行預處理，也不能觸碰該表面,。為了拼合多幅單幅圖像,，建立了特殊的參考框架。但3D數(shù)字化的真正挑戰(zhàn)在于 Metra團隊要設法在3 天內(nèi)完成飛機的掃描工作,。 采用ZEISS COMET 5，實現(xiàn)了對木質(zhì)結(jié)構(gòu)框架,、機翼,、機身壁板、操縱桿和鉸鏈等轉(zhuǎn)向機構(gòu)以及帶螺旋槳的電機座的高分辨率掃描,。之后,，運用ZEISS COMETplus軟件將數(shù)據(jù)處理為三角網(wǎng)格格式（stl）。 Metra 的專家隨后利用不同的軟件工具，基于 stl 數(shù)據(jù)創(chuàng)建了 3D CAD 模型,。利用逆向工程技術將掃描的自由曲面轉(zhuǎn)化為數(shù)學NURBS曲面,。

結(jié)合三維重構(gòu)軟件工具，將導線結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)向機構(gòu)的功能和車輪懸架相結(jié)合,，最終完成Blériot Xi的虛擬3D模型的創(chuàng)建,。該模型功能齊全，所有運動部件(如螺旋槳,、襟翼,、尾翼和配平舵、車輪和車輪懸架)都可以交互運動,，并可以模擬和動畫,。

此外，3D 模型還用于廣泛的技術分析,，包括風洞模擬和研究轉(zhuǎn)向機構(gòu)對機翼變形的影響以及由此引起的飛機氣動飛行特性的變化,。 下一步是在展覽會開幕前制作高分辨率的渲染、動畫和教育視頻,，以支持營銷活動,。下列圖像反映了若干已完成的工作示例，可以從中看到3D掃描/3D CAD 和渲染數(shù)據(jù)的卓越品質(zhì),。也可以在博物館的官方網(wǎng)站上觀看最終的成果（www.bleriot.arts-et-metiers.net）,。

虛擬模型的真實感渲染

BLéRIOT XI虛擬模型的不同視圖