Stratasys 3D打?。黀olyJet技術(shù)幫助芝加哥大學(xué)成功復(fù)制伊拉克國(guó)寶文物瓦爾卡瓶

芝加哥大學(xué)古代文化研究院(ISAC)正在舉辦一場(chǎng)名為“Artifacts Also Die”(文物也會(huì)消亡)的展覽。展覽通過展品和創(chuàng)意展示集中體現(xiàn)了古代美索不達(dá)米亞遺址的動(dòng)蕩歷史，以及由于中東地區(qū)種種情況、人類與地球的破壞性關(guān)系所造成的古代文物保存面臨的危機(jī)。由3D打印制作而成的瓦爾卡瓶是這次展覽的主角之一。 瓦爾卡瓶由雪花石膏制成，高1米，瓶身上雕刻著精細(xì)復(fù)雜的浮雕，在20世紀(jì)初出土?xí)r已成碎片，經(jīng)過復(fù)原后在巴格達(dá)的伊拉克博物館展出。在2003年曾遭遇掠奪，其后又以碎片的形式被歸還至伊拉克博物館，經(jīng)過再次復(fù)原后向公眾展出。 由于瓦爾卡瓶目前保存于巴格達(dá)，ISAC博物館團(tuán)隊(duì)因此面臨一項(xiàng)重要的挑戰(zhàn)：如何在無法展示原件的情況下，保證參觀者能獲得真實(shí)完整的觀賞體驗(yàn)。 ? 石膏模型無法完全復(fù)制古代文物的材質(zhì)特點(diǎn)，因此會(huì)影響參觀者的整體體驗(yàn)。如今文物保護(hù)工作者提倡盡可能少觸碰原作，以減少文物損壞風(fēng)險(xiǎn)，加上這種做法本身也相當(dāng)耗費(fèi)人力，因此已經(jīng)逐漸被摒棄。 于是，展覽設(shè)計(jì)與制作經(jīng)理Josh Tulisiak利用Hanaa提供的初始掃描文件創(chuàng)建了用于3D打印的瓦卡瓶碎片文件。在Josh提供的CAD文件基礎(chǔ)上，MRSEC的3D打印專家與Stratasys合作，使用J850? Prime PolyJet 3D打印機(jī)打印出了瓦爾卡瓶的碎片。 ? J850 Prime 3D打印機(jī)可以準(zhǔn)確再現(xiàn)文物復(fù)雜的細(xì)節(jié)、鮮明的色彩和不同的紋理，是制作文物復(fù)制品的理想選擇。不僅如此，J850 Prime擁有處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)的能力，且能夠適應(yīng)大尺寸打印工作，博物館可以使用J850 Prime輕松打印各種文物復(fù)制品。

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適用于建筑行業(yè)的功能性PA12夾具

我們來自克羅地亞的合作伙伴3DPrintaj Printaj在SINTRATEC S2上進(jìn)行了3D打印，他目前正在該地區(qū)最大的建筑博覽會(huì)之一ArhiBau.hr上展出。如果你在該地區(qū)，想掌握SLS技術(shù)，這就是你的機(jī)會(huì)！

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利用創(chuàng)新建筑和3D打印解決建筑行業(yè)的挑戰(zhàn)

在全球范圍內(nèi)，超過50%的廢物來自建筑和拆除工程。建筑物和建設(shè)項(xiàng)目排放了40%的溫室氣體，其中最大一部分來自制造原材料，包裝和運(yùn)輸緊隨其后。 ? 作為一家制造公司，我們Richter Lighting Technologies GmbH清楚自己的責(zé)任，并一直致力于推動(dòng)我們的主要?jiǎng)?chuàng)新，實(shí)現(xiàn)工業(yè)解決方案的可持續(xù)發(fā)展，以應(yīng)對(duì)建筑行業(yè)的挑戰(zhàn) ? Richter照明技術(shù)有限公司創(chuàng)始人Bernd和Marion Richter ? 這些挑戰(zhàn)的特點(diǎn)如下: 減少建筑行業(yè)的環(huán)境足跡 整體考慮整個(gè)產(chǎn)品周期中使用的材料(選擇可回收材料，減少使用的材料)。 降低建設(shè)成本和完工時(shí)間 減少艱苦危險(xiǎn)的體力勞動(dòng)。 RiCHTER用例 ? 發(fā)現(xiàn)里希特照明技術(shù)有限公司；他們的項(xiàng)目使用案例包括創(chuàng)建將型材組合成復(fù)雜形狀的零件，以在我們的天花板系統(tǒng)中固定織物，以及使用3D打印零件集成到標(biāo)準(zhǔn)化的建筑結(jié)構(gòu)中，同時(shí)保持整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。 ? 吊頂系統(tǒng) 一個(gè)例子是他們最近完成的項(xiàng)目是在大廳的吊頂系統(tǒng)哈德遜碼50號(hào)紐約市的建筑。他們利用自己在多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和過去項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，并利用一些最具創(chuàng)新性的技術(shù)來滿足客戶的需求。 對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，RiCHTER的團(tuán)隊(duì)需要?jiǎng)?chuàng)建復(fù)雜的組件來組合建筑結(jié)構(gòu)的多個(gè)輪廓，并將它們的織物固定在天花板系統(tǒng)中。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們需要一種具有特定屬性的材料，以及一臺(tái)可以充分利用這些材料的3D打印機(jī)。 ? 具有所需性能的材料是ULTEM 9085燈絲，一個(gè)聚醚酰亞胺塑料用來完成這項(xiàng)任務(wù)的3D打印機(jī)是INTAMSYS FUNMAT PRO 610HT.它還有一個(gè)受控的加熱室，溫度設(shè)置在200°C左右，這是實(shí)現(xiàn)牢固的層結(jié)合所必需的ULTEM 9085燈絲，因?yàn)槠洳ＡЩD(zhuǎn)變溫度為186°C。打印機(jī)的噴嘴溫度高達(dá)500°C，這對(duì)于熔點(diǎn)較高的材料來說已經(jīng)足夠。 ? 結(jié)果是: 非常復(fù)雜的可積形狀，銑削的概念甚至不能被考慮。 非常耐用的組件，層間結(jié)合牢固。 輕質(zhì)且高度阻燃的組件。 填充結(jié)構(gòu)減少材料。 3D打印零件 ULTEM 9085建筑用的。 ? 獨(dú)特的建筑構(gòu)件 ? 另一個(gè)例子是當(dāng)他們使用?BASF Ultrafuse? PC/ABS FR為他們的高端建筑項(xiàng)目。 ? 一些項(xiàng)目的主要挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)不同材料的組合，組裝成單件，并運(yùn)輸以便于現(xiàn)場(chǎng)安裝。 ? 該組件必須滿足以下要求: 保持隱形 出色的表面質(zhì)量可作為織物系統(tǒng)的框架。 高耐久性和阻燃性 他們使用創(chuàng)新技術(shù)(如3D打印、3D工程等)實(shí)現(xiàn)了這一獨(dú)特的建筑組件。)并感謝Richter Lighting Technologies GmbH的理念。 ? 3D打印零件 巴斯夫?BASF Ultrafuse? PC/ABS FR建筑用的。 ? ? ? Richter Lighting Technologies GmbH現(xiàn)在是模塊化照明和隔音天花板系統(tǒng)的全球制造商和供應(yīng)商，它采用一種理念——90-10哲學(xué)最高層是哪一層RLT做90%的工作，客戶做10%。 ? 90-10理念由精心策劃的協(xié)同元素組成，使RLT能夠在項(xiàng)目的整個(gè)生命周期中提供“清晰的成本、清晰的交付周期和清晰的質(zhì)量”。 ? 其中一些關(guān)鍵要素是: ? 一個(gè)來自30多個(gè)不同國(guó)家、擁有不同技能、經(jīng)驗(yàn)、年齡和文化的團(tuán)隊(duì)。 從數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)和250多個(gè)成功完成的項(xiàng)目中獲得的不斷增長(zhǎng)的知識(shí)庫和一套可重復(fù)使用的技術(shù)部件。 預(yù)先計(jì)劃、預(yù)定義的套件，以工業(yè)精度預(yù)制，客戶可將其組裝成為其定制的集成產(chǎn)品。 按照編號(hào)順序組裝、包裝和運(yùn)輸，便于任何專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。 一個(gè)定制的壓力通風(fēng)空間，可以根據(jù)需要在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的任何地方實(shí)施，以滿足客戶的需求 這一理念主要是為了 ? 1)了解客戶和相應(yīng)項(xiàng)目在規(guī)劃和施工期間面臨的挑戰(zhàn)，以及 ? 2)開發(fā)并向客戶提供完全符合其需求和要求的最佳解決方案 ? 源文摘自：intamsys

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光學(xué)課堂 | 如何使用便攜式3D掃描解決方案修復(fù)建筑

歷史建筑是文化遺產(chǎn)的重要組成部分。保護(hù)歷史建筑，使寶貴的文化遺產(chǎn)代代傳承任重而道遠(yuǎn)。而通過修復(fù)技術(shù)可以再現(xiàn)歷史底蘊(yùn)。修復(fù)是指通過修補(bǔ)或重建受損或缺失的部分，使建筑物恢復(fù)原狀的過程。而3D掃描技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)收集功能對(duì)于歷經(jīng)數(shù)百年滄桑的古建筑的修復(fù)工作而言無疑提供了便利。 我們的目標(biāo)——重現(xiàn)591年的歷史 ? 我們最近的一個(gè)項(xiàng)目位于德國(guó)布倫瑞克市最古老的地區(qū)Magniviertel。坐落于該地區(qū)的一座半木結(jié)構(gòu)（桁架）房屋的修復(fù)工作已持續(xù)數(shù)年。修復(fù)工作的重點(diǎn)是保留其中的一根木梁，這根木梁是這個(gè)房屋的關(guān)鍵所在，上面刻有MCCCCXXXII字樣。 ? 正是這根木梁印證了這座建于1432年的半木結(jié)構(gòu)房屋的悠久歷史。房屋屋主Christoph Borek、畢業(yè)于建筑修復(fù)專業(yè)的Julia K?hler以及建筑歷史學(xué)家Elmar Arnhold對(duì)于這座房屋的修復(fù)十分重視，期望盡可能保留完整性的同時(shí)還原建筑最原始的風(fēng)貌。如果能夠達(dá)成期望，就可以一睹歷史建筑風(fēng)采。 圖1：修復(fù)前的建筑 圖2：刻有MCCCCXXXII字樣的木梁 “團(tuán)結(jié)協(xié)作”助力掃描任務(wù) 想要順利開展該項(xiàng)目，我們需要透徹了解建筑的原始設(shè)計(jì)、使用的材料和施工方法，并利用3D掃描技術(shù)進(jìn)行必要的數(shù)字化處理。為了聯(lián)合多方力量，我們組建了一支修復(fù)團(tuán)隊(duì)，匯集了多位熟練掌握蔡司硬件和軟件、具備多年3D掃描專業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及充分了解建筑學(xué)知識(shí)的人員。 ? 為了順利進(jìn)行建筑修復(fù)工作，需要?jiǎng)?chuàng)建木梁的數(shù)字副本。為此，我們選擇了便攜式手持3D掃描解決方案產(chǎn)品ZEISS T-SCAN hawk 2。該產(chǎn)品不僅可以收集掃描對(duì)象的數(shù)據(jù)，還能將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字孿生存儲(chǔ)在檢測(cè)軟件中。隨后利用收集到的3D數(shù)據(jù)確定木梁的當(dāng)前狀況。 ? 生成的掃描結(jié)果將顯示正向偏差，映射出磨損部分和可能存在的缺陷。然后通過數(shù)字化技術(shù)從反轉(zhuǎn)偏差方向進(jìn)行補(bǔ)償。通過這種方法，我們可以還原橫梁的原始狀態(tài)。 ? 便攜式3D掃描解決方案——您的不二之選 ? 3D掃描可以精確且準(zhǔn)確地再現(xiàn)歷史建筑的原始設(shè)計(jì)。這項(xiàng)技術(shù)可以捕捉到傳統(tǒng)技術(shù)難以記錄的復(fù)雜細(xì)節(jié)和測(cè)量數(shù)據(jù)。修復(fù)人員可以通過3D掃描創(chuàng)建一個(gè)詳細(xì)的建筑模型，從各個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行研究和分析，從而更好地了解建筑物原始形態(tài)和構(gòu)造。 ? 借助3D掃描開展修復(fù)工作的主要好處在于，它可以幫助修復(fù)人員識(shí)別和分析任何結(jié)構(gòu)損壞或老化的情況。通過掃描建筑物，即可確定損壞或磨損的區(qū)域。此外，3D掃描還能幫助修復(fù)人員精準(zhǔn)定位建筑物任何缺失或損壞的部分。借助這些信息，精確復(fù)刻缺失的部分，幫助恢復(fù)建筑物的原貌。3D掃描的另一個(gè)好處是可以幫助規(guī)劃和執(zhí)行修復(fù)過程。利用詳細(xì)的建筑數(shù)字模型，根據(jù)原始設(shè)計(jì)和施工方法制定修復(fù)計(jì)劃。確保修復(fù)工作采用適當(dāng)?shù)牟牧?，忠?shí)于建筑的原始形態(tài)和風(fēng)格。 ? 我們已經(jīng)明確了使用光學(xué)3D掃描技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，接下來我們來詳細(xì)了解現(xiàn)場(chǎng)3D掃描過程。 ? 準(zhǔn)備工作 準(zhǔn)備工作簡(jiǎn)單快捷。首先，我們必須確保收集到的數(shù)據(jù)可相互參照，從而形成一個(gè)完整的3D模型。在這一步準(zhǔn)備步驟中，我們?cè)谙嚓P(guān)工件上應(yīng)用了參考點(diǎn)，避免對(duì)木梁的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，并且參考點(diǎn)能輕松粘附在木材上。隨后通過電源傳輸集線器將激光掃描儀與筆記本電腦連接即可。 ? 完成這些準(zhǔn)備工作，我們就可以開始掃描啦！ ? 3D掃描儀ZEISS? T-SCAN hawk 2的現(xiàn)場(chǎng)使用 即使現(xiàn)場(chǎng)條件并不理想也無需擔(dān)心，ZEISS T-SCAN hawk 2可適應(yīng)各種使用環(huán)境。 ? 手持式設(shè)計(jì)讓使用者能在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)靈活使用該系統(tǒng)。由于檢測(cè)空間狹窄以及施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差，三腳架式系統(tǒng)的適用范圍十分有限。而ZEISS T-SCAN hawk 2無懼惡劣的環(huán)境條件挑戰(zhàn)，甚至能對(duì)測(cè)量過程中的移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償處理。得益于掃描儀的多激光線和單激光線等多種功能，即使在5米高處，也可快速精確地對(duì)木梁的表面和銘文進(jìn)行測(cè)量。 向大家透露一個(gè)秘密！如果現(xiàn)場(chǎng)無可用電源，還可以用電池為系統(tǒng)供電執(zhí)行測(cè)量任務(wù)。 ? 數(shù)據(jù)評(píng)估 僅需幾分鐘，ZEISS Quality Suite的檢測(cè)軟件即可顯示第一批數(shù)據(jù)，并快速獲取木制工件精確的網(wǎng)格圖，甚至當(dāng)場(chǎng)生成詳細(xì)的STL數(shù)據(jù)，展示工件的實(shí)際狀況和磨損情況。木結(jié)構(gòu)技術(shù)人員需要借助這些數(shù)據(jù)進(jìn)行3D銑削輪廓修改，補(bǔ)充磨損。 圖3：檢測(cè)軟件中的木梁3D網(wǎng)格圖 ? 收尾工序 為了與建筑物原始形態(tài)完美契合，先用塑料銑削橫梁。用鐵制刻刀等工具調(diào)整木制填補(bǔ)物，以適應(yīng)塑料橫梁上的缺失部分。然后將這些填補(bǔ)物粘合，用鏍釘固定在原始木梁上。 圖4：銑削塑料橫梁上的木制填補(bǔ)物 圖5：原始木梁上的木制填補(bǔ)物

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無懼大尺寸！SLS 3D打印超大教堂模型

威尼斯安康圣母教堂是巴洛克藝術(shù)名家巴爾達(dá)薩雷·隆蓋納的杰作。它建在17世紀(jì)，當(dāng)時(shí)米蘭大瘟疫蔓延到威尼斯，奪去了市內(nèi)三分之一以上人口的生命，威尼斯人認(rèn)為是圣母瑪利亞庇佑了他們，為紀(jì)念圣母瑪利亞挽救了威尼斯修建了此教堂。教堂位于威尼斯大運(yùn)河和威尼斯?jié)暫氖ヱR可港之間風(fēng)景優(yōu)美的狹長(zhǎng)尖角地帶，從水路進(jìn)入圣馬可廣場(chǎng)者都可看見，其富于裝飾性的獨(dú)特外形和地理位置使之成為意大利風(fēng)光優(yōu)美、適合觀光的景點(diǎn)之一。 威尼斯運(yùn)河畔的安康圣母教堂 ? 今天我們選擇這個(gè)有歐洲巴洛克代表性風(fēng)格的教堂作為模型，打印一個(gè)超大尺寸的藝術(shù)建筑。這個(gè)模型尺寸非常大，為470×400×577mm，打印后重量近7公斤！另外在教堂的上層和圓頂部分開了1/4截面，并設(shè)計(jì)了包括樓梯、懸空橫梁、立柱、欄桿等諸多細(xì)節(jié)，最小特征的厚度只有0.6mm，既考驗(yàn)設(shè)備打印大尺寸重量模型的穩(wěn)定性，還同時(shí)要求設(shè)備對(duì)細(xì)小特征有優(yōu)秀的打印精度，是非常有挑戰(zhàn)性的一個(gè)建筑模型。 ? ? ? 教堂模型對(duì)打印設(shè)備和工藝有非常高的挑戰(zhàn)性 ? 針對(duì)這項(xiàng)挑戰(zhàn)，我們選擇盈普大尺寸雙激光旗艦設(shè)備S600DL作為打印平臺(tái)，S600DL是盈普按照歐盟最高安全標(biāo)準(zhǔn)打造的一款大尺寸雙激光系統(tǒng)，屬于盈普Superior卓越系列。S600DL打印成型缸尺寸為600×600×800mm，體積達(dá)到288L，是目前同類SLS 打印設(shè)備中最大的，而且XYZ各方向更加平衡。這款設(shè)備在擁有超大成型體積、生產(chǎn)級(jí)產(chǎn)出效率的同時(shí)，還采用機(jī)電分離和模塊化設(shè)計(jì)，并且通過了德國(guó)萊茵TUV CE認(rèn)證，設(shè)備的安全等級(jí)達(dá)到Pl-e至高等級(jí)，也配備氧濃度檢測(cè)和煙霧過濾模塊，性能穩(wěn)定、安全可靠。 S600DL卓越系列大尺寸雙激光SLS設(shè)備 ? 另外考慮到模型小特征在清粉和運(yùn)輸過程中容易損壞，所以我們?yōu)槠湓黾恿艘粋€(gè)保護(hù)籠，與教堂一體打印，這樣一來又增加了打印模型的總體尺寸和重量。 保護(hù)籠與模型一起打印 ? 經(jīng)過快速數(shù)據(jù)預(yù)處理，打印開始了…… 智能協(xié)同雙激光快速掃描中 ? 經(jīng)過23個(gè)小時(shí)，教堂打印順利完成了，接下來就是清粉，因?yàn)槟Ｐ统叽绱笄曳浅Ｖ?，我們使用電?dòng)小車協(xié)助清粉。 ? 拆開粉包后的模型 ? 在自然冷卻和清粉過程中，盈普一站式零件粉體全性能處理工作站（PPS）起到了突出的作用。若使用傳統(tǒng)清粉方式，這個(gè)教堂模型的拆包清理和粉體回收工作量將非常巨大，而且至少需要2人以上操作，人力投入成本更高。盈普自主研發(fā)的一站式清潔生產(chǎn)方案（PPS）集零件清粉、粉塵收集、粉體過濾、投放新料、配比混合及自動(dòng)供粉六大功能于一體，可以大幅度減少粉塵泄露對(duì)環(huán)境的影響，并且讓零件清理和粉體處理變得輕松高效，為用戶減少大量的時(shí)間和人工成本。 盈普零件粉體全性能處理工作站PPS ? 完成清粉后，我們使用大型噴砂機(jī)進(jìn)行表面的噴砂處理。 噴砂中 噴砂后 ? 再經(jīng)過簡(jiǎn)單的修整，這個(gè)極具挑戰(zhàn)性的巴洛克建筑終于展示在我們面前，它有著優(yōu)秀的打印精度和整體強(qiáng)度，完美還原了威尼斯安康圣母教堂的藝術(shù)風(fēng)格。 最終打印效果 ? 借助盈普這款大尺寸雙激光SLS打印機(jī)S600DL，我們得以在一次打印作業(yè)中快速完成這個(gè)大尺寸而且細(xì)節(jié)特征豐富的建筑模型的打印。盈普S600DL和PPS以卓越領(lǐng)先的性能和穩(wěn)定高效的生產(chǎn)能力，可以幫助汽車、航空航天、軍工、醫(yī)療等行業(yè)的用戶創(chuàng)造更多的價(jià)值。 盈普S600DL大尺寸設(shè)備 + PPS清潔生產(chǎn)方案 ? ? 在剛剛結(jié)束的AMUG2023美國(guó)增材制造用戶大會(huì)上，盈普現(xiàn)場(chǎng)展示了這個(gè)超大尺寸一體成型的SLS 3D打印教堂，受到眾多觀眾的喜愛，對(duì)這個(gè)展件愛不釋手。 ?

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Artec Space Spider將自然標(biāo)本數(shù)字化用于線上瀏覽

挑戰(zhàn):?在疫情封城期間，為學(xué)生和教職人員提供獲取自然標(biāo)本系列的訪問途徑。 ? 方案:?Artec Space Spider, Artec Studio ? 成果: 創(chuàng)建可以免費(fèi)使用和下載高質(zhì)量3D掃描樣本的虛擬圖書館。 ? 大自然一直是人們?nèi)≈唤叩撵`感來源。模仿壁虎腳趾生物力學(xué)的攀爬吸盤、再現(xiàn)鯊魚皮形態(tài)和功能的抗菌涂層，受鳥喙形狀啟發(fā)的日本著名子彈列車的空氣動(dòng)力學(xué)外形——這些例子用來說明如何使用模型、系統(tǒng)、自然元素來解決復(fù)雜的人類問題和設(shè)計(jì)難題。 正如生物學(xué)家、作家和仿生學(xué)研究所的聯(lián)合創(chuàng)始人Janine Benyus在她的TED演講中所講述的那樣：“我們周圍充滿天才。我們從來都不是第一個(gè)創(chuàng)造（物質(zhì)）的人。” 由于全球城市化、農(nóng)村人口流失以及新的旅行政策，使人類只能選擇有限的方式來了解大自然這個(gè)偉大的發(fā)明機(jī)器所能提供的所有方面、秘訣和藍(lán)圖。盡管如此，世界上仍有一些地方，讓你無需進(jìn)入荒野、飛到偏遠(yuǎn)的島嶼或穿越茂密的叢林、忍受高溫或嚴(yán)寒，就可以找到數(shù)以千計(jì)的真實(shí)自然標(biāo)本。這就是：Edna W. Lawrence自然實(shí)驗(yàn)室。 Edna W. Lawrence自然實(shí)驗(yàn)室（照片由自然實(shí)驗(yàn)室提供） ? ? ? 簡(jiǎn)介 Edna Lawrence畢業(yè)于羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院，作為美國(guó)經(jīng)驗(yàn)豐富的導(dǎo)師、學(xué)者、著名畫家，于1937年成立了這個(gè)實(shí)驗(yàn)室。用她自己的話說，“讓學(xué)生看到并領(lǐng)略大自然的美麗奇跡......從形態(tài)、空間、顏色、紋理、設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上?！? 自然實(shí)驗(yàn)室不像傳統(tǒng)意義的實(shí)驗(yàn)室。最初，Edna在1920年代夏季公路旅行期間為她的自然繪畫課收集了少量自然標(biāo)本，到1937年發(fā)展到了1286個(gè)物種（包括貝殼、蝴蝶、礦物質(zhì)、骨骼、種子莢和動(dòng)物標(biāo)本），再到38年后她退休時(shí)，已發(fā)展到超過25000件單品。 如今，自然歷史收藏館館藏約有80000個(gè)標(biāo)本。羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院的師生，無論是他們正在從事科學(xué)、藝術(shù)還是設(shè)計(jì)項(xiàng)目，都可以不受限制地訪問這些標(biāo)本。 “在大學(xué)或任何其他的地方，都沒有可以像自然實(shí)驗(yàn)室和自然歷史收藏館這樣的機(jī)構(gòu)，”該實(shí)驗(yàn)室的資深生物學(xué)家Benedict Gagliardi說。“學(xué)生可以在這里獲得身臨其境的體驗(yàn)——他們可以打開展柜，取出貝殼、骨頭、浮木的碎片和動(dòng)物標(biāo)本，通過繪畫、感覺、移動(dòng)它們來進(jìn)行真實(shí)的互動(dòng)?！? “這是一個(gè)深受大家喜愛的環(huán)境。我們的理念是：盡可能深入但不會(huì)強(qiáng)加任何東西的情況下，幫助師生推動(dòng)他們的研究項(xiàng)目，”自然實(shí)驗(yàn)室代理主任Jennifer Bissonnette博士說?！叭绻阌腥魏螁栴}，我們的三名生物學(xué)家可以幫助你深入了解并告訴你想知道的一切?！? 除主要藏品外，自然實(shí)驗(yàn)室還收藏了昆蟲、地衣、珊瑚和其他小型標(biāo)本、有機(jī)和無機(jī)材料、活植物、稀有的自然歷史書籍，并提供最新的成像設(shè)備，可在多個(gè)尺度和維度上探索各種自然物。自然實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)在2015年將Artec Spider作為成像工具之一，添置到他們的設(shè)備套件中。 將3D掃描儀添置到工具箱 “這部分我們的工作是采取新的方式來創(chuàng)造可視化的空間，”實(shí)驗(yàn)室代理主任Jennifer Bissonnette博士說?！拔覀冋诳紤]用新的方式瀏覽這里的生物表面和紋理，Artec Spider作為一款完美的工具，因?yàn)樗鼡碛凶钕冗M(jìn)的能力，能夠以極其精細(xì)的分辨率捕獲不同結(jié)構(gòu)。” Spider能以高精度掃描精細(xì)復(fù)雜的小物體，是將自然和歷史文物的原始形狀和顏色進(jìn)行數(shù)字化保存的理想解決方案。Spider功能強(qiáng)大、精準(zhǔn)、輕巧且易于使用，已成為實(shí)驗(yàn)室成像設(shè)備系列中重要的一員，此外還有專業(yè)顯微鏡、運(yùn)動(dòng)相機(jī)、GPS跟蹤器和其他用于研究和記錄自然素材、標(biāo)本、系統(tǒng)和過程的工具等等。 自然實(shí)驗(yàn)室用Artec Spider將約80000多個(gè)自然歷史藏品數(shù)字化 （照片由自然實(shí)驗(yàn)室提供） ? 自從實(shí)驗(yàn)室的師生可以使用3D掃描儀以來，它迅速成為最受歡迎的工具之一。Gagliardi坦言：“被委任使用如此先進(jìn)的設(shè)備是令人振奮的。它讓我們更多地參與到項(xiàng)目當(dāng)中，而不僅僅是要求別人為我掃描一下?！? 邁向數(shù)字化 Gagliardi和他的團(tuán)隊(duì)首先將學(xué)生們使用Spider制作的動(dòng)物標(biāo)本、自然歷史標(biāo)本和素材的3D掃描存儲(chǔ)在移動(dòng)硬盤上，并且僅支持創(chuàng)作者查詢?cè)L問。但是，隨著疫情爆發(fā)帶來了改變。由于師生無法在實(shí)驗(yàn)室與藏品互動(dòng)，因此他們需要以虛擬方式訪問這些標(biāo)本——或者至少其中一部分標(biāo)本。與此同時(shí)，Benedict萌生了一個(gè)想法，將他們已有的所有3D掃描上傳到在線3D模型共享平臺(tái)Sketchfab，并創(chuàng)建一個(gè)虛擬3D標(biāo)本圖書館： “當(dāng)疫情爆發(fā)時(shí)，很難完全以數(shù)字化取代觸覺學(xué)習(xí)?！盙agliardi說，“但是，對(duì)于那些努力將課程數(shù)字化的教師來說，數(shù)字化藏館是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。使用Artec Spider進(jìn)行3D掃描對(duì)于實(shí)現(xiàn)對(duì)事物的立體理解至關(guān)重要?！? 實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)決定免費(fèi)開放圖書館中的所有模型下載，以便學(xué)生和教職人員可以使用這些文件，進(jìn)行提取修改，將其充分利用。 團(tuán)隊(duì)擁有的各種標(biāo)本和素材的精準(zhǔn)3D副本為他們的仿生學(xué)課程帶來新的視角： “仿生學(xué)是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室研究的課題之一，也就是說，利用從大自然中汲取的靈感來設(shè)計(jì)解決方案，”Bissonnette解釋道?！拔覀兛梢酝ㄟ^擁有不同自然形態(tài)和素材的數(shù)字館藏來分析，并將它們導(dǎo)入到軟件中，并且可以根據(jù)我們的設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行構(gòu)建和修改?！? 新的方式還可以出借過去僅供“實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部使用”的項(xiàng)目 “通常，我們會(huì)像一般的圖書館一樣借出大量標(biāo)本：例如，一個(gè)裝有蝴蝶標(biāo)本的手工玻璃盒，或者某些類型的貝殼和各種小標(biāo)本，”Benedict說?！拔覀儠?huì)在無法出借的物品上貼上紅色標(biāo)識(shí)。3D掃描使我們能夠以另一種方式出借它們，這樣師生可以在課后或遠(yuǎn)距離進(jìn)行互動(dòng)。真正地改變了借閱過程的運(yùn)作方式?！? 在線3D模型數(shù)字目錄的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是有機(jī)會(huì)組織創(chuàng)作者和研究人員的全球社區(qū)： “我們收到了許多熱情的反饋，大家將我們的3D掃描融入到各自的藝術(shù)作品、電子游戲設(shè)計(jì)和其他學(xué)科中，”Gagliardi說?！坝猩飳W(xué)家們幫助我們鑒定了一些標(biāo)本。像是我們?cè)赟ketchfab上一直標(biāo)記為栗鼠頭骨的項(xiàng)目，結(jié)果卻是麝鼠頭骨?！? 行之有效的方法 疫情期間，掃描過程也必須隨之改變。由于幾乎每個(gè)人都在遠(yuǎn)程工作和學(xué)習(xí)，因此Gagliardi根據(jù)師生的要求開始掃描不同的標(biāo)本，來補(bǔ)充到數(shù)字館藏當(dāng)中。 Bissonnette說：“將標(biāo)本補(bǔ)充到虛擬館藏中變得不僅僅是師生認(rèn)為的一件有趣的事情，能夠繼續(xù)訪問藏品才是至關(guān)重要的。” 盡管每種類型的樣本都是獨(dú)一無二的，但在實(shí)驗(yàn)室中掃描的大多數(shù)對(duì)象都遵循相同的掃描方法。 首先，掃描對(duì)象的頂部和側(cè)面，然后將其翻轉(zhuǎn)再次掃描底部和側(cè)面。該團(tuán)隊(duì)還采用了ORANGEMONKIE的可折疊燈箱來實(shí)現(xiàn)均勻照明的高品質(zhì)紋理，外加使用讓掃描更加平穩(wěn)的電動(dòng)轉(zhuǎn)盤。 “從我第一次使用掃描儀，就被驚艷了，尤其是看到了Artec Studio軟件展現(xiàn)的強(qiáng)大功能，”Gagliardi說?！爱?dāng)你生成一個(gè)原始掃描，你覺得還不錯(cuò)，看起來像是我正在掃描的物體。但最終作品，定稿的網(wǎng)格，與最初的掃描相比是如此的精致，以至于每次得到最終的成品我都大為震撼?！? 掃描完成后，團(tuán)隊(duì)使用Artec Studio中的智能模式處理數(shù)據(jù)。完成后，最終模型會(huì)直接導(dǎo)出到Sketchfab，或者在某些情況下，先導(dǎo)出到Blender進(jìn)行額外的后期處理。Gagliardi補(bǔ)充道：“Artec Studio提供的掃描數(shù)據(jù)質(zhì)量很高，所以通常我們只需導(dǎo)出掃描，就可以直接使用了?！? 目前，數(shù)字館藏有500-600份掃描，其中近400份已經(jīng)可以在Sketchfab中下載。 ? 未來計(jì)劃 通過創(chuàng)建3D掃描標(biāo)本虛擬圖書館，自然實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)讓人們有機(jī)會(huì)接觸Edna Lawrence傳奇收藏中的一些最珍貴的自然文物——而不僅限于羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院的師生，還包括公立學(xué)校和可能無法獲得此類資源的機(jī)構(gòu)。這也使得他們與同樣使用Artec掃描儀、攝影測(cè)量或其他數(shù)字化方法的大學(xué)和博物館相互建立了聯(lián)系和合作。 “我不斷收到來自羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院的藝術(shù)和科學(xué)界專業(yè)人士和業(yè)余愛好者的評(píng)論、感謝和詢問的消息，”Gagliardi說?！白罱瑏碜允澜缱畲蟮牟┪镳^技術(shù)服務(wù)提供商之一的項(xiàng)目經(jīng)理聯(lián)系了我，向我詢問他們是否可以將我們的彩龜模型用于鑄造項(xiàng)目。這個(gè)平臺(tái)的獨(dú)特資源帶來的廣泛影響力和各種交流讓我印象深刻。” 虛擬藏館對(duì)師生和其他用戶具有重要的價(jià)值，所以現(xiàn)在需要培訓(xùn)他們?nèi)绾问褂肁rtec Spider創(chuàng)建自己的3D模型。羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院提供的遠(yuǎn)程課程中，大量地使用數(shù)字藏館作為學(xué)習(xí)工具。 “我們將堅(jiān)定地執(zhí)行構(gòu)建遠(yuǎn)程數(shù)字資源的計(jì)劃，”Gagliardi說?！巴ㄟ^疫情讓我們了解到它們更多的價(jià)值。如果沒有Artec Spider，我們今年無法在遠(yuǎn)程化方面取得如此的成就?！? ? 源文摘自：Artec 3D（埃太科三維）

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一小時(shí)生成4件約克郡博物館賴代爾寶藏的數(shù)字孿生

挑戰(zhàn)：約克郡博物館收藏了距今1800年歷史的羅馬不列顛時(shí)期的賴代爾寶藏，他們需要以一種快速并且零風(fēng)險(xiǎn)的方法，從精確還原歷史的角度，創(chuàng)建四個(gè)絕無僅有的3D數(shù)字副本，締造創(chuàng)新的策展設(shè)計(jì)，與來自世界各地的參觀者分享。 方案：Artec Space Spider, Artec Studio, 3D Systems ColorJet打印機(jī) 成果：傳統(tǒng)的攝影測(cè)量法需要大量的處理和定位，而且要用一整天的時(shí)間來執(zhí)行拍攝過程，額外還需要多一天的時(shí)間從照片中創(chuàng)建3D模型。相比之下，四件賴代爾寶藏，分別都在不到5分鐘的時(shí)間內(nèi)完成了精細(xì)的3D掃描；并且在一個(gè)小時(shí)內(nèi)，所有的掃描和處理都完成了，從而產(chǎn)生了整個(gè)系列四個(gè)令人驚嘆的3D數(shù)字副本。 當(dāng)他們瞥見青銅色的時(shí)候，便立刻停止了挖掘。起初，他們以為那是青銅器時(shí)代的斧頭邊緣。幾分鐘后，當(dāng)他們把馬可·奧勒留(Marcus Aurelius)的小半身像從英格蘭賴代爾一位農(nóng)民田間的坑中抬出時(shí)，金屬探測(cè)專家馬克·迪德里克(Mark Didlick)和詹姆斯·斯帕克(James Spark)屏住了呼吸。 被金屬探測(cè)器探測(cè)到的馬可·奧勒留的半身銅像。圖片來源:馬克·迪德里克 當(dāng)他們小心翼翼地拂去了古代皇帝臉上的泥土,似乎過了幾分鐘,兩個(gè)人竟都啞口無言。 這座半身像是他們今天的第二個(gè)發(fā)現(xiàn)。之后他們又繼續(xù)在該地區(qū)進(jìn)行搜索。當(dāng)他們結(jié)束搜索后，除了半身像，還發(fā)現(xiàn)了另外三件文物：一個(gè)鉛錘，一個(gè)羅馬神馬爾斯的雕像，以及一個(gè)馬形刀柄。 迪德里克將幾張照片發(fā)給了前考古學(xué)家布賴恩·沃克(Brian Walker)，他對(duì)這一發(fā)現(xiàn)感到震驚，判斷這些很可能都是古羅馬時(shí)期的文物，可以追溯到公元2世紀(jì)。 從農(nóng)民的田間到約克郡博物館的展覽廳 ? 在接下來的幾周里，這批距今1800年的文物--羅馬不列顛時(shí)期最精美的藏品之一--被鑒定并命名為賴代爾寶藏(Ryedale Hoard)。后來由約克博物館信托基金收購，此后在約克郡博物館展出。 約克郡博物館高級(jí)策展人安德魯·伍茲(Andrew Woods)：“以前英國(guó)從未在同一時(shí)間、同一地點(diǎn)出土過如此數(shù)量精美的古羅馬時(shí)期的文物。所有這些文物都呈現(xiàn)出美輪美奐令人難以置信的制作工藝。我們確信，它們是古羅馬帝國(guó)鼎盛時(shí)期在英國(guó)制造的?！? 賴代爾寶藏物中，古羅馬皇帝馬可·奧勒留的半身銅像。圖片來源：約克博物館信托基金 這座精雕細(xì)琢的馬可·奧勒留半身像最初是嵌在古羅馬帝國(guó)祭司的權(quán)杖上，毫無疑問，它在皇帝舉行的儀式和典禮上被經(jīng)常使用。 創(chuàng)作這件非凡作品的藝術(shù)家很可能是英國(guó)當(dāng)?shù)厝?，他從未見過皇帝本人，而是根據(jù)現(xiàn)有的雕塑和錢幣上的描繪來進(jìn)行創(chuàng)作。 約克郡博物館高級(jí)策展人安德魯·伍茲與賴代爾寶藏馬背上的馬爾斯雕像。圖片由約克博物館信托基金提供，版權(quán)歸Charlotte Graham Photography所有。 在整個(gè)帝國(guó)中，羅馬神馬爾斯經(jīng)常被描繪成馬背上的戰(zhàn)士。這尊小雕像正是描繪了古老的神祗在戰(zhàn)場(chǎng)上激烈馳騁，然而曾經(jīng)他揮舞的長(zhǎng)矛和盾牌早已在幾個(gè)世紀(jì)中消失。 賴代爾寶藏—馬形刀柄。圖片來源：約克博物館信托基金 在古羅馬時(shí)期，非常流行以動(dòng)物造型裝飾的日常用品。這個(gè)馬形手柄原本是把刀柄，推測(cè)是在下葬前有意將刀折斷了。 在過去的2000年里，賴代爾寶藏中的鉛錘設(shè)計(jì)幾乎沒有變化，它在羅馬不列顛時(shí)期發(fā)揮了重要作用，為建造新的道路、堡壘和村莊提供了精準(zhǔn)的測(cè)量。 賴代爾寶藏。圖片來源：約克博物館信托基金 研究人員得出結(jié)論，這些文物是在公元2世紀(jì)后期作為獻(xiàn)給神的祭品被埋入地下的。為了更清楚地了解這些無價(jià)文物的重要性以及它們?yōu)楹我赃@種方式被埋入地下，研究工作仍在繼續(xù)推進(jìn)中。 創(chuàng)建賴代爾寶藏的數(shù)字副本 約克郡博物館專注于成為數(shù)字化平臺(tái)的領(lǐng)導(dǎo)者、擴(kuò)大其影響力并建立起在線與世界分享藏品的模式，他們決定以3D方式呈現(xiàn)賴代爾寶藏。 過去，他們主要通過攝影測(cè)量法，與約克大學(xué)的Heritage360合作完成此類項(xiàng)目 但由于攝影測(cè)量法的性質(zhì)，包括冗長(zhǎng)的攝影時(shí)間（當(dāng)使用一臺(tái)單鏡頭相機(jī)設(shè)置時(shí)）同時(shí)需要大量的處理來定位和重新定位每個(gè)被拍攝的對(duì)象，因此類似的項(xiàng)目需要策展人提前幾周，甚至幾個(gè)月來計(jì)劃。 Artec Space Spider對(duì)馬可·奧勒留半身像的3D掃描。圖片來源：Heritage360 來自Heritage360團(tuán)隊(duì)的帕特里克·吉布斯(Patrick Gibbs)介紹：“對(duì)歷史文物進(jìn)行拍攝涉及的內(nèi)容非常多。這不是簡(jiǎn)單地把它拿出來，在幾分鐘內(nèi)就能完成拍攝。考慮到藏品損壞的一些潛在風(fēng)險(xiǎn)以及策展人在場(chǎng)的要求，我們需要與博物館不斷的進(jìn)行溝通，制定出最佳和最安全的一套方案?！? 他繼續(xù)說：“使用單鏡頭機(jī)攝影測(cè)量設(shè)置，我們可能要花兩天時(shí)間來處理一件文物，只是為了確保我們需要的一切都被拍攝下來。所有的后勤問題可能又需要兩到三個(gè)月來安排。” 如果他們繼續(xù)沿用同樣的方法，約克郡博物館的賴代爾青銅器藏品的數(shù)字化將需要幾個(gè)月的時(shí)間來計(jì)劃和完成。更不用說博物館里還有數(shù)千件藏品等待著被數(shù)字化。 賴代爾寶藏馬背上的馬爾斯雕像。圖片來源：約克博物館信托基金 尋找傳統(tǒng)攝影測(cè)量法的替代方案 這就迫使吉布斯和他的數(shù)字技術(shù)專家詹姆斯·奧斯本(James Osborn)去探索市場(chǎng)，尋找其他可能。他們通過在線搜索找到了Artec3D大使級(jí)經(jīng)銷商Central Scanning公司，該公司是保護(hù)文化遺產(chǎn)以及其他行業(yè)的3D掃描專家。 以至于在第一個(gè)演示完成之前，他們兩人就找到了解決方案：Artec Space Spider。 Space Spider多年來一直是全世界考古學(xué)家、文化遺產(chǎn)專家和許多其他專業(yè)人士青睞的手持式3D掃描儀。 Space Spider能夠以亞毫米級(jí)的精度以及逼真的3D色彩呈現(xiàn)捕捉對(duì)象復(fù)雜的細(xì)節(jié)，無需標(biāo)記和噴劑。掃描可以用于在線和現(xiàn)場(chǎng)展覽、數(shù)字云存儲(chǔ)、3D打印教學(xué)模型等等。 Central Scanning公司的亞歷克斯·張使用Artec Space Spider掃描羅馬人像陶罐。 圖片來源：Heritage360 伍茲談到掃描儀如何幫助約克郡博物館實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目時(shí)說：“為參觀者呈現(xiàn)出即使走進(jìn)博物館也不一定能夠發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，對(duì)我們來說十分重要?！? 他進(jìn)一步解釋道：“在對(duì)藏品本身零風(fēng)險(xiǎn)的情況下，通過虛擬的方式拿起，轉(zhuǎn)動(dòng)，研究它們，順著策展人編寫的標(biāo)簽和注釋，了解每件藏品相關(guān)的無數(shù)滄桑的歷史和背后動(dòng)人的故事，您將擁有一段既難忘又獨(dú)特的體驗(yàn)。” ? 一小時(shí)內(nèi)完成賴代爾寶藏的3D掃描 ? 使用全新Space Spider對(duì)賴代爾青銅器藏品進(jìn)行3D掃描時(shí)，吉布斯和奧斯本以及在旁協(xié)助項(xiàng)目的策展人都大吃一驚。 四件文物被逐一放置在Artec轉(zhuǎn)盤上，分別在5分鐘內(nèi)進(jìn)行掃描。僅僅10分鐘后，通過Artec Studio軟件的處理就將掃描結(jié)果生成為令人驚嘆的3D模型。 “在對(duì)藏品本身零風(fēng)險(xiǎn)的情況下，通過虛擬的方式拿起，轉(zhuǎn)動(dòng)，研究它們，您將擁有一段既難忘又獨(dú)特的體驗(yàn)?！? 設(shè)置、掃描和處理所有對(duì)象并創(chuàng)建各自的3D模型所需的總時(shí)長(zhǎng)不到一個(gè)小時(shí)。與之前所使用的攝影測(cè)量法形成了鮮明對(duì)比。 Artec Studio軟件中處理Space Spider掃描的馬可·奧勒留半身像 圖片來源：Heritage360 ? 在談及這一點(diǎn)時(shí)，奧斯本說：“僅僅用攝影測(cè)量法來拍攝這些對(duì)象，就需要一整天的時(shí)間。如果在拍攝期間光線發(fā)生了輕微的變化，我們就不得不請(qǐng)求策展人再次把藏品拿出來，在相同的光線條件重新拍攝。甚至不可能在同一天完成。所以我們必須額外拍攝大量的照片來彌補(bǔ)這一點(diǎn)，寄希望于所有的照片都能夠順利完成，在處理階段才會(huì)得到最終的結(jié)果?！? 他補(bǔ)充道：“如果一切按計(jì)劃順利進(jìn)行，第二天才能開始處理所有的照片。使用Space Spider的一個(gè)小時(shí)相當(dāng)于在攝影測(cè)量法上所花費(fèi)的兩天時(shí)間，更不用說沒有攝影測(cè)量中將每個(gè)對(duì)象操縱到設(shè)定位置的各種小道具所帶來的額外風(fēng)險(xiǎn)?！? ? 將掃描結(jié)果生成逼真3D模型 在Artec Studio中處理的過程既快速又簡(jiǎn)單。首先，使用基底移除，刪除對(duì)象以外不必要的數(shù)據(jù)。完成后，對(duì)齊掃描，將所有幾何圖形組合在一起。 然后，應(yīng)用0.1mm尖銳融合，當(dāng)導(dǎo)出3D模型在線查看時(shí)，他們減少了多邊形數(shù)量，以優(yōu)化文件大小和顯示速度。 Artec Studio軟件中處理Space Spider掃描的馬背上的馬爾斯雕像 圖片來源：Heritage360 ? 生成的3D模型現(xiàn)已在約克郡博物館內(nèi)和官網(wǎng)上使用。Sketchfab模型鏈接的二維碼放置在了藏品的旁邊，為博物館的參觀者提供參與的互動(dòng)感。 ? 約克郡博物館與世界分享3D資源 ? 約克郡博物館并沒有止步于此。他們還打算將這些3D模型分享到維基共享資源這樣的網(wǎng)站上，預(yù)計(jì)每周瀏覽量達(dá)數(shù)百萬次。 伍茲解釋這背后的原因：“對(duì)于世界各地那些可能永遠(yuǎn)沒有機(jī)會(huì)看到它們，或者來到博物館參觀的人們，通過這種方式，將我們的藏品帶給他們。把這些3D掃描分享給這些人們，我們之間也能更加輕松的互動(dòng)?！? 約克郡博物館計(jì)劃提供賴代爾青銅器的3D模型免費(fèi)下載，包括低分辨率和高分辨率版本。歡迎教師、藝術(shù)家、研究人員和其他人下載和使用掃描數(shù)據(jù)。 ? 用于教育的精美3D打印復(fù)制品 ? 作為教育活動(dòng)的一部分，約克郡博物館和Heritage360決定用Space Spider掃描創(chuàng)建3D打印“可觸摸”版本的賴代爾青銅器，供學(xué)校參觀使用。 3D打印和手繪的賴代爾寶藏。圖片來源：約克博物館信托基金 由于團(tuán)隊(duì)內(nèi)部還不具備這方面的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)，他們聯(lián)系了ThinkSee3D的3D數(shù)字文物專家史蒂文·戴伊(Steven Dey)。自2015年公司成立以來，戴伊已經(jīng)為英國(guó)和其他地區(qū)的博物館及客戶制作了數(shù)百個(gè)數(shù)碼制作、還原度極高的復(fù)制品。 戴伊從Heritage360收到了賴代爾青銅器的3D模型(OBJ文件)后，整個(gè)3D打印過程大約用了三個(gè)小時(shí)，四個(gè)物體都是使用石膏在3D Systems ColorJet打印機(jī)上直接打印出來的。 ? 巧妙的做舊處理，呈現(xiàn)古樸外觀 ? 涂上底色涂料，然后再上環(huán)氧樹脂作為表面涂層，表面半干時(shí)涂滿銅粉。環(huán)氧樹脂粉末凝固后，打磨拋光出閃亮的青銅外觀，他們看起來就和嶄新的一樣。 接下來開始做舊處理，使用噴漆和蠟以還原文物相同的青銅色的外觀。 3D打印和手繪的馬可·奧勒留半身像復(fù)制品 圖片來源：ThinkSee3D 現(xiàn)在，學(xué)生們可以親自拿起并研究這些精美的、高度還原的復(fù)制品，使它們成為教科書中歷史章節(jié)這一時(shí)期令人印象深刻的段落補(bǔ)充。 ? 用3D掃描呈現(xiàn)歷史 ? 在成功地將賴代爾寶藏?cái)?shù)字化之后，約克郡博物館現(xiàn)在將目光投向了其他藏品，這些種類繁多且數(shù)以千計(jì)絕美藏品，包括劍和珠寶、滅絕的恐鳥、海雀和恐龍、可追溯到羅馬不列顛時(shí)期復(fù)雜的馬賽克地磚以及墓葬鑄件等等。 Heritage360團(tuán)隊(duì)詹姆斯·奧斯本在約克郡博物館的賴代爾寶藏展 圖片來源：Heritage360 伍茲對(duì)3D掃描所帶來的變化發(fā)表了觀點(diǎn)：“一場(chǎng)優(yōu)秀的博物館策展不僅僅是簡(jiǎn)單地給人們呈現(xiàn)歷史，而是真正做到讓所有年齡的人都能擁有一個(gè)自我探索的旅程，他們用自己的方式去發(fā)現(xiàn)這些藏品的獨(dú)特之處。而這正是Artec 3D掃描幫助我們完成的?！? ? 源文來自?:Artec3D埃太科三維 ?

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對(duì)文物進(jìn)行3D掃描。 用全彩色3D打印機(jī)作為展品輸出

用3D打印機(jī)造型博物館的展示物和文化財(cái)產(chǎn)的搭配正式開始了。除了陶器和雕刻等物品以外，用3D掃描儀也不會(huì)拆除或損傷建筑物及其裝飾，能夠數(shù)據(jù)化并用業(yè)務(wù)用3D打印機(jī)打印，這為文物的保存和展示打開了很大的可能性。不僅是細(xì)小的形狀，連色彩都能正確再現(xiàn)的全彩色3D打印機(jī)的功能提高，可以在低成本短交貨期內(nèi)采購展示品。作為尖端事例，我想介紹秩父神社的事例。 秩父神社的“連接之龍” 在秩父三社之一的秩父神社（埼玉縣秩父市），創(chuàng)建2100年慶祝事業(yè)的正殿的改建事業(yè)（主要是重新粉刷雕刻）從2018年開始花費(fèi)了約5年的時(shí)間大規(guī)模進(jìn)行。秩父神社掛著由親手制作日光東照宮的《睡貓》的江戶時(shí)代雕刻工匠左甚五郎創(chuàng)作的名為《連接之龍》的雕刻作品。 色彩鮮艷的“津奈木之龍”是位于神社中央的三維雕塑。 由于它被展示在神社建筑中，因此會(huì)因風(fēng)雨和陽光而褪色，因此需要定期修復(fù)。 在進(jìn)行此類修復(fù)工作時(shí)，通常會(huì)同時(shí)制作展覽模型，但制作雕塑家作品的模型并非易事。 過去，專門從事模型制作的現(xiàn)代工匠通常手工制作復(fù)制品，但這次我們使用可以處理可以管理顏色的OBJ式數(shù)據(jù)的3D掃描儀詳細(xì)掃描了形狀和顏色。 經(jīng)過數(shù)據(jù)校正后，使用Mimaki的全彩3D打印機(jī)直接對(duì)模型進(jìn)行了建模。 通過3D掃描，將大師級(jí)工匠的作品轉(zhuǎn)換為彩色數(shù)據(jù) 我詢問了實(shí)際進(jìn)行掃描的原制作所的小山貴廣先生。 “有各種各樣的緣分，裝飾神殿的‘連接之龍’進(jìn)行了3D掃描，進(jìn)行了數(shù)據(jù)化的搭配。這是一種史無前例的制造方法，只使用數(shù)字3D數(shù)據(jù)創(chuàng)建忠實(shí)的1/5復(fù)制副本。高精度全彩色3D掃描技術(shù)和高精度全彩色業(yè)務(wù)用3D打印機(jī)的造型復(fù)原并供奉江戶名工的技能，將文化財(cái)產(chǎn)作為數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)傳達(dá)給后世的重要資料“ 3D掃描實(shí)際上是怎么進(jìn)行的呢。 “因?yàn)椤B接之龍’已經(jīng)修復(fù)完畢，設(shè)置在神殿里，所以和設(shè)置的墻面進(jìn)行了掃描。使用便攜式掃描儀，靠近設(shè)置墻面進(jìn)行掃描?！B接之龍’是立體的雕刻作品。不僅是從前面，從背面和上面也需要正確測(cè)量細(xì)節(jié)的形狀。因?yàn)椴唤咏?0厘米左右就不能取得正確的形狀，所以用腳手架往上爬，在3D掃描儀上連接相機(jī)用的一只腳，進(jìn)行了測(cè)定“ 將設(shè)置在神殿中的“連接之龍”進(jìn)行3D掃描（提供：原制作所） 為了正確測(cè)量形狀，用Artec公司的便攜式3D掃描儀花了半天時(shí)間拍攝，另外用照相機(jī)類型的掃描儀花了幾個(gè)小時(shí)測(cè)量色彩信息。為了能夠?qū)⒃摂?shù)據(jù)作為3D模型處理，進(jìn)行了1周左右的修正。結(jié)果得到的3D模型數(shù)據(jù)在這里。 在3D模型中，鱗和胡須等細(xì)節(jié)都與色彩一起再現(xiàn)了正確的形狀。另外，可知除了形狀以外，用3D模型記錄了鮮艷的彩色。 “最近的全彩3D打印機(jī)色彩再現(xiàn)性非常高，只需全彩造型，就可以制作出完成度非常高的造型物，因此不僅要再現(xiàn)形狀，色彩也要三維建模，用全彩3D打印機(jī)造型，不需要專業(yè)的涂裝專業(yè)工匠作業(yè)?！保ㄐ∩剑? 用全彩3D打印機(jī)“系留龍”建模的五分之一模型 手持式3D掃描儀可能很難再現(xiàn)準(zhǔn)確的形狀，具體取決于拍攝圖像的人。 此外，根據(jù)測(cè)量時(shí)的環(huán)境，可能無法準(zhǔn)確測(cè)量顏色。 要對(duì)像“系留龍”這樣有價(jià)值的文化資產(chǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確成像，一定是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，它站在一個(gè)不穩(wěn)定的梯子上，長(zhǎng)超過5米。 “考慮到安全，測(cè)量一條超過5米長(zhǎng)的'系留龍'并非易事，但我們有在Hiace上裝載設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，以及高度機(jī)密的新產(chǎn)品和原型的現(xiàn)場(chǎng)掃描經(jīng)驗(yàn)，因此我們能夠毫無問題地處理它。 測(cè)量了半天后，我的手臂感到疲倦，我開始顫抖。小山先生幽默地回答道。 帶有可以精確打印的3D打印機(jī)的3D模型 “使用OBJ數(shù)據(jù)掃描準(zhǔn)確的顏色也需要專業(yè)知識(shí)，我們根據(jù)掃描儀的特性以多種方式進(jìn)行成像和校正。 此外，如果沒有專業(yè)的3D打印機(jī)可以實(shí)際對(duì)準(zhǔn)備好的3D模型進(jìn)行建模，就不可能使用數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模型。 這一次，我們正在制作一個(gè)相當(dāng)精細(xì)的模型，但我也很好奇使用了什么樣的3D打印機(jī)來建模它。 據(jù)小山先生介紹，建模是由Mimaki使用內(nèi)部開發(fā)的全彩專業(yè)3D打印機(jī)完成的。 Mimaki的專業(yè)3D打印機(jī)使用水溶性支撐材料，我們能夠再現(xiàn)非常精致的形狀，因?yàn)橹尾牧峡梢韵裢诘窨涛矬w一樣去除，同時(shí)將其溶解在水中，“Koyama說。 Mimaki 的專業(yè)3D打印機(jī)也被引入史密森尼學(xué)會(huì)的展品建模，并因其全彩建模而獲得全球贊譽(yù)。 “系留龍”等文化財(cái)產(chǎn)的展示模型也需要再現(xiàn)自然色彩。 過去，需要成型工藝和涂裝工藝，每個(gè)工序都需要專門的工匠手工處理。 當(dāng)然，高度專業(yè)化的工匠的工作需要幾天和金錢。 如果工匠不在，就會(huì)排起等待隊(duì)伍。 通過基于3D掃描準(zhǔn)備3D模型并使用專業(yè)3D打印機(jī)對(duì)其進(jìn)行建模，這種情況即將發(fā)生巨大變化。 文化遺產(chǎn)也用3D模型收錄，用3D打印機(jī)打印的時(shí)代 幾年前，關(guān)于山寺中安裝的佛像被盜以及幾年前制作供拜3D打印機(jī)使用的佛像的努力的討論很多，但似乎3D掃描儀和專業(yè)3D打印機(jī)有很大的空間為文化財(cái)產(chǎn)的保護(hù)和記錄做出貢獻(xiàn)。 通過記錄過去由大師級(jí)工匠創(chuàng)作的雕塑和三維雕塑，使用可以將作品形狀數(shù)字化的3D掃描儀，并使用3D打印機(jī)對(duì)其進(jìn)行建模以供專業(yè)使用，現(xiàn)在可以廉價(jià)快速地為展覽準(zhǔn)備更準(zhǔn)確的模型。 據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，全彩專業(yè)3D打印可以顯著降低涂裝過程的成本，這對(duì)于預(yù)算有限的文化財(cái)產(chǎn)保護(hù)和展覽人員來說是一個(gè)令人鼓舞的趨勢(shì)。 另一方面，對(duì)專門從事繪畫的專業(yè)公司也是一個(gè)重大威脅。 您能否利用您的專業(yè)技能以及背后的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)來創(chuàng)造增長(zhǎng)機(jī)會(huì)？ 這就是未來光明與黑暗將大大分裂的地方。 ? 原文來自網(wǎng)絡(luò) ?

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國(guó)家博物館采用、助力車馬坑、鯨魚化石等考古挖掘的Wrap是何方神圣？

隨著近日全國(guó)文物工作會(huì)議在京召開，再一次確認(rèn)了我國(guó)高度重視文物保護(hù)利用和文化遺產(chǎn)保護(hù)傳承，相關(guān)部門通力協(xié)作，社會(huì)各界踴躍參與，全國(guó)文物系統(tǒng)砥礪奮進(jìn)的積極局面。而在文物保護(hù)過程中，新興科技的應(yīng)用使得工作流程更加高效精準(zhǔn)。 比如已被中國(guó)國(guó)家博物館等眾多博物館、相關(guān)文保單位采用的Geomagic Wrap軟件，憑借其專業(yè)的掃描處理數(shù)據(jù)功能，廣泛地應(yīng)用在文物掃描數(shù)據(jù)處理和修復(fù)上，包括對(duì)掃描得到的數(shù)據(jù)清理、正反面數(shù)據(jù)拼接和合并、破損的地方進(jìn)行修復(fù)、拼接已裂成多塊的文物成一體、顏色紋理編輯、3D數(shù)據(jù)化保存文物文檔、數(shù)據(jù)縮放制作成紀(jì)念品等等。 什么是Geomagic Wrap？ Geomagic Wrap?全面的工具箱包含了點(diǎn)云和多邊形編輯功能以及強(qiáng)大的造面工具， 它們能夠幫助您更快地創(chuàng)建高質(zhì)量的3D 模型。除了考古以外，工程、娛樂、藝術(shù)、制造業(yè)、博物館，各行各業(yè)的人們都可以使用?Geomagic Wrap?將掃描數(shù)據(jù)和 3D 檔輕松轉(zhuǎn)換為完美的逆向工程 3D 模型。 Geomagic Wrap 能夠以更易用、低成本、快速而精確的方式幫助您從點(diǎn)云過渡到可立即用于下游工程、制造、藝術(shù)和工業(yè)設(shè)計(jì)等的 3D 多邊形和曲面模型。其數(shù)字工具可以幫助您創(chuàng)建出能夠在 3D 打印、銑削、存檔和多個(gè)其他 3D 用途中直接使用的完美數(shù)據(jù)。 ? Wrap 助力文物古建筑保護(hù) 在古建筑和文物保護(hù)領(lǐng)域，隨處可見Geomagic Wrap大放異彩： 存檔文化遺產(chǎn)：從博物館和歷史作品捕捉準(zhǔn)確的數(shù)字模型。 創(chuàng)建虛擬博物館：讓獨(dú)特的藝術(shù)品通過數(shù)字化方式在世界各地獲得更多的觀眾。 了解古代生產(chǎn)和設(shè)計(jì)技術(shù)：通過對(duì)歷史遺跡中發(fā)現(xiàn)的物品進(jìn)行數(shù)字化建模并檢測(cè)。 創(chuàng)建數(shù)字記錄：對(duì)古跡創(chuàng)建數(shù)字記錄，確保一旦它們受到自然損壞或意外破壞后能快速重建。 管理古跡：保持記錄，分析損毀以及操作、環(huán)境和磨損的對(duì)它們的影響。 防止偽造和偷竊：利用數(shù)字化的方法正確記錄藝術(shù)品的表面特征。 降低珍藏品的保險(xiǎn)費(fèi)用：通過數(shù)字記錄，可以確保修復(fù)無價(jià)的珍藏品。 古建筑掃描，縮小后3D打印 意大利古老銘牌重構(gòu) 研究人員重構(gòu)了意大利古老的薩謨奈人避難所里的赤陶銘牌，以便更好地了解古代文物。 學(xué)習(xí)文物數(shù)字化建模 在美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)，學(xué)生們使用Geomagic Wrap軟件學(xué)習(xí)用于捕捉對(duì)象，獲得圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行3D建模的相關(guān)概念與技術(shù)。人類學(xué)研究生Christine Bergmann的研究領(lǐng)域是古代陶瓷，而古代陶瓷往往都已經(jīng)碎裂，或是易碎。于是她通過數(shù)字化建模流程，即數(shù)據(jù)捕捉、數(shù)據(jù)處理與建模，以及數(shù)據(jù)可視化，比如3D打印，來迅速捕捉陶瓷的所有形態(tài)特征，用以檢查表面印痕、厚度，以及容積等特性。這種學(xué)習(xí)可以通過像Geomagic軟件這樣的簡(jiǎn)單工具實(shí)現(xiàn)。 ?

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