提供用于老司城申遺的三維文件
在特殊需求的驅(qū)使下，北京城建勘測(cè)研究院在市場(chǎng)上尋找新設(shè)備。當(dāng)該公司偶然發(fā)現(xiàn)FARO 的解決方案時(shí)，意識(shí)到FARO 的FARO Laser Scanner Focus3D 是最適用于該項(xiàng)目的設(shè)
備。Focus3D 是一種能夠高速獲取大量數(shù)據(jù)的三維激光掃描儀，可在很短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)物體的虛擬副本，具有較高的逼真度，并且可以精確到毫米。Long 女士透露：“與使用全站儀相比，
Focus3D 使我們的工作效率大大提高，它可以收集大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過(guò)后處理將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有效的模型或圖像。然而，如果使用全站儀，就不得不進(jìn)行人工繪圖?！?/span>
緒言
作為世界上歷史最悠久的文明古國(guó)之一，中國(guó)擁有無(wú)比豐富和多樣化的文化遺產(chǎn)，并且中國(guó)政府迫切希望對(duì)此加以保護(hù)。很大一部分中華文化深深地根植在其建筑中，尤其是那些經(jīng)受住時(shí)間考驗(yàn)的古城中的建筑。位于湖南省永順縣以東19公里的老司城便是這樣一處文化遺產(chǎn)。
在800多年的歷史中，老司城一直是土家人（也稱“土司”）在本地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心。讓人嘆為觀止的建筑使這座古城在文化領(lǐng)域贏得了極高的地位。事實(shí)上，老司城保留著一些在西南少數(shù)民族地區(qū)最珍貴的古跡，作為全國(guó)范圍內(nèi)保護(hù)最好的古城之一，老司城受到了著名策展人的高度評(píng)價(jià)。
保護(hù)一段人類歷史
2011年，北京城建勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱“北京城建勘測(cè)研究院”）受雇于北京建筑工程學(xué)院為老司城編制一份全面的文件檔案。北京城建勘測(cè)研究院是全國(guó)勘測(cè)行業(yè)中的著名企業(yè)。該公司于1958年率先在國(guó)內(nèi)提供了地鐵勘測(cè)服務(wù)。
如今，北京城建勘測(cè)研究院成為巖土工程集成以及測(cè)繪領(lǐng)域中的領(lǐng)先公司，專門從事鐵路運(yùn)輸和土木建筑項(xiàng)目。
可以理解的是，老司城遺址申報(bào)世界文化遺產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及到編寫(xiě)正確的文件。為了獲得文化遺產(chǎn)的地位，在申報(bào)過(guò)程中需要使用精確的數(shù)字模型來(lái)作為支持文件。盡管北京城建勘測(cè)研究院在各種勘探、評(píng)估和測(cè)量業(yè)務(wù)中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，但三維激光掃描和遺產(chǎn)保護(hù)項(xiàng)目對(duì)于該公司而言尚屬于相對(duì)較新的領(lǐng)域。
北京城建勘測(cè)研究院的工程師們對(duì)全站儀等測(cè)量設(shè)備并不陌生，然而老司城項(xiàng)目的要求使他們很快認(rèn)識(shí)到還需要具備其他的功能。北京城建勘測(cè)研究院的測(cè)量工程師Long Gong 女士稱：“全站儀一次只能記錄一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，因此使用它來(lái)完成老司城項(xiàng)目將很費(fèi)時(shí)間。我們需要一種能夠快速完成總體掃描并能繪制三維圖像的設(shè)備?！?/span>
尋找解決方案
在特殊需求的驅(qū)使下，北京城建勘測(cè)研究院在市場(chǎng)上尋找新設(shè)備。當(dāng)該公司偶然發(fā)現(xiàn)FARO的解決方案時(shí)， 意識(shí)到FARO 的FARO Laser Scanner Focus3D 是最適用于該項(xiàng)目的設(shè)備。Focus3D 是一種能夠高速獲取大量數(shù)據(jù)的三維激光掃描儀，可在很短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)物體的虛擬副本，具有較高的逼真度，并且可以精確到毫米。Long 女士透露：“與使用全站儀相比，F(xiàn)ocus3D 使我們的工作效率大大提高，它可以收集大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過(guò)后處理將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有效的模型或圖像。然而，如果使用全站儀，就不得不進(jìn)行人工繪圖。”
獲取和使用數(shù)據(jù)
使用Focus3D, 該團(tuán)隊(duì)僅用一天時(shí)間就完成了這座400平方米的遺址的數(shù)據(jù)收集工作。掃描須從各個(gè)角度和位置進(jìn)行，以確保在文獻(xiàn)資料中全面涵蓋所有細(xì)節(jié)。他們僅掃描了12次就覆蓋了所有的必要區(qū)域，每次掃描僅用了大約10分鐘。由于Focus3D 設(shè)置起來(lái)非常輕松，在不同的掃描地點(diǎn)之間進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，就像挪動(dòng)使用三角架的照相機(jī)那么簡(jiǎn)單。這幫助該團(tuán)隊(duì)大大縮短了在老司城的現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)間。
除了節(jié)省時(shí)間外，北京城建勘測(cè)研究院的該團(tuán)隊(duì)還對(duì)Focus3D 在現(xiàn)場(chǎng)的便攜性大加贊賞。Focus3D 的尺寸僅為240 x 200 x 100立方毫米，重量?jī)H為5.0公斤，是目前為止所制造的最小的三維掃描儀。Long 女士稱：“我們認(rèn)為它是一種真正的獨(dú)立解決方案，這種掃描儀不需要使用任何外部設(shè)備。這對(duì)在狹窄的空間中進(jìn)行掃描特別有幫助，例如在腳手架結(jié)構(gòu)的頂端掃描屋檐和造型復(fù)雜的屋頂。”
在談到該建筑的復(fù)雜造型時(shí)，Long 女士認(rèn)為Focus3D 的突出特點(diǎn)是利用三維激光掃描技術(shù)來(lái)提供高度精確性和建筑細(xì)節(jié)。老司城的高度逼真的數(shù)字模型主要用于申報(bào)國(guó)家文化遺產(chǎn)。然而，還可以使用細(xì)致入微的三維激光掃描來(lái)驗(yàn)證古建筑的二維圖紙。Long 女士說(shuō)：“這些信息對(duì)于建筑的修復(fù)工作極為重要，因?yàn)殡S時(shí)都要用到這些信息?！?/span>
在用一天時(shí)間收集完現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)后，通過(guò)一個(gè)SD 卡將掃描數(shù)據(jù)輕松地轉(zhuǎn)移至辦公室內(nèi)的電腦中，以便使用FARO SCENE 5.0 軟件進(jìn)行后續(xù)處理。SCENE 軟件具有多種功能，其中包括將掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成三維立體視圖以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其他用戶共享掃描數(shù)據(jù)等。這座古城的精確三維視圖可以被打印在紙上，能滿足各種遺址建設(shè)和維護(hù)要求。
自從添置Focus3D 以來(lái)，北京UCESD 擴(kuò)大了其服務(wù)領(lǐng)域和能力。通過(guò)將三維激光掃描與現(xiàn)有的技術(shù)相結(jié)合， 該公司為開(kāi)展各種測(cè)量和研究項(xiàng)目配備了更佳的設(shè)備，并讓客戶獲得了新的洞察力。FARO 很高興能夠幫助北京UCESD 首次涉足遺產(chǎn)保護(hù)的新領(lǐng)域。
