בעשור האחרון, סריקה תלת-ממדית הפכה כלי תעשייתי נישה לאבן של שימור היסטורי ושיקום. על ידי לכידת העתקים דיגיטליים של מבנים כגון מקדשים עתיקים, קתדרלה מימי הביניים, ומבנים קולוניאליים-era, קונסרבטורים והיסטוריונים יש כעת יכולות חסרות תקדים לתעד, לנתח, ולהתערב עם השפעה פיזית מינימלית על המורשת עצמה.

מה זה 3D Scanning Technology?

סריקה 3D היא תהליך של לכידת הצורה הגיאומטרית והמראה של אובייקט פיזי או סביבה באמצעות חיישנים מיוחדים ומצלמות.המידע המתקבל - באופן דחוס ענן נקודה - ניתן לעבד לתוך משטח תלת מימדי או מודל משטח דיגיטלי המייצג נאמנה את המבנה המקורי לדיוק תת-מילימטרי. בהקשרים מורשת, סריקה מבוצעת בדרך כלל באמצעות אחת משלוש טכניקות ליבה: סריקת לייזר, תמונה, או ממתכת.

(ב) ,0) סריקת לייזר (TLS)Build FLT) 1 משתמשת במגוון לייזר כדי למדוד מרחקים סביב פני השטח, טאטאה על פני המטרה כדי ליצור מיליוני נקודות מדידה לשנייה.כלי TLS מודרניים יכולים ללכוד הן גיאומטריה וצבע (באמצעות מצלמה משולבת), לייצר נתונים עשירים המאפשרים תמונות או מפורטות של תמונות מקודמות (FD) ומפורטות על ידי תמונות דיגיטליות, במיוחד, כולל תמונות דיגיטליות, אשר מקודמות, אשר מקודמות, כולל תמונות מקודמות, כולל תמונות של 3 תמונות דיגיטליות, אשר מקודמות, כולל תמונות מקודמות, 3.

ללא קשר לטכניקה, הפלט הוא תיעוד דיגיטלי עשיר שניתן לארכיון, לשתף ולנתח בדרכים בלתי אפשריות עם רישומים מסורתיים של יד או תמונות.הנתונים מעובדים לעתים קרובות בבניית מודל מידע (BIM) או מערכות מידע גיאוגרפי (GIS) כדי להקל על שילוב עם כלי מחקר ותכנון אחרים.

יישומים ב Preservation andשיקום

מסמכים מפורטים וקשת

השימוש הבסיסי ביותר בסריקה תלת-ממדית הוא יצירת שיא מקיף של המצב הנוכחי של המבנה.לפני כל עבודת שיקום מתחילה, קונסרבטורים יכולים לסרוק את הבניין כולו בתוך ובחוץ, ללכוד כל קרן, עמודה, סדק וקריקטורה. זה תאום דיגיטלי משמש התייחסות סמכותית להשוואה עתידית, ומאפשר שינויים עדינים - כגון התיישבות, צמיחה ביולוגית, או נזק מים - כדי להיות מזוהה על ידי תקופות רבות של ניסויים סטנדרטיים של ארגונים שונים, במיוחד, כגון תיעוד של ניסויים, כגון תיעוד של מערכות סיכון אנושי, או ניסויים, כגון תיעוד של קבוצות שונות של קבוצות.

הערכה ואנליזה של סטריקט

בניגוד לעיניים אנושיות או אפילו לצילום סטנדרטי, סריקה תלת-ממדית יכולה לחשוף את האנומליות המבניות הנסתרות.לדוגמה, סריקה עלולה לחשוף רזה בקיר שאינו ניתן להשגה מהקרקע, או לחשוף דפוס של סדקים קו השיער המצביע על תנועת היסודות.מהנדסים יכולים לייבא את הנקודה לתוכנה ניתוח אלמנט סופי כדי לגרות נתיבים, עמידות סיסמית, או הרחבה תרמית, לספק בסיס של מאגר נתונים עבור החלטות לא פולשניות כגון מבנים פנימיים.

שיקום ושיקום וירטואלי

כאשר חלקים של בניין חסרים או ניזוקים מדי לתיקון, סריקה תלת-ממדית מאפשרת שיקום כדי להמשיך עם דיוק וכבוד לעיצוב מקורי.לדוגמה, שאיבה שנפלה או קמרון התמוטט יכול להיות משוחזר דיגיטלית על ידי מראה חלקים ששרדו, בהתייחסות לתצלומים היסטוריים או רישומים, ולאחר מכן הקרנה של המודל לתוך החלל האמיתי באמצעות מציאות מוגברת באתר.

מעורבות ציבורית, חינוך וגישה וירטואלית

מעבר לאנשי מקצוע בתחום השימור, סריקה תלת-ממדית פתחה דרכים חדשות עבור מודלים ציבוריים ברזולוציה גבוהה ניתן לשתף באמצעות פלטפורמות מקוונות (כגון Sketchfab או פורטלים מורשת קניינית), המאפשרים לכל אחד עם חיבור לאינטרנט לחקור אתרים שבריריים הסגורים למבקרים. מוזיאונים ואתרים היסטוריים משתמשים ב- 3D מודפסים להדפסה של תערוכות בעלות מגע, ומציאות מדומה מביאה סיורים בלתי נגישים - באופן מלא לשחזור חדרים היסטוריים.

טכנולוגיות וציוד

בחירת חומרת סריקה נכונה תלויה בקנה מידה, מורכבות, תנאי גישה של האתר. להלן הם הכלים הנפוצים ביותר המשמשים בפרויקטים מורשת.

סורק לייזר טראר (LiDAR)

סריקה בעשרות אלפי נקודות לשניה, סורקי לייזר ארציים (לעתים קרובות נקרא LiDAR יחידות) הם סוסי העבודה של תיעוד בקנה מידה גדול. יחידות מודרניות כמו Leica RTC360 או פארו S-series מציעים טווח עד כמה מאות מטרים, צבע לכידת, ונבנה הדמיה של HDR.

עקבו אחרי Mobile Scanners

עבור אובייקטים או חללים הדוקים שבהם סורק בעל משקל הוא בלתי מעשי, יחידות מוצפנות כגון Artec Leo או עיןscan Pro HD הם אידיאליים.מכשירים אלה משתמשים אור מובנה או חיישנים אינפרא אדום כדי ללכוד גיאומטריה בטווח קרוב (בדרך כלל 0.3 מ'-3 מ'), עם מיפוי מרקם באמצעות מצלמות בנויות.אדריכלים משתמשים בהם כדי ללכוד או לשרטוטים, דלתות מגולף, או פסלים בתוך מערכות אחסון, או מרוצות, או מרוצפות, או ממושכות, או ממושכות, או ממושכות, או ממושכות, או ממושכות, או ממושכות, או ממושכות, או ממושכות, או ממושכות, או מפלטים, או מפלטים, או מפלט, או ממושכות, או מפלטים, או ממושכות, או ממושכות, או ממושכות, או מפלטים, או מפלטים, או מפלטים, או ממושכות, או מקבצי אופניים קוסמים, או מפלטים, ללא תקלות, או מקבצי אופניים, או מקבצי אופניים, או מפלטים, ללא תקלות, או מפלטים, או מפלטים, או מפלטים, או מקבצי אופניים, או מפלטים, או מ

Drone-based (UAV) Photogrammetry ו- LiDAR

כלי רכב אוויריים בלתי מאוישים מצוידים במצלמות רזולוציה גבוהה או חיישני LiDAR קלים הפכו הכרחיים לסריקה של מורכבות מורשת גדולה, במיוחד אלה עם מגדלים גבוהים או מבני גג שאינם בטוחים לגשת על ידי פיגומים. A יכול ללכוד מאות תמונות חופפות בשעה, אשר מעובדים גם לתוך מודל מפורט אותאופוט ומשטח דיגיטלי.

יתרונות ומגבלות

סודיות ופרטים

סריקה תלת-ממדית לוכדת מידע רחוק מעבר ליכולות מדידה אנושיות. סריקה אחת יכולה להקליט מיליוני נקודות, כל אחד עם דיוק של 2-6 מ"מ בטווח סטנדרטי, לכידת הפגמים העדין של רצפת הכנסייה מימי הביניים או סימני שיזל על עמודה רומי.דיוק זה אינו יקר ליצירת מסמכי בנייה לשיקום, שבו כל מילימטר חשוב לאותנטיות מבנית והיסטורית.

אוסף נתונים לא פולשני

מכיוון שסריקה היא ללא מגע, היא אינה מהווה סיכון לחומרים שבריריים או קשים.אין מדרגות, מתפתלים או כלי אברהיביים צריכים לגעת על פני השטח, והציוד יכול להיות מוגדר במרחק מכובד.זה קריטי במיוחד עבור מבנים עם צמיחה ביולוגית פעילה (למשל, אבנית מחוספסות) או אזורים שייצבו עם זעזועים שלא ניתן לבצע אפילו שימוש מרחוק בתהליך הטלפוני.

Digital Archival and Sharing

עננים ומנשאות הם נכסים דיגיטליים שניתן לאחסןם לצמיתות, מועתקים ללא אובדן איכות, ושותף ברחבי העולם.זה מבטיח שגם אם המבנה הפיזי אבד למלחמה, רעידת אדמה, או אש, שיא נאמנות גבוה נשאר עבור מלגה עתידית, שיקום וירטואלי, או בנייה פיזית פוטנציאלית של ארגונים כמו CyArk (כיום חלק מארגון אימתניי התרבות) ותוכנית Digitization יש מגבלות של אלפי אתרים נגישים באופן חופשי, או בטוח.

עלויות וזמן

בעוד שרכישה ראשונית של ציוד סריקה מקצועי יכולה להיות גבוהה (עשרות אלפי דולרים), העלות של הפרויקט טיפות באופן דרמטי בהשוואה לשיטות סקר ידני מסורתיות. קבוצה של שניים יכולה לסרוק כנסייה בגודל בינוני בתוך כמה ימים, בעוד צוות של ארבעה עשוי לקחת שבועות כדי לייצר גבהים דומים של הידיים משיכת ידיים.

גבולות ואתגרים

אין טכנולוגיה ללא חסרונות. 3D סריקה מייצרת קבצים נתונים עצומים (סירקת כנסייה אחת יכולה לעלות על 100 GB של נתונים בענן נקודה גולמי), הדורש אחסון משמעותי, כוח עיבוד, וצוות מיומן לניהול ופרשן. משטחים הרהורים (למשל, שלב מוכת, מתכת מלוטשת) וחומרים שקופה (חלונות זכוכית) יכולים לגרום לנתונים רועשים או לא שלמים, לעתים קרובות הדורשים סריקה ממוקדת עם טכניקות מיוחדות או ממותגמות, או מקבצי צילום, או מקבצי חירום, כולל שינויים חזותיים באופן אוטומטי, או מקבצי לייזר, או ערפל, או ערפל, או ערפלים, או ערפל, או ערפל, או ערפל, כולל טיפול מיידי, כולל ערפל, או ערפל, או ערפל, או חומרים חזותי, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, כולל טיפול חזותי, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או חומרים חזותי, כולל טיפול חוזר של אבטחה, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, או ערפל, כולל טיפול חוזר של אבטחה, או חומרים ערפל

מחקרים מקרים

הקולוסיאום, רומא

The Iconian Amphitheatre היה אחד המבנים ההיסטוריים הנחשקים ביותר.ב-2011, צוות בראשות אוניברסיטת רומא "Tor Vergata" וממומן על ידי ספונסר גדול ניהל קמפיין סריקה לייזר מקיף של המסדרונות החיצוניים והזמין.המודל וכתוצאה מכך חשף עיוותים מבניים בארקטיקות העליונות שעברו קוגניציה לא-צפונית, המאפשרים למהנדסים לתכנן תוכנית אסטרטגית ממוקדת של ה-Floseration for the Parterloserus.

אנגקור ואט, קמבודיה

מתחם המקדש של אנגקור היה הנושא של תיעוד מתמשך על ידי הוועד הבינלאומי תיאום עבור האתר ההיסטורי של אנגקור.שימוש הן ארציות לייזר סריקה ו photogrammetry, צוותים יצרו תיעוד מפורט מאוד של המקדש המרכזי ואת גלריות חיצוניות. נתונים אלה משמשים כדי לפקח על התדרדרות הנגרמת על ידי אקלים טרופי ותנועת מבקרים, ולתכנן התערבות כי מכבדת את האתר המקודש של ה-FLT1.

נוטרדאם דה פריז

לאחר השריפה ההרסנית באפריל 2019, התאומה הדיגיטלית שנוצרה על ידי ההיסטוריון אנדרו אטואון המנוח (שרק את הקתדרלה ב-2010 באמצעות סריקת לייזר) הפכה ליחס בלתי חוקי לשיקום הענן של אטואון, מדויק בתוך כמה מ"מ, אפשר לאדריכלים ולמונים לקבוע ממדים מקוריים, דפוסים משותפים וצבעי אבן.

מק'ואו פיצ'ו פרו

האינקה citadel, נדחה על רכס צר בהרי האנדים, מציב אתגרים נגישות ושימור. A 2012 סריקה קמפיין באמצעות LiDAR מסוק ו photogrammetry מבוסס קרקעי הפיק מודל שטח דיגיטלי שעזר לזהות תת-קרקעי עדין במרפסות חקלאיות ודפוסי ניקוז.המודל הוא כעת חלק מתוכנית ניטור המשתמשת טיסות מל"טים שנתיות כדי לזהות סיכונים מפולת:0 LTSsonian.

שילוב עם Digital Twin & Heritage BIM

סריקה לבד היא רק הצעד הראשון.הכוח האמיתי עולה כאשר עננים נקודה מעובדים במודלים מובנים הידועים כמודלים של בניין היסטורי (HBIM) שלא כמו ענן נקודה גולמי, מודל HBIM מארגן את הנתונים לאובייקטים סיממטריים - קירות, עמודות, קמרונות, חלונות - כל אחד מהם מכיל תכונות עתידיות, תקופת שימור, ותיקון ההיסטוריה לאחר HBIM הוא מבוסס על מסלול פתוח לשילוב פתוח, כגון לוח זמנים פעיל של ניהול, כגון ניהול גוף, כגון לוח זמנים של ניהול, אשר מאפשר שמירה על ידי רשויות חיים, כגון לוח זמנים של ניהול, כגון לוח זמנים של ניהול, כגון לוח זמנים של ניהול, כגון לוח זמנים של ניהול, כגון לוח זמנים של ניהול, כגון לוח זמנים ארוך, שמירה על ידי רשויות חיים, שמירה על ידי רשויות חיים, שמירה על ידי רשויות, שמירה על ידי רשויות חיים, כגון תקופת זמן ניהול, זמן ניהול, שמירה על ידי רשויות חיים, פיתוח, זמן ניהולית, זמן ניהולית, זמן ניהולית, פיתוח, שינוי היסטורי, כגון, פיתוח, זמן ניהולית, שינוי, פיתוח, זמן ניהול, זמן ניהול, שינוי, זמן ניהול, שינוי, שינוי קיסרי, שינוי היסטורי, זמן ניהול, זמן ניהול, זמן ניהול, שינוי, שינוי, שינוי, שינוי

אפשרויות לעתיד וטכנולוגיות מתפתחות

AI ו- Machine Learning for Automated Analysis

אינטליגנציה מלאכותית מתחילה להתאים את משימות העבודה-החושיות של עיבוד ופרש סריקות מורשת.ניתן לאמן אלגוריתמי למידת מכונות לזהות סדקים, פריחה, טבילה ביולוגית, וצורות אחרות של התדרדרות ישירות מנקודות אותאופוטנציה של ענן אותאופוטופוט. בעשור הבא, אנו יכולים לצפות שאפליקציות ניידות שיאפשרו טווח או אוצר לנוע דרך אתר עם סמארטפון ולקבל התראות בזמן אמתיות על צורות של AI, גם על פני שינויים פגומים על בסיס צורות של שימוש, על בסיס ידניים, אשר עלולים, על בסיס גורמות נזקי ראייה, על בסיס אזורים פגומים, על ידי , על בסיס , אשר יכולים גם על ידי חיזוי של שימוש , על ידי , על ידי למערכות ידניים, על ידי , על ידי חיזוי מחדש של שימוש מנגנונים פגומים של חומרים פגומים על ידי מנגנונים פגומים על ידי , על ידי מנגנונים פגומים של חומרים פגומים על ידי , על ידי , על ידי , על ידי למערכות ידניים, אשר מאפשר מנגנונים פגומים של שימוש מנגנונים פגומים של חומרים פגומים על ידי חיזוי של חומרים פגומים, על ידי חיזוי של חיזוי של חיזוי של חיזוי של מנגנונים פגומים על ידי מנגנונים פגומים על ידי מנגנונים פגומים של

ד"רone Swarms ו- Automated Catch

במקום מזל"ט אחד, קמפיינים עתידיים עשויים להשתמש בחוטפים מתואמת כדי לכסות אזורים עצומים במהירות.חילולים אלה יכולים ללכוד פנים וחיצוניים בו זמנית, להפחית באופן דרסטי את הזמן הנדרש. בשילוב עם מחשוב על הסיפון, המל"טים יכולים לעבד ולרשום סריקות בזמן אמת, לספק מודל חי של 360 מעלות כי שחזורים יכולים לבדוק ממרכז בקרה.

מדע האזרח ו- Low-Cost Scanning

הדמוקרטיזציה של photogrammetry באמצעות יישומי סמארטפונים (כגון Polycam, Kiri Engine, או RealityCapture) אפשרה לקבוצות קהילתיות ומוזיאונים קטנים ליצור רשומות תלת-ממדיות משלהם, בעוד לא מדויקות כמו סריקות לייזר מקצועיות, מודלים אלה מספיקים למודעות, חינוך ותיעוד ראשוני. Collaborative Platforms מאפשר מתנדבים לתרום סריקות אשר לאחר מכן תפרים על ידי מומחים, יצירת ארכיון מבוזר של ארכיון לאומי של סרטן ביתי (Prerresurreative) כמו: 3Dapreative Platforms) ב-Fratreative Platforms: 3D Initiative, לדוגמה, 3D.

מציאות וירטואלית ואינטראקטיבית

ככל שחומרה VR מתפתחת, משתמשים יוכלו לא רק לראות אלא גם אתרי מורשת משוחזרים באמצעות כפפות משוב קדחתניות וחליפים. aconervator יכול לעבור דרך העתק דיגיטלי של מקדש רומי ולבדוק את הלחץ על עמודה וירטואלית, בעוד תייר יכול "לכת" קקטור עתיק כי הוא שברירי מדי כדי להיות מטופל בחיים האמיתיים.

מסקנה

סריקה תלת-ממדית עברה מחידוש לכלי חיוני בארסנל של שומרי מורשת.זה מספק את התיעוד הנאמן והמקיפים ביותר האפשרי, המאפשר ניתוח ברמת רגישות, ההנחיית שיקום רגיש, ויצירת תאומים דיגיטליים שיכולים לשרוד את הדעיכה הפיזית של המבנה המקורי.הטכנולוגיה ממשיכה להתפתח – מתקרב מהר יותר, זול יותר, וחכם יותר – תוך כדי כך גם הופך להיות נגיש יותר לקהילות ולארגונים קטנים.