3D掃描儀

· Artec Leo

· Artec Space Spider

挑戰: 《圣殤》雕像體現了基督教藝術(shù)的核心教義之一，創(chuàng )建其精確的數字復制品，吸引了眾多朝圣者前往斯洛伐克的沙什廷。

解決方案: Artec Leo, Artec Space Spider, Artec Studio

效果: 快速、高精度的《圣殤》雕像3D模型，安全捕捉其所有光輝，并專(zhuān)注于每一處美學(xué)細節，為3D打印做好準備。

為什么選擇Artec？作為眾多藝術(shù)文物保管員的首選數字化技術(shù)，輕巧、無(wú)接觸、便攜的Artec 3D解決方案因其捕捉了多種形式的文化遺產(chǎn)而聲名鵲起，從雕像及文物再到建筑物與整座禮拜場(chǎng)所。

《圣殤》是基督教藝術(shù)的核心教義之一，描繪了圣母瑪利亞抱著(zhù)耶穌基督的尸體。圖片由3D Master提供

藝術(shù)在21世紀仍然受到許多人崇拜，但有一點(diǎn)發(fā)生了變化，那就是它更容易接近；高分辨率數字化是一項能夠讓更多參觀(guān)者欣賞杰出作品并幫助保存它們的技術(shù)。隨著(zhù)該技術(shù)的不斷改進(jìn)、完善與進(jìn)步，我們很幸運能夠檢視比肉眼所能發(fā)現的任何東西都更精密的細節。無(wú)論是修復繪畫(huà)、研究古代文化遺產(chǎn)，還是3D打印雕像，精密3D掃描已經(jīng)成為獲取必要數據的黃金標準。

3D掃描的眾多優(yōu)勢之一是它的零接觸：在不接觸物體的情況下，您可以避免任何損壞風(fēng)險，這使得3D掃描儀成為將貴重物品傳輸到虛擬世界的理想設備。因此，當涉及到將《圣殤》這樣珍貴和易碎的文物進(jìn)行數字化時(shí)，絕對能夠重現藝術(shù)品的外觀(guān)、真實(shí)性和意義——同時(shí)保證其安全。

于是故事就這樣展開(kāi)了：Artec 3D掃描解決方案必須秉持忠實(shí)地復制珍貴的文化遺產(chǎn)——而恰好雕像是金光閃閃的，如果沒(méi)有合適的設備，這可能會(huì )成為棘手的問(wèn)題。

雕像蘊含的虔誠意義

《圣殤》是基督教藝術(shù)的核心教義之一：描繪了耶穌基督被從十字架上放下后，圣母瑪利亞抱著(zhù)他的尸體。通常出現在雕像中，展現了圣母瑪利亞為耶穌之死所獨自哀傷——這是哀悼基督的一種特殊形式。該主題具有凄美的情感意義：從14世紀初開(kāi)始，以母親擁抱她已故的孩子這一令人心碎的哀傷場(chǎng)景，吸引了無(wú)數信徒和藝術(shù)愛(ài)好者。

從普法戰爭時(shí)期的創(chuàng )作者到1499年的米開(kāi)朗基羅，這一主題激發(fā)了無(wú)數藝術(shù)家的靈感，同時(shí)在斯洛伐克的沙什廷找到了另一座雕像化身。自此成為了世界各地眾多朝圣者的目的地，他們前來(lái)祈禱并欣賞這座被視為奇跡的雕像。1733年，保羅神父們在《圣殤》周?chē)⒌某ソ烫煤托薜涝?，在接下?lái)的幾個(gè)世紀里，特別是20世紀的共產(chǎn)主義政權時(shí)期，更是大大加深了對信徒的神圣意義。在當時(shí)席卷全國的迫害運動(dòng)中，沙什廷成為斯洛伐克人民保持信仰的庇護所——無(wú)論是對上帝還是和平。

該主題經(jīng)常出現在雕像中，對信徒和藝術(shù)鑒賞家具有吸引力與情感意義。圖片由3D Master提供

如今，《圣殤》在民族集體記憶中占有特殊的地位，當現任教皇方濟各將要舉行彌撒時(shí)，教會(huì )決定為這場(chǎng)預計有5萬(wàn)名信徒參加的儀式3D打印出這座神圣的雕像。兩家科技公司Monkeyfab與Artec 3D大使3D Master被選中，為這座神圣的雕像打造逼真的復制品。

兩臺掃描儀無(wú)損掃描無(wú)價(jià)之寶的方案

3D Master一絲不茍地對待此次挑戰：即使擁有多年3D掃描經(jīng)驗，《圣殤》的復雜幾何形狀、金光閃閃的表面以及皇冠等精致細節都成為了此次的掃描挑戰。在不影響安全性的前提下，選擇正確的解決方案進(jìn)行精確的數據采集至關(guān)重要：這些要求促使他們使用Artec掃描儀組合：Artec Leo和Space Spider。

考慮到雕像的重要性和價(jià)值，該項目不僅要呈現其完整的美感，還需要藝術(shù)文物保管員監督整個(gè)過(guò)程。受邀專(zhuān)家全程監督，確保該技術(shù)符合處理珍貴文物和藝術(shù)品的所有要求和標準。

來(lái)自Artec Leo和Artec Space Spider的3D數據在Artec Studio中相結合，創(chuàng )建了精致的3D模型。圖片由3D Master提供

在所有保護措施到位后，首先使用Artec Leo對《圣殤》進(jìn)行掃描，以0.2毫米分辨率獲得整個(gè)數字副本。得益于革命性的算法，無(wú)線(xiàn)AI驅動(dòng)的Leo可以在圍繞物體移動(dòng)的同時(shí)捕獲到高質(zhì)量的3D數據，如同拍攝視頻一樣，沒(méi)有任何阻礙。掃描儀輕松地處理了金色反光表面，之后是渲染復雜幾何形狀的皇冠——這正是Artec Space Spider的舞臺中心?；诎踩{光技術(shù)的3D掃描儀，通常專(zhuān)門(mén)應用于以高精度捕獲更加精細的細節。然后將來(lái)自?xún)膳_掃描儀的數據相結合，創(chuàng )建出與原物完全一致的最終3D模型。

3D打印公司Monkeyfab的負責人Piotr Twardo表示：“多虧了3D掃描，塑像的新模型能夠以十分之一毫米的精度呈現原物，并且3D打印憑借適當的參數可以再現微小的細節。”

由于在Artec Studio中可以輕松地對數據進(jìn)行組合和處理，所以在一個(gè)項目中使用兩臺掃描儀毫不費吹灰之力。團隊能夠同時(shí)快速獲得整個(gè)雕像以及較小元素（例如王冠上的石頭）的幾何形狀。余下要做的就是應用Artec Studio中的算法創(chuàng )建和完善3D模型。最終的模型可立即應用于3D打印機或數控機床。

現在可以欣賞到皇冠上每一個(gè)微小細節的復雜幾何形狀。圖片由3D Master提供

藝術(shù)文物保管員擁有發(fā)言權

3D打印文化遺產(chǎn)，例如《圣殤》，除了能夠加以保護，更加利于制作。從更廣泛的意義來(lái)說(shuō)，更有助于匯集故事并建立作品在知識與情感之間的聯(lián)結。藝術(shù)文物保護管理的專(zhuān)業(yè)人士認為，在為觀(guān)眾提供對杰出作品完整體驗的同時(shí)，減少潛在風(fēng)險尤為重要。

 多虧了精確的數據采集，最終的復制品與原物近乎一致。圖片由3D Master提供

文物管理員Piotr Fr?czek介紹到：“我們努力跟上現代技術(shù)的腳步，無(wú)論是對文物進(jìn)行數字化處理還是制作復制品，3D掃描都是強有力的工具。作為一名文物管理員，我最關(guān)注的是文物安全。到目前為止，制作雕像或其他大型物體的復制品都需要與文物進(jìn)行近距離的接觸。”

“首先，必須對其進(jìn)行精確測量，或是制作模具用來(lái)鑄造。因此，過(guò)去總是需要操縱文物或直接接觸其表面。所以我們希望避免風(fēng)險。掃描可以降低這種風(fēng)險，因為過(guò)程短且無(wú)接觸。我們得到可以進(jìn)行進(jìn)一步處理的數字文件，從而可以利用各種技術(shù)和材料制作任何比例的副本。”

促進(jìn)對共同文化遺產(chǎn)的深入了解

這兩座雕像有著(zhù)驚人的相似度，最終3D打印版的《圣殤》在儀式上成為眾人矚目的焦點(diǎn)也不足為奇。Fr?czek總結道：“這一神圣的、同時(shí)具有歷史意義的文物已經(jīng)獲得了它的‘替身’，可以代替它在戶(hù)外慶?；顒?dòng)中使用，而文物本身受到了更好的保護。”

3D打印版的《圣殤》成為儀式上的焦點(diǎn)。圖片由3D Master提供

更令人欣喜的是，憑借Artec 3D技術(shù)創(chuàng )建的數字復制品呈現了藝術(shù)品的現狀，能夠在需要時(shí)對其進(jìn)行研究、比較或修復。有了多功能的3D模型，您不僅可以創(chuàng )建復制品——同時(shí)也為專(zhuān)業(yè)人士和機構以及更多物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保管員提供了無(wú)限多樣化的指導和啟迪方式。