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【沪敖3D】Artec Leo重新定义海洋考古学

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2024-05-24 18:20     浏览次数:    


挑战:一位海洋考古学家正在研究维京时代的船只,需要捕获各种大小的古代船舷,保留表面所有细节,包括使用工具的痕迹、雕刻和变色情况。

解决方案:Artec Leo、Artec Studio

效果: 利用Artec Leo,研究人员快速为数百个船舷以及博物馆、库房及野外的物体轻松完成3D扫描,并利用完成的3D模型推动下一步工作,并得出了刷新历史的结论。

为何选择Artec3D: Leo是一款非常独特的3D扫描仪,随取随用,自由自在。彩色3D扫描达亚毫米级精度,无需任何电缆、外部电池或笔记本电脑,也不需要标记点,处理珍贵的历史文物时,这点至关重要。


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在 Skidbladner 号上,有一艘与 9 世纪Gokstad船真实大小相同的复制品,该船是Harald Fairhair国王统治时期建造的,于 1880 年出土于挪威的一位维京人墓穴中。

1886年,在挪威宁静的乡村地区,一位农夫在田里耕种时,意外地在土壤下挖到了一些坚固的东西。而他不知道,他在卡姆岛的这次意外发现,将拉开人们窥探维京、航海和船葬这些神秘历史的序幕。这一发现颠覆了人们对维京人生活方式的许多理解,并且,这艘船极有可能是迄今为止发现的最古老的维京帆船

Storhaug船上的橡木材曾经穿越海洋和河流,根据树轮年表,可追溯至770年,它们制作精巧,让我们看到了曾经勇敢的维京探险家。这艘船的船体设计以速度和操纵性为主,其手工切割的木料,经过精心拼合,并用铁钉和木钉固定在一起。

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艺术家描绘了779 年Storhaug号船被埋葬时的情景。供图:斯塔万格大学考古博物馆Eva Gjerde


01.

从卷尺到直尺再到三维扫描的进化


随后的几年里,考古学家们挖掘出了这艘船的遗骸,发现即使在它破损的状态下,依然是一件属于人类智慧和艺术的优雅杰作。

这艘船里埋葬着一批古老的财物:一艘船、桨、一个小雪橇、马匹骨架、两把法兰克剑、两支长矛、一把斧头、一个金臂环、一个盾牌、一个头盔、一把梳子、一把刀、两个棋盘游戏等各种物品。

回到现在。海洋考古学界的顶级专家正在巧妙地解开Storhaug船和维京居民的神秘历史,其中就包括一位名叫Massimiliano Ditta的海洋考古学家。

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海事考古学家Massimiliano Ditta使用斯塔万格大学的Artec Leo扫描仪扫描了船只顶部,这艘船可能来自维京晚期。供图:斯塔万格大学考古博物馆Massimiliano Ditta


Ditta是
斯塔万格大学考古博物馆的资深研究员和博士候选人,在学术生涯中,他努力通过一个个细节还原我们的航海史。而这一路总是挑战重重。

通过多年研究以及3D扫描技术的使用,Ditta提出了一个假设:尽管长期以来人们普遍认为Storhaug是一艘桨船,但实际上它可能是一艘帆船。

船上的各种元素似乎提供了强有力的证据,包括龙骨和尚未证实的帆桁。许多专家相信,Ditta的发现可能将最终证实有关Storhaug船只的一些传说,如8世纪,维京的海洋工程已经足够复杂,可以将风力转换为优势,让他们的船只比单靠船桨划行续航更远、速度更快、更灵活。

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利用Leo HD模式为阀杆顶端完成的3D 扫描,并用Artec Studio相片纹理技术捕获完整细节。供图:Massimiliano Ditta


革命性的Artec Leo 3D扫描仪常年与这位勇敢的研究者相伴。这是一款创新工具,为海洋考古领域带来了全新的精度和灵活性标准。

Ditta说:“Artec Leo提升了我的工作质量,也拓宽了我的能力范围,我能够完成更大规模的项目了。它打破了传统3D扫描的界限,让我能够将精力集中在任务焦点上——记录、理解我们丰富的航海遗产。”

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Artec Studio 截图:为阀杆顶部进行相片纹理制作。供图:Massimiliano Ditta

02.

拥抱新视野:从Eva到Leo的飞跃


Ditta在以前工作中使用Artec Eva扫描仪,升级后,工作流程明显加速,让Ditta的研究路径更为清晰。

Leo采用无线设计,便携性高,内置电池,让现场工作不再受限,Ditta能深入参与至每个扫描项目中,不必担心电线会妨碍工作,电源会迅速耗尽,也不用在附近架设一台笔记本电脑。3D扫描仪HD模式下,准确度得到优化,加上扫描精度,两者都在Ditta的工作中起到至关重要的作用。

Ditta说:“让我惊叹的是Leo稳定可靠,精准如一。在HD模式下,船体木材等各种古文物都能完成栩栩如生的逼真效果,因此,这些扫描对于文物记录和保护有极大价值。”

03.

精度揭秘:Leo HD模式




Artec Leo的HD模式显著提高了每次扫描的质量,特别是在处理复杂有机物体时,比如本项目中的Storhaug船体木材,以及船上发现的许多物品。

在Leo的结构光下,各种细节能以亚毫米级精度、彩色3D的形式生动呈现,包括各种工具痕迹、装饰线条、切割口等以前难以捕获的特征。

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照片显示维京船木材表面反光,但这对Artec Leo而言并非难题。供图:Massimiliano Ditta

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Artec Studio 截图:尽管表面闪闪发亮,仍能完整捕获其几何形状。供图:Massimiliano Ditta

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通过应用Artec Studio 照片纹理技术,船舶木材能通过栩栩如生的彩色 3D 技术重获新生。供图:Massimiliano Ditta


04.

捕获船体木材,重归8世纪荣耀


据Ditta估计,和Eva扫描仪相比,Leo几乎将扫描时间缩短了一半

Ditta说:“和我使用过的其他3D扫描仪相比,Leo的不同之处不仅在于其精度表现和触屏界面,还在于它准确捕获复杂对象的能力,即便在高难度条件下,我也可以完全依赖它。对于Leo来说,扫描拥有数百年历史的深色船体完全不是难题。”

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装好的 Storhaug 船舶木材Artec Leo扫描图,每张扫描都有不同的颜色。供图:Massimiliano Ditta

机载屏幕和优化后的跟踪控制,也减少了扫描过程中的干扰,而这种干扰在拥挤的博物馆或考古仓库中时有发生。

05.

可共享的科研级3D模型


对于Ditta来说,他的工作重点不仅仅是发掘这些历史宝藏,他还要与其他研究人员、博物馆专家和公众沟通研究结果,共享研究过程中完成的3D模型

Leo很好地完成了这方面工作,极大地提高了3D模型成品的细节水平,从而为进一步研究、VR/AR博物馆展览和教育机会打开了各种可能性。

10.jpg利用Leo三维扫描和相片纹理功能制作的考古目录,这是在罗加兰德的一个湿地发现维京时代未完工的船体。供图:Massimiliano Ditta

Ditta多次使用Leo,加上他对设备的热情推荐,已经说服了几位同事和机构将其作为文物记录的标准工具,让我们看到Leo在考古界带来的革新力量。

他说:“Artec Leo便携好用,也是一项容易被忽略的优势。它不受电缆、笔记本电脑和电池组的束缚,成为博物馆或野外记录工作的理想伴侣。”

06.

利用3D重建古代航海杰作


在海洋考古学的世界里,过去是一幅散落在陆地、海底、水边或各个博物馆中的拼图。我们丰富的航海遗产还有无数其他的碎片等待被发现、被研究,并与世界分享。对于Ditta来说,每一次的发现都属于拼图的一小块,在揭秘人类航海史的途中更进一步。

11.jpg准备用 Artec Leo 扫描船体坯料。供图:Massimiliano Ditta

在Artec Leo的协助下,他未来的探索之旅将展现更高的精度,更具活力和潜力,每个项目的影响力也会越来越大。虽然海洋永远都会保守过去的秘密,但Ditta相信,只要他的工具箱中有Leo,那3D扫描技术在海洋考古学的未来就是清晰可辨的。

“在探索的旅途中,我面临过许多挑战。不同的环境、严重磨损和逐渐腐烂的船体木材,还有需要不断重复的精度和栩栩如生的纹理。而实践证明,Artec Leo不止是一个工具。在这段穿越时光的旅程中,它始终是我坚定的伙伴,”Ditta说道。

Ditta当前的博士项目从属于规模更大的《阿瓦尔斯内斯 - 权力之港》(Avaldsnes - Maktens Havn)项目。

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