• 分類：應用項目
• 發佈時間：2023-09-19 14:22
• 訪問量：

【概要描述】歷史建築是文化遺產的重要組成部分。保護歷史建築，使寶貴的文化遺產代代傳承任重而道遠。而通過修復技術可以再現歷史底蘊。修復是指通過修補或重建受損或缺失的部分，使建築物恢復原狀的過程。而3D掃描技術強大的數據收集功能對於歷經數百年滄桑的古建築的修復工作而言無疑提供了便利。



我們的目標——重現591年的歷史

 

我們最近的一個專案位於德國布倫瑞克市最古老的地區Magniviertel。坐落於該地區的一座半木結構（桁架）房屋的修復工作已持續數年。修復工作的重點是保留其中的一根木梁，這根木梁是這個房屋的關鍵所在，上面刻有MCCCCXXXII字樣。

 

正是這根木梁印證了這座建於1432年的半木結構房屋的悠久歷史。房屋屋主Christoph Borek、畢業於建築修復專業的Julia Köhler以及建築歷史學家Elmar Arnhold對於這座房屋的修復十分重視，期望盡可能保留完整性的同時還原建築最原始的風貌。如果能夠達成期望，就可以一睹歷史建築風采。



圖1：修復前的建築



圖2：刻有MCCCCXXXII字樣的木梁

 

“團結協作”助力掃描任務

 

想要順利開展該專案，我們需要透徹瞭解建築的原始設計、使用的材料和施工方法，並利用3D掃描技術進行必要的數位化處理。為了聯合多方力量，我們組建了一支修復團隊，彙集了多位熟練掌握蔡司硬體和軟體、具備多年3D掃描專業經驗以及充分瞭解建築學知識的人員。

 

為了順利進行建築修復工作，需要創建木梁的數字副本。為此，我們選擇了可攜式手持3D掃描解決方案產品ZEISS T-SCAN hawk 2。該產品不僅可以收集掃描對象的數據，還能將其轉化為數字孿生存儲在檢測軟體中。隨後利用收集到的3D數據確定木梁的當前狀況。

 

生成的掃描結果將顯示正向偏差，映射出磨損部分和可能存在的缺陷。然後通過數位化技術從反轉偏差方向進行補償。通過這種方法，我們可以還原橫樑的原始狀態。

 

可攜式3D掃描解決方案——您的不二之選

 

3D掃描可以精確且準確地再現歷史建築的原始設計。這項技術可以捕捉到傳統技術難以記錄的複雜細節和測量數據。修復人員可以通過3D掃描創建一個詳細的建築模型，從各個角度對其進行研究和分析，從而更好地瞭解建築物原始形態和構造。

 

借助3D掃描開展修復工作的主要好處在於，它可以幫助修復人員識別和分析任何結構損壞或老化的情況。通過掃描建築物，即可確定損壞或磨損的區域。此外，3D掃描還能幫助修復人員精准定位建築物任何缺失或損壞的部分。借助這些資訊，精確複刻缺失的部分，幫助恢復建築物的原貌。3D掃描的另一個好處是可以幫助規劃和執行修復過程。利用詳細的建築數字模型，根據原始設計和施工方法制定修復計畫。確保修復工作採用適當的材料，忠實於建築的原始形態和風格。

 

我們已經明確了使用光學3D掃描技術的優點，接下來我們來詳細瞭解現場3D掃描過程。

 

準備工作

準備工作簡單快捷。首先，我們必須確保收集到的數據可相互參照，從而形成一個完整的3D模型。在這一步準備步驟中，我們在相關工件上應用了參考點，避免對木梁的品質產生負面影響，並且參考點能輕鬆粘附在木材上。隨後通過電源傳輸集線器將鐳射掃描器與筆記本電腦連接即可。

 

完成這些準備工作，我們就可以開始掃描啦！

 

3D掃描器ZEISS 

T-SCAN hawk 2的現場使用

即使現場條件並不理想也無需擔心，ZEISS T-SCAN hawk 2可適應各種使用環境。

 

掌上型設計讓使用者能在檢測現場靈活使用該系統。由於檢測空間狹窄以及施工現場環境較差，三腳架式系統的適用範圍十分有限。而ZEISS T-SCAN hawk 2無懼惡劣的環境條件挑戰，甚至能對測量過程中的移動進行補償處理。得益於掃描器的多鐳射線和單鐳射線等多種功能，即使在5米高處，也可快速精確地對木梁的表面和銘文進行測量。

 

向大家透露一個秘密！如果現場無可用電源，還可以用電池為系統供電執行測量任務。

 

數據評估

僅需幾分鐘，ZEISS Quality Suite的檢測軟體即可顯示第一批數據，並快速獲取木制工件精確的網格圖，甚至當場生成詳細的STL數據，展示工件的實際狀況和磨損情況。木結構技術人員需要借助這些數據進行3D銑削輪廓修改，補充磨損。



圖3：檢測軟體中的木梁3D網格圖

 

收尾工序

為了與建築物原始形態完美契合，先用塑膠銑削橫樑。用鐵制刻刀等工具調整木制填補物，以適應塑膠橫樑上的缺失部分。然後將這些填補物粘合，用鏍釘固定在原始木梁上。



圖4：銑削塑膠橫樑上的木制填補物



圖5：原始木梁上的木制填補物

 

源文摘自： 蔡司工业质量