背景

近年来，随着三维扫描技术的快速发展，采用现代科技手段对古代文物进行保护和还原已成为现代文物保护的主流。三维扫描技术满足了文物和考古领域“非接触”、“高速度”、“高密度”、“全数字化”的数据采集要求，近年来迅速在文物保护、古迹测绘等领域得到广泛应用。从精美小巧的文物摆件到大型古建筑群，借助三维扫描技术都能轻松实现三维数据测量、材料成分的获取与保存、云平台数据库的储存与调用、三维数字化复原等需求。

客户需求

“博物馆数字化”主要是指博物馆将现代数字技术引入到博物馆的收藏、研究、展示和传播等各项工作中，以提高博物馆的研究水平和展示水准，扩大文博文化影响范围。

疫情期间为了避免人员的聚集，我国的各级博物馆都暂停开放，将实体展示转移为线上展示，旨在让观众不受地理位置和时间的约束，随时随地可以进行网上参观。因此，各级博物馆都将精力重点投入到博物馆藏数字化建设中来，其中关键工作就是借助三维扫描技术对文物进行大规模的数字化采集与处理。
由于文物的珍贵性和特殊性，因此最为重要的两项扫描技术要求是：
1、文物表面不能做任何处理（如贴点，喷粉等）；
2、文物不能长时间存放在非标准环境下，必须确保以极高的速度和效率完成扫描。

解决方案

中观HyperScan智能光学追踪3D扫描仪，具有目标点自动定位功能，无须在物体表面粘贴标志点或设置工装即可实现物体表面三维数据采集，非常适合不可触碰的文物三维采集工作，且HyperScan采用2级激光发射器，能够在不伤害物体的前提下实现复杂环境的扫描建模。
同时，HyperScan具有极高的扫描效率，扫描区域最大可达440×620mm，测量速率为1,340,000次测量/秒，几分钟内即可获得传统测绘方式需要耗时数天才能采集到的结构细节信息，节省了人力和时间，大大提高了工作效率。

文物后期色彩的处理可通过中观自主研发的ArtMapping贴图软件完成。ArtMapping可实现三维激光点云数据与二维影像数据的自动配准和融合，一次可以进行几百甚至几千张影像纹理的自动映射，具有极高的效率，是目前国际国内最先进的纹理自动贴图软件。此项核心技术获得2014年美国摄影测量与遥感协会（本领域最知名的国际学术组织之一）颁发的约翰戴维森主席应用奖一等奖（全球每年仅评选1个）和波音图像分析与解译最佳科学奖（全球每年仅评选1个）两个奖项。

文博数字化具体步骤

1、在文物扫描现场采用HyperScan智能光学追踪3D扫描仪快速获取文物表面点云数据，生成文物的三维外观模型;

2、后期对文物外观拍照，通过ArtMapping软件将点云与影像自动配准融合，可以迅速得到单体文物带纹理模型，即可还原文物的真实外观。

▲汉·灰陶马头


▲宋·清铜净瓶


▲汉·大吉祥铜洗

此次该博物馆共扫描了50余件具有代表性的文物，用时16小时，扫描单件文物耗时不到10分钟，为博物馆馆藏数字化提供了精准高效的技术实现手段。

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