Вы здесь: Главная Материалы Сканеры Статьи Трехмерное сканирование помогает реставрировать замок

Трехмерное сканирование помогает реставрировать замок

У города Пероне (Peronne) долгая и яркая история. Расположенный во Франции, на берегу реки Сомма и называемый «ключом к Французскому королевству», город в прошлом имел важное стратегическое значение для защиты от нашествий с севера. В 1209 г. Филипп-Август, первый монарх, объявивший себя королем Франции, присоединил город к французской короне и укрепил его, перестроив дворец в крепость.

В течение нескольких последующих веков Пероне был местом многих сражений, но, возможно, самым разрушительным из них была битва при Сомме в 1916 г., во время первой мировой войны, когда войска Франции, Великобритании и Канады сражались с немецкой армией за победу союзных войск. Во время осады многие из башен крепости были серьезно повреждены или разрушены.

Реставрация

Недавно для подготовки замка к реставрации была использована технология трехмерного сканирования Trimble. В здании, которое теперь является исторической достопримечательностью, с 1992 года находится военный музей и, хотя средневековые башни все еще стоят, на стенах крепости видны многочисленные повреждения. Кроме того, основание фундамента и стены сделаны из разных материалов, что вызывает опасные смещения и увеличивает риск обрушения. Вот почему в соответствии с правилами технического обслуживания памятника возникла необходимость в исследовании фасадов окружающих стен перед началом реставрации.

Региональный совет Соммы, которому принадлежит замок, организовал конференцию по обсуждению вопросов использования трехмерного сканирования для исследования стен. Был заключен договор на обычную топографическую съемку с компанией POIGNON из г. Амьен (Amiens) и на трехмерное сканирование и последующую обработку с URBICA Ingénierie SARL, ведущей геодезической фирмой из г. Дранси (Drancy), Франция. «Наше знание трехмерного сканирования и спектр его возможностей привлекли внимание Совета и компании, выполняющей съемку», – говорит Ромуальд Клавье (Romuald Clavé), менеджер проекта в URBICA. «Мы также предложили два дополнительных варианта, которые были одобрены исполнителем топогеодезических работ и Советом. Первый заключался в том, что надо было выполнить съемку окружающих стен, стен внутреннего двора и части крыши над этими участками. Согласно второму, необходимо было наложить фотографию на триангуляционную поверхность (сетку), созданную посредством трехмерной технологии плотного множества точек, что дало бы возможность создания виртуальной модели».


Полная трехмерная модель замка Chateau de Peronne.

Работа в команде

POIGNON и URBICA быстро сработались и первая фаза (сканирование фасадов) была завершена в течение одной недели в январе 2006 г. «В первый день вместе с представителем Совета и топографом мы начали сканирование стен 3D-сканером Trimble с отображением результатов в режиме реального времени на мониторе портативного компьютера», – говорит Клавье.

Регистрация плотного множества точек была выполнена в офисе, на основании традиционных топогеодезических измерений. «Объединение сканирования и традиционных способов съемки продолжилось, поскольку мы хотели выполнить съемку крыши, которая соединялась с верхней частью внутренних и внешних стен, на высоте 20 м (65,6 футов)», – сказал он. «Там оказалось много растительности, сканировать которую было невозможно, поэтому мы собрали и объединили результаты трехмерной съемки с результатами, полученными обычным способом».

Данные съемки, собранные во время первой фазы составили «нулевое состояние», которое должно было использоваться в качестве опорных данных, чтобы контролировать перемещения стен по завершении совмещения плотного множества точек. Посредством постоянного сравнения нулевого состояния с измерениями точек, можно легко выявить и рассчитать возможные перемещения. Новые результаты съемки позволят сравнивать состояние стен с этим нулевым состоянием.

Точность, скорость и безопасность

Подробная информация о стенах была записана в трехмерном виде, поскольку измерение отверстий и деформаций с помощью традиционной съемки не представлялось возможным. Трехмерное сканирование было необходимо для воссоздания состояния здания с точностью достаточной для проведения последующих работ. «На наиболее поврежденной стене мы фиксировали точки через 2 – 3 см с миллиметровой точностью», – говорит Клавье. «Благодаря использованию ПО Trimble RealWorks Survey у нас не возникло проблем при обработке данных. Созданная сетка с крошечными треугольниками и была экспортирована в AutoCAD».

Трехмерное сканирование также оказалось безопасным решением. Сканер Trimble и методы топогеодезических работ обеспечили средства измерения сооружения, не требующие контакта с монументом и отслаивающимися стенами, что подвергло бы операторов серьезному риску.

URBICA получила результаты двух типов:

  • Технические, с плотным множеством точек высокой точности, соответствующим требованиям спецификации, и сеткой. Было снято 11 миллионов точек с 23 станций.
  • Мультимедийные, посредством получения полной опорной модели замка. «Сканер Trimble был оснащен устройством для получения снимков с цифровой камеры, и эти снимки накладывались на сетку для придания реалистичного эффекта, что позволило использовать модель для создания виртуальной реальности», – говорит Ромуальд Клавье из URBICA.

Три этапа сканирования, от сетки до трехмерной модели.

Источник: журнал для профессионалов в области технических работ и картографии «Technology & more» Выпуск 2-2006