Кратко: 3D-сканер Calibry был использован для проведения замеров скульптурной композиции и барельефов в рамках подготовки объектов культурного наследия к проведению реставрационных работ.
Задача: произвести архитектурно-археологический обмер обелиска с максимальной точность и минимальными трудозатратами.
Инструменты: 3D-сканер Calibry, программное обеспечение Calibry Nest. Прочее ПО, которое использовалось в работе, не разглашается в рамках коммерческой тайны.
Полученный результат: по ГОСТ точность обмеров должна быть 5 мм. Благодаря 3D-сканеру точность обмеров получилась в 50 раз выше, что позволило задокументировать состояние монумента с максимальной точностью.
Обелиск Севера – памятник монументального искусства, посвященный созданию Северного края. Он был открыт 7 ноября 1930 года в городе Архангельск и относится к объекту культурного наследия народов РФ.
Памятник сделан из пористого бетона, гранитной крошки и песчаника. На пятигранном постаменте расположена скульптурная композиция «Помор с оленем» и непосредственно сам обелиск. У основания постамента располагаются барельефы, которые отражают отрасли народного хозяйства севера.
Властями было решено организовать реставрацию обелиска.
Фото 1. Обелиск Севера в Архангельске
«Памятник изготовлен из хрупкого материала <…>, он подвергается постоянным и интенсивным разрушениям. В последние годы, <…>, он как раз стал интенсивно разрушаться.», дает оценку ситуации руководитель инспекции по охране объектов культурного наследия Архангельской области Анна Ивченко.
Фото 2. Следы разрушения на барельефе
Фото 3. Следы сколов на барельефе
Согласно ГОСТ прежде, чем приступить к реставрационным работам, необходимо подготовить научно-проектную документацию (смета, технология выполнения работ), которая будет утверждена специальной комиссией. Архитектурно-археологический обмер является обязательной частью проектной документации.
Стандартно, в подобных работах взятие замеров ручным методом сопровождалось большим количеством фотографий, которые были необходимы для более полной демонстрации пропорций и масштабов объекта.
В современных реалиях обмер скульптурой композиции производят либо посредством фотограмметрии, либо благодаря лазерному сканированию. Однако фотограмметрия – это долгий и кропотливый процесс по «сшиванию» кадров. К тому же она не дает той точности, которая обязательна по ГОСТ (5 мм). Лазерное сканирование обладает высокой точностью, но было невозможно из-за строительных лесов, которые располагались по периметру обелиска.
Calibry – отлично подходит для сканирования средних и крупных объектов, таких как люди, скульптуры. Благодаря встроенному экрану, оператору легко контролировать процесс сканирования. Помимо этого, точность ручного 3D-сканера более чем подходила под требования ГОСТ, а его мобильность и легкость позволяла без труда работать на строительных лесах.
Фото 4. Сканирование обелиска
Оцифровке подлежала скульптурная композиция «Помор с оленем» и 5 барельефов. Перемещение по строительным лесам и сканирование заняло в общей сложности 4 часа. Затем, полученное облако точек необходимо было обработать для получения 3D-модели. Пост-обработка (чистка и сшивание данных) проводилась в ПО Calibry Nest и заняла 5 часов. Разрешение полученной модели составило 0.1 мм, что в 50 раз точнее, чем требуется по ГОСТ.
Фото 5. Пример 3D-скана обелиска
Затем, все 3D-сканы были переведены специалистом в твердотельный объект.
Фото 6. Твердотельная модель обелиска
По твердотельной модели специалисты cмогут определить и задокументировать такие деформации, как разрушение бетона, оголение арматуры, трещины и проч.
Фото 7. Анализ твердотельной модели на предмет разрушений
Вся эта информация ляжет в основу чертежей, которые затем будут презентованы комиссии. Следующим этапом будет проведение историко-архивных исследований и только после утверждения всех планов работ, специалистам может быть доверена реставрация обелиска Севера.
Ручной 3D-сканер стал отличным решением для проведения архитектурно-археологического обмера. Благодаря малому весу и мобильности, им легко было работать в непростых условиях. Технические характеристики позволили получить высокую точность, которая превысила требуемые стандарты в 50 раз. К тому же, производство обмеров методом сканирования происходит быстрее, чем фотограмметрией, или ручным способом, что значительно экономит время специалистов.