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測量的藝術

面臨的挑戰：

Grazia Tucci，佛羅倫薩(sa)市(shi)建筑(zhu)工程學(xue)院(yuan)助理教授，領導了一個項(xiang)目，力圖(tu)尋找(zhao)一種合(he)適的(de)(de)方法與手段，為(wei)雕塑品建立適當(dang)的(de)(de)實體(ti)模(mo)型，以利(li)用(yong)(yong)逆向工程的(de)(de)方法，采用(yong)(yong)數控機器(qi)實現(xian)雕塑的(de)(de)再造。在這個研究項(xiang)目中，她就建筑(zhu)遺產(chan)管(guan)理和(he)美化與設計師Vincenzo Vaccaro 合(he)作，同時，同Paolo Bianchini 領導下的(de)(de)佛羅倫薩(sa)市(shi)百花圣母教堂(tang)進(jin)行(xing)合(he)作。

在法(fa)律規(gui)定(ding)(ding)上(shang)，對復制的(de)程序(xu)進行了嚴格限(xian)定(ding)(ding)，只能是采用(yong)非接觸(chu)的(de)方(fang)法(fa)，如照像測量(liang)、激光全(quan)息攝影測量(liang)和(he)三維幾何(he)量(liang)掃描儀(yi)

來自海克斯康的解決方案：

Leica激(ji)光跟(gen)蹤(zong)(zong)儀配合(he)Leica T-Cam 被放置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)一個(ge)固定的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)，離(li)需要(yao)(yao)掃(sao)描(miao)(miao)的(de)(de)(de)(de)工件幾(ji)米遠。它可(ke)以(yi)(yi)(yi)跟(gen)蹤(zong)(zong)徠(lai)卡(ka)(ka)T-Scan 掃(sao)描(miao)(miao)儀的(de)(de)(de)(de)空(kong)中位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)，允許操作人員產生(sheng)雕塑表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字點(dian)云。有賴(lai)于(yu)放置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)掃(sao)描(miao)(miao)儀表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)反(fan)射鏡，徠(lai)卡(ka)(ka)激(ji)光跟(gen)蹤(zong)(zong)儀能(neng)夠在(zai)6 自由(you)度(6DoF)方向跟(gen)蹤(zong)(zong)徠(lai)卡(ka)(ka)T-Scan，不(bu)僅可(ke)確定三維空(kong)間(jian)的(de)(de)(de)(de)坐(zuo)(zuo)標(biao)，還包括角擺、俯仰以(yi)(yi)(yi)及(ji)自轉。這樣，手持式掃(sao)描(miao)(miao)儀可(ke)以(yi)(yi)(yi)掃(sao)描(miao)(miao)到難于(yu)到達的(de)(de)(de)(de)特征，只要(yao)(yao)是跟(gen)蹤(zong)(zong)儀光線(xian)能(neng)夠到達的(de)(de)(de)(de)地方。根據(ju)(ju)在(zai)測量準(zhun)備階段確定的(de)(de)(de)(de)基準(zhun)坐(zuo)(zuo)標(biao)，傳感器獲得的(de)(de)(de)(de)點(dian)通過空(kong)間(jian)三個(ge)方向坐(zuo)(zuo)標(biao)以(yi)(yi)(yi)及(ji)相對曲面(mian)的(de)(de)(de)(de)名義方向進(jin)行組合(he)，而與掃(sao)描(miao)(miao)儀的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)和方位(wei)(wei)無關。相對小尺寸的(de)(de)(de)(de)藝(yi)術品，一個(ge)激(ji)光跟(gen)蹤(zong)(zong)儀的(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)就可(ke)以(yi)(yi)(yi)進(jin)行完全的(de)(de)(de)(de)掃(sao)描(miao)(miao)。不(bu)過，在(zai)掃(sao)描(miao)(miao)陰影區域時(shi)(根據(ju)(ju)跟(gen)蹤(zong)(zong)儀的(de)(de)(de)(de)視場)，重新定位(wei)(wei)徠(lai)卡(ka)(ka)激(ji)光跟(gen)蹤(zong)(zong)儀并就多個(ge)參考系(xi)進(jin)行數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)關聯能(neng)夠顯著提高系(xi)統的(de)(de)(de)(de)精度。整個(ge)藝(yi)術品的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字化工作需要(yao)(yao)大(da)約4個(ge)小時(shi)的(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，在(zai)數(shu)(shu)據(ju)(ju)過濾選擇之(zhi)前，可(ke)產生(sheng)大(da)約兩(liang)千五百萬個(ge)點(dian)。

“這(zhe)是非(fei)常有趣的結果”，Grazia Tucci 繼續說，“無(wu)論是數(shu)(shu)字化(hua)信息(xi)的完美性，還是數(shu)(shu)據(ju)獲取(qu)和(he)處(chu)理的速(su)度(du)。實驗表明，其他系(xi)統在(zai)(zai)操(cao)作過程(cheng)中都存在(zai)(zai)一定的危險(xian)性，比如(ru)在(zai)(zai)測(ce)量(liang)斷面的細(xi)節時(shi)。該系(xi)統能夠快速(su)重構整個測(ce)量(liang)物體，甚至是在(zai)(zai)大而復雜的物體時(shi)，并會顯著(zhu)降低操(cao)作成本(ben)。”Paolo Bianchini 補充道。

客戶簡介：

意大利佛羅倫薩市百花圣母(mu)教堂是自(zi)世(shi)界雕刻(ke)和建筑物的(de)發源地。