Stratasys 3D打印｜PolyJet技术帮助芝加哥大学成功复制伊拉克国宝文物瓦尔卡瓶

芝加哥大学古代文化研究院(ISAC)正在举办一场名为“Artifacts Also Die”(文物也会消亡)的展览。展览通过展品和创意展示集中体现了古代美索不达米亚遗址的动荡历史，以及由于中东地区种种情况、人类与地球的破坏性关系所造成的古代文物保存面临的危机。由3D打印制作而成的瓦尔卡瓶是这次展览的主角之一。 瓦尔卡瓶由雪花石膏制成，高1米，瓶身上雕刻着精细复杂的浮雕，在20世纪初出土时已成碎片，经过复原后在巴格达的伊拉克博物馆展出。在2003年曾遭遇掠夺，其后又以碎片的形式被归还至伊拉克博物馆，经过再次复原后向公众展出。 由于瓦尔卡瓶目前保存于巴格达，ISAC博物馆团队因此面临一项重要的挑战：如何在无法展示原件的情况下，保证参观者能获得真实完整的观赏体验。   石膏模型无法完全复制古代文物的材质特点，因此会影响参观者的整体体验。如今文物保护工作者提倡尽可能少触碰原作，以减少文物损坏风险，加上这种做法本身也相当耗费人力，因此已经逐渐被摒弃。 于是，展览设计与制作经理Josh Tulisiak利用Hanaa提供的初始扫描文件创建了用于3D打印的瓦卡瓶碎片文件。在Josh提供的CAD文件基础上，MRSEC的3D打印专家与Stratasys合作，使用J850™ Prime PolyJet 3D打印机打印出了瓦尔卡瓶的碎片。   J850 Prime 3D打印机可以准确再现文物复杂的细节、鲜明的色彩和不同的纹理，是制作文物复制品的理想选择。不仅如此，J850 Prime拥有处理复杂结构的能力，且能够适应大尺寸打印工作，博物馆可以使用J850 Prime轻松打印各种文物复制品。

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适用于建筑行业的功能性PA12夹具

我们来自克罗地亚的合作伙伴3DPrintaj Printaj在SINTRATEC S2上进行了3D打印，他目前正在该地区最大的建筑博览会之一ArhiBau.hr上展出。如果你在该地区，想掌握SLS技术，这就是你的机会！

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利用创新建筑和3D打印解决建筑行业的挑战

在全球范围内，超过50%的废物来自建筑和拆除工程。建筑物和建设项目排放了40%的温室气体，其中最大一部分来自制造原材料，包装和运输紧随其后。   作为一家制造公司，我们Richter Lighting Technologies GmbH清楚自己的责任，并一直致力于推动我们的主要创新，实现工业解决方案的可持续发展，以应对建筑行业的挑战   Richter照明技术有限公司创始人Bernd和Marion Richter   这些挑战的特点如下: 减少建筑行业的环境足迹 整体考虑整个产品周期中使用的材料(选择可回收材料，减少使用的材料)。 降低建设成本和完工时间 减少艰苦危险的体力劳动。 RiCHTER用例   发现里希特照明技术有限公司；他们的项目使用案例包括创建将型材组合成复杂形状的零件，以在我们的天花板系统中固定织物，以及使用3D打印零件集成到标准化的建筑结构中，同时保持整个结构的整体强度。   吊顶系统 一个例子是他们最近完成的项目是在大厅的吊顶系统哈德逊码50号纽约市的建筑。他们利用自己在多个领域的专业知识和过去项目的经验，并利用一些最具创新性的技术来满足客户的需求。 对于这个项目，RiCHTER的团队需要创建复杂的组件来组合建筑结构的多个轮廓，并将它们的织物固定在天花板系统中。为了实现这一目标，他们需要一种具有特定属性的材料，以及一台可以充分利用这些材料的3D打印机。   具有所需性能的材料是ULTEM 9085灯丝，一个聚醚酰亚胺塑料用来完成这项任务的3D打印机是INTAMSYS FUNMAT PRO 610HT.它还有一个受控的加热室，温度设置在200°C左右，这是实现牢固的层结合所必需的ULTEM 9085灯丝，因为其玻璃化转变温度为186°C。打印机的喷嘴温度高达500°C，这对于熔点较高的材料来说已经足够。   结果是: 非常复杂的可积形状，铣削的概念甚至不能被考虑。 非常耐用的组件，层间结合牢固。 轻质且高度阻燃的组件。 填充结构减少材料。 3D打印零件 ULTEM 9085建筑用的。   独特的建筑构件   另一个例子是当他们使用 BASF Ultrafuse® PC/ABS FR为他们的高端建筑项目。   一些项目的主要挑战是实现不同材料的组合，组装成单件，并运输以便于现场安装。   该组件必须满足以下要求: 保持隐形 出色的表面质量可作为织物系统的框架。 高耐久性和阻燃性 他们使用创新技术(如3D打印、3D工程等)实现了这一独特的建筑组件。)并感谢Richter Lighting Technologies GmbH的理念。   3D打印零件 巴斯夫 BASF Ultrafuse® PC/ABS FR建筑用的。       Richter Lighting Technologies GmbH现在是模块化照明和隔音天花板系统的全球制造商和供应商，它采用一种理念——90-10哲学最高层是哪一层RLT做90%的工作，客户做10%。   90-10理念由精心策划的协同元素组成，使RLT能够在项目的整个生命周期中提供“清晰的成本、清晰的交付周期和清晰的质量”。   其中一些关键要素是:   一个来自30多个不同国家、拥有不同技能、经验、年龄和文化的团队。 从数十年的经验和250多个成功完成的项目中获得的不断增长的知识库和一套可重复使用的技术部件。 预先计划、预定义的套件，以工业精度预制，客户可将其组装成为其定制的集成产品。 按照编号顺序组装、包装和运输，便于任何专业人员进行现场安装。 一个定制的压力通风空间，可以根据需要在整个系统内的任何地方实施，以满足客户的需求 这一理念主要是为了   1)了解客户和相应项目在规划和施工期间面临的挑战，以及   2)开发并向客户提供完全符合其需求和要求的最佳解决方案   源文摘自：intamsys

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光学课堂 | 如何使用便携式3D扫描解决方案修复建筑

历史建筑是文化遗产的重要组成部分。保护历史建筑，使宝贵的文化遗产代代传承任重而道远。而通过修复技术可以再现历史底蕴。修复是指通过修补或重建受损或缺失的部分，使建筑物恢复原状的过程。而3D扫描技术强大的数据收集功能对于历经数百年沧桑的古建筑的修复工作而言无疑提供了便利。 我们的目标——重现591年的历史   我们最近的一个项目位于德国布伦瑞克市最古老的地区Magniviertel。坐落于该地区的一座半木结构（桁架）房屋的修复工作已持续数年。修复工作的重点是保留其中的一根木梁，这根木梁是这个房屋的关键所在，上面刻有MCCCCXXXII字样。   正是这根木梁印证了这座建于1432年的半木结构房屋的悠久历史。房屋屋主Christoph Borek、毕业于建筑修复专业的Julia Köhler以及建筑历史学家Elmar Arnhold对于这座房屋的修复十分重视，期望尽可能保留完整性的同时还原建筑最原始的风貌。如果能够达成期望，就可以一睹历史建筑风采。 图1：修复前的建筑 图2：刻有MCCCCXXXII字样的木梁 “团结协作”助力扫描任务 想要顺利开展该项目，我们需要透彻了解建筑的原始设计、使用的材料和施工方法，并利用3D扫描技术进行必要的数字化处理。为了联合多方力量，我们组建了一支修复团队，汇集了多位熟练掌握蔡司硬件和软件、具备多年3D扫描专业经验以及充分了解建筑学知识的人员。   为了顺利进行建筑修复工作，需要创建木梁的数字副本。为此，我们选择了便携式手持3D扫描解决方案产品ZEISS T-SCAN hawk 2。该产品不仅可以收集扫描对象的数据，还能将其转化为数字孪生存储在检测软件中。随后利用收集到的3D数据确定木梁的当前状况。   生成的扫描结果将显示正向偏差，映射出磨损部分和可能存在的缺陷。然后通过数字化技术从反转偏差方向进行补偿。通过这种方法，我们可以还原横梁的原始状态。   便携式3D扫描解决方案——您的不二之选   3D扫描可以精确且准确地再现历史建筑的原始设计。这项技术可以捕捉到传统技术难以记录的复杂细节和测量数据。修复人员可以通过3D扫描创建一个详细的建筑模型，从各个角度对其进行研究和分析，从而更好地了解建筑物原始形态和构造。   借助3D扫描开展修复工作的主要好处在于，它可以帮助修复人员识别和分析任何结构损坏或老化的情况。通过扫描建筑物，即可确定损坏或磨损的区域。此外，3D扫描还能帮助修复人员精准定位建筑物任何缺失或损坏的部分。借助这些信息，精确复刻缺失的部分，帮助恢复建筑物的原貌。3D扫描的另一个好处是可以帮助规划和执行修复过程。利用详细的建筑数字模型，根据原始设计和施工方法制定修复计划。确保修复工作采用适当的材料，忠实于建筑的原始形态和风格。   我们已经明确了使用光学3D扫描技术的优点，接下来我们来详细了解现场3D扫描过程。   准备工作 准备工作简单快捷。首先，我们必须确保收集到的数据可相互参照，从而形成一个完整的3D模型。在这一步准备步骤中，我们在相关工件上应用了参考点，避免对木梁的质量产生负面影响，并且参考点能轻松粘附在木材上。随后通过电源传输集线器将激光扫描仪与笔记本电脑连接即可。   完成这些准备工作，我们就可以开始扫描啦！   3D扫描仪ZEISS  T-SCAN hawk 2的现场使用 即使现场条件并不理想也无需担心，ZEISS T-SCAN hawk 2可适应各种使用环境。   手持式设计让使用者能在检测现场灵活使用该系统。由于检测空间狭窄以及施工现场环境较差，三脚架式系统的适用范围十分有限。而ZEISS T-SCAN hawk 2无惧恶劣的环境条件挑战，甚至能对测量过程中的移动进行补偿处理。得益于扫描仪的多激光线和单激光线等多种功能，即使在5米高处，也可快速精确地对木梁的表面和铭文进行测量。 向大家透露一个秘密！如果现场无可用电源，还可以用电池为系统供电执行测量任务。   数据评估 仅需几分钟，ZEISS Quality Suite的检测软件即可显示第一批数据，并快速获取木制工件精确的网格图，甚至当场生成详细的STL数据，展示工件的实际状况和磨损情况。木结构技术人员需要借助这些数据进行3D铣削轮廓修改，补充磨损。 图3：检测软件中的木梁3D网格图   收尾工序 为了与建筑物原始形态完美契合，先用塑料铣削横梁。用铁制刻刀等工具调整木制填补物，以适应塑料横梁上的缺失部分。然后将这些填补物粘合，用镙钉固定在原始木梁上。 图4：铣削塑料横梁上的木制填补物 图5：原始木梁上的木制填补物

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无惧大尺寸！SLS 3D打印超大教堂模型

威尼斯安康圣母教堂是巴洛克艺术名家巴尔达萨雷·隆盖纳的杰作。它建在17世纪，当时米兰大瘟疫蔓延到威尼斯，夺去了市内三分之一以上人口的生命，威尼斯人认为是圣母玛利亚庇佑了他们，为纪念圣母玛利亚挽救了威尼斯修建了此教堂。教堂位于威尼斯大运河和威尼斯潟湖的圣马可港之间风景优美的狭长尖角地带，从水路进入圣马可广场者都可看见，其富于装饰性的独特外形和地理位置使之成为意大利风光优美、适合观光的景点之一。 威尼斯运河畔的安康圣母教堂   今天我们选择这个有欧洲巴洛克代表性风格的教堂作为模型，打印一个超大尺寸的艺术建筑。这个模型尺寸非常大，为470×400×577mm，打印后重量近7公斤！另外在教堂的上层和圆顶部分开了1/4截面，并设计了包括楼梯、悬空横梁、立柱、栏杆等诸多细节，最小特征的厚度只有0.6mm，既考验设备打印大尺寸重量模型的稳定性，还同时要求设备对细小特征有优秀的打印精度，是非常有挑战性的一个建筑模型。       教堂模型对打印设备和工艺有非常高的挑战性   针对这项挑战，我们选择盈普大尺寸双激光旗舰设备S600DL作为打印平台，S600DL是盈普按照欧盟最高安全标准打造的一款大尺寸双激光系统，属于盈普Superior卓越系列。S600DL打印成型缸尺寸为600×600×800mm，体积达到288L，是目前同类SLS 打印设备中最大的，而且XYZ各方向更加平衡。这款设备在拥有超大成型体积、生产级产出效率的同时，还采用机电分离和模块化设计，并且通过了德国莱茵TUV CE认证，设备的安全等级达到Pl-e至高等级，也配备氧浓度检测和烟雾过滤模块，性能稳定、安全可靠。 S600DL卓越系列大尺寸双激光SLS设备   另外考虑到模型小特征在清粉和运输过程中容易损坏，所以我们为其增加了一个保护笼，与教堂一体打印，这样一来又增加了打印模型的总体尺寸和重量。 保护笼与模型一起打印   经过快速数据预处理，打印开始了…… 智能协同双激光快速扫描中   经过23个小时，教堂打印顺利完成了，接下来就是清粉，因为模型尺寸大且非常重，我们使用电动小车协助清粉。   拆开粉包后的模型   在自然冷却和清粉过程中，盈普一站式零件粉体全性能处理工作站（PPS）起到了突出的作用。若使用传统清粉方式，这个教堂模型的拆包清理和粉体回收工作量将非常巨大，而且至少需要2人以上操作，人力投入成本更高。盈普自主研发的一站式清洁生产方案（PPS）集零件清粉、粉尘收集、粉体过滤、投放新料、配比混合及自动供粉六大功能于一体，可以大幅度减少粉尘泄露对环境的影响，并且让零件清理和粉体处理变得轻松高效，为用户减少大量的时间和人工成本。 盈普零件粉体全性能处理工作站PPS   完成清粉后，我们使用大型喷砂机进行表面的喷砂处理。 喷砂中 喷砂后   再经过简单的修整，这个极具挑战性的巴洛克建筑终于展示在我们面前，它有着优秀的打印精度和整体强度，完美还原了威尼斯安康圣母教堂的艺术风格。 最终打印效果   借助盈普这款大尺寸双激光SLS打印机S600DL，我们得以在一次打印作业中快速完成这个大尺寸而且细节特征丰富的建筑模型的打印。盈普S600DL和PPS以卓越领先的性能和稳定高效的生产能力，可以帮助汽车、航空航天、军工、医疗等行业的用户创造更多的价值。 盈普S600DL大尺寸设备 + PPS清洁生产方案     在刚刚结束的AMUG2023美国增材制造用户大会上，盈普现场展示了这个超大尺寸一体成型的SLS 3D打印教堂，受到众多观众的喜爱，对这个展件爱不释手。  

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Artec Space Spider将自然标本数字化用于线上浏览

挑战: 在疫情封城期间，为学生和教职人员提供获取自然标本系列的访问途径。   方案: Artec Space Spider, Artec Studio   成果: 创建可以免费使用和下载高质量3D扫描样本的虚拟图书馆。   大自然一直是人们取之不竭的灵感来源。模仿壁虎脚趾生物力学的攀爬吸盘、再现鲨鱼皮形态和功能的抗菌涂层，受鸟喙形状启发的日本著名子弹列车的空气动力学外形——这些例子用来说明如何使用模型、系统、自然元素来解决复杂的人类问题和设计难题。 正如生物学家、作家和仿生学研究所的联合创始人Janine Benyus在她的TED演讲中所讲述的那样：“我们周围充满天才。我们从来都不是第一个创造（物质）的人。” 由于全球城市化、农村人口流失以及新的旅行政策，使人类只能选择有限的方式来了解大自然这个伟大的发明机器所能提供的所有方面、秘诀和蓝图。尽管如此，世界上仍有一些地方，让你无需进入荒野、飞到偏远的岛屿或穿越茂密的丛林、忍受高温或严寒，就可以找到数以千计的真实自然标本。这就是：Edna W. Lawrence自然实验室。 Edna W. Lawrence自然实验室（照片由自然实验室提供）       简介 Edna Lawrence毕业于罗德岛设计学院，作为美国经验丰富的导师、学者、著名画家，于1937年成立了这个实验室。用她自己的话说，“让学生看到并领略大自然的美丽奇迹......从形态、空间、颜色、纹理、设计和结构上。” 自然实验室不像传统意义的实验室。最初，Edna在1920年代夏季公路旅行期间为她的自然绘画课收集了少量自然标本，到1937年发展到了1286个物种（包括贝壳、蝴蝶、矿物质、骨骼、种子荚和动物标本），再到38年后她退休时，已发展到超过25000件单品。 如今，自然历史收藏馆馆藏约有80000个标本。罗德岛设计学院的师生，无论是他们正在从事科学、艺术还是设计项目，都可以不受限制地访问这些标本。 “在大学或任何其他的地方，都没有可以像自然实验室和自然历史收藏馆这样的机构，”该实验室的资深生物学家Benedict Gagliardi说。“学生可以在这里获得身临其境的体验——他们可以打开展柜，取出贝壳、骨头、浮木的碎片和动物标本，通过绘画、感觉、移动它们来进行真实的互动。” “这是一个深受大家喜爱的环境。我们的理念是：尽可能深入但不会强加任何东西的情况下，帮助师生推动他们的研究项目，”自然实验室代理主任Jennifer Bissonnette博士说。“如果你有任何问题，我们的三名生物学家可以帮助你深入了解并告诉你想知道的一切。” 除主要藏品外，自然实验室还收藏了昆虫、地衣、珊瑚和其他小型标本、有机和无机材料、活植物、稀有的自然历史书籍，并提供最新的成像设备，可在多个尺度和维度上探索各种自然物。自然实验室团队在2015年将Artec Spider作为成像工具之一，添置到他们的设备套件中。 将3D扫描仪添置到工具箱 “这部分我们的工作是采取新的方式来创造可视化的空间，”实验室代理主任Jennifer Bissonnette博士说。“我们正在考虑用新的方式浏览这里的生物表面和纹理，Artec Spider作为一款完美的工具，因为它拥有最先进的能力，能够以极其精细的分辨率捕获不同结构。” Spider能以高精度扫描精细复杂的小物体，是将自然和历史文物的原始形状和颜色进行数字化保存的理想解决方案。Spider功能强大、精准、轻巧且易于使用，已成为实验室成像设备系列中重要的一员，此外还有专业显微镜、运动相机、GPS跟踪器和其他用于研究和记录自然素材、标本、系统和过程的工具等等。 自然实验室用Artec Spider将约80000多个自然历史藏品数字化 （照片由自然实验室提供）   自从实验室的师生可以使用3D扫描仪以来，它迅速成为最受欢迎的工具之一。Gagliardi坦言：“被委任使用如此先进的设备是令人振奋的。它让我们更多地参与到项目当中，而不仅仅是要求别人为我扫描一下。” 迈向数字化 Gagliardi和他的团队首先将学生们使用Spider制作的动物标本、自然历史标本和素材的3D扫描存储在移动硬盘上，并且仅支持创作者查询访问。但是，随着疫情爆发带来了改变。由于师生无法在实验室与藏品互动，因此他们需要以虚拟方式访问这些标本——或者至少其中一部分标本。与此同时，Benedict萌生了一个想法，将他们已有的所有3D扫描上传到在线3D模型共享平台Sketchfab，并创建一个虚拟3D标本图书馆： “当疫情爆发时，很难完全以数字化取代触觉学习。”Gagliardi说，“但是，对于那些努力将课程数字化的教师来说，数字化藏馆是一个巨大的优势。使用Artec Spider进行3D扫描对于实现对事物的立体理解至关重要。” 实验室团队决定免费开放图书馆中的所有模型下载，以便学生和教职人员可以使用这些文件，进行提取修改，将其充分利用。 团队拥有的各种标本和素材的精准3D副本为他们的仿生学课程带来新的视角： “仿生学是我们在实验室研究的课题之一，也就是说，利用从大自然中汲取的灵感来设计解决方案，”Bissonnette解释道。“我们可以通过拥有不同自然形态和素材的数字馆藏来分析，并将它们导入到软件中，并且可以根据我们的设计意图进行构建和修改。” 新的方式还可以出借过去仅供“实验室内部使用”的项目 “通常，我们会像一般的图书馆一样借出大量标本：例如，一个装有蝴蝶标本的手工玻璃盒，或者某些类型的贝壳和各种小标本，”Benedict说。“我们会在无法出借的物品上贴上红色标识。3D扫描使我们能够以另一种方式出借它们，这样师生可以在课后或远距离进行互动。真正地改变了借阅过程的运作方式。” 在线3D模型数字目录的另一个优势是有机会组织创作者和研究人员的全球社区： “我们收到了许多热情的反馈，大家将我们的3D扫描融入到各自的艺术作品、电子游戏设计和其他学科中，”Gagliardi说。“有生物学家们帮助我们鉴定了一些标本。像是我们在Sketchfab上一直标记为栗鼠头骨的项目，结果却是麝鼠头骨。” 行之有效的方法 疫情期间，扫描过程也必须随之改变。由于几乎每个人都在远程工作和学习，因此Gagliardi根据师生的要求开始扫描不同的标本，来补充到数字馆藏当中。 Bissonnette说：“将标本补充到虚拟馆藏中变得不仅仅是师生认为的一件有趣的事情，能够继续访问藏品才是至关重要的。” 尽管每种类型的样本都是独一无二的，但在实验室中扫描的大多数对象都遵循相同的扫描方法。 首先，扫描对象的顶部和侧面，然后将其翻转再次扫描底部和侧面。该团队还采用了ORANGEMONKIE的可折叠灯箱来实现均匀照明的高品质纹理，外加使用让扫描更加平稳的电动转盘。 “从我第一次使用扫描仪，就被惊艳了，尤其是看到了Artec Studio软件展现的强大功能，”Gagliardi说。“当你生成一个原始扫描，你觉得还不错，看起来像是我正在扫描的物体。但最终作品，定稿的网格，与最初的扫描相比是如此的精致，以至于每次得到最终的成品我都大为震撼。” 扫描完成后，团队使用Artec Studio中的智能模式处理数据。完成后，最终模型会直接导出到Sketchfab，或者在某些情况下，先导出到Blender进行额外的后期处理。Gagliardi补充道：“Artec Studio提供的扫描数据质量很高，所以通常我们只需导出扫描，就可以直接使用了。” 目前，数字馆藏有500-600份扫描，其中近400份已经可以在Sketchfab中下载。   未来计划 通过创建3D扫描标本虚拟图书馆，自然实验室团队让人们有机会接触Edna Lawrence传奇收藏中的一些最珍贵的自然文物——而不仅限于罗德岛设计学院的师生，还包括公立学校和可能无法获得此类资源的机构。这也使得他们与同样使用Artec扫描仪、摄影测量或其他数字化方法的大学和博物馆相互建立了联系和合作。 “我不断收到来自罗德岛设计学院的艺术和科学界专业人士和业余爱好者的评论、感谢和询问的消息，”Gagliardi说。“最近，来自世界最大的博物馆技术服务提供商之一的项目经理联系了我，向我询问他们是否可以将我们的彩龟模型用于铸造项目。这个平台的独特资源带来的广泛影响力和各种交流让我印象深刻。” 虚拟藏馆对师生和其他用户具有重要的价值，所以现在需要培训他们如何使用Artec Spider创建自己的3D模型。罗德岛设计学院提供的远程课程中，大量地使用数字藏馆作为学习工具。 “我们将坚定地执行构建远程数字资源的计划，”Gagliardi说。“通过疫情让我们了解到它们更多的价值。如果没有Artec Spider，我们今年无法在远程化方面取得如此的成就。”   源文摘自：Artec 3D（埃太科三维）

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一小时生成4件约克郡博物馆赖代尔宝藏的数字孪生

挑战：约克郡博物馆收藏了距今1800年历史的罗马不列颠时期的赖代尔宝藏，他们需要以一种快速并且零风险的方法，从精确还原历史的角度，创建四个绝无仅有的3D数字副本，缔造创新的策展设计，与来自世界各地的参观者分享。 方案：Artec Space Spider, Artec Studio, 3D Systems ColorJet打印机 成果：传统的摄影测量法需要大量的处理和定位，而且要用一整天的时间来执行拍摄过程，额外还需要多一天的时间从照片中创建3D模型。相比之下，四件赖代尔宝藏，分别都在不到5分钟的时间内完成了精细的3D扫描；并且在一个小时内，所有的扫描和处理都完成了，从而产生了整个系列四个令人惊叹的3D数字副本。 当他们瞥见青铜色的时候，便立刻停止了挖掘。起初，他们以为那是青铜器时代的斧头边缘。几分钟后，当他们把马可·奥勒留(Marcus Aurelius)的小半身像从英格兰赖代尔一位农民田间的坑中抬出时，金属探测专家马克·迪德里克(Mark Didlick)和詹姆斯·斯帕克(James Spark)屏住了呼吸。 被金属探测器探测到的马可·奥勒留的半身铜像。图片来源:马克·迪德里克 当他们小心翼翼地拂去了古代皇帝脸上的泥土,似乎过了几分钟,两个人竟都哑口无言。 这座半身像是他们今天的第二个发现。之后他们又继续在该地区进行搜索。当他们结束搜索后，除了半身像，还发现了另外三件文物：一个铅锤，一个罗马神马尔斯的雕像，以及一个马形刀柄。 迪德里克将几张照片发给了前考古学家布赖恩·沃克(Brian Walker)，他对这一发现感到震惊，判断这些很可能都是古罗马时期的文物，可以追溯到公元2世纪。 从农民的田间到约克郡博物馆的展览厅   在接下来的几周里，这批距今1800年的文物--罗马不列颠时期最精美的藏品之一--被鉴定并命名为赖代尔宝藏(Ryedale Hoard)。后来由约克博物馆信托基金收购，此后在约克郡博物馆展出。 约克郡博物馆高级策展人安德鲁·伍兹(Andrew Woods)：“以前英国从未在同一时间、同一地点出土过如此数量精美的古罗马时期的文物。所有这些文物都呈现出美轮美奂令人难以置信的制作工艺。我们确信，它们是古罗马帝国鼎盛时期在英国制造的。” 赖代尔宝藏物中，古罗马皇帝马可·奥勒留的半身铜像。图片来源：约克博物馆信托基金 这座精雕细琢的马可·奥勒留半身像最初是嵌在古罗马帝国祭司的权杖上，毫无疑问，它在皇帝举行的仪式和典礼上被经常使用。 创作这件非凡作品的艺术家很可能是英国当地人，他从未见过皇帝本人，而是根据现有的雕塑和钱币上的描绘来进行创作。 约克郡博物馆高级策展人安德鲁·伍兹与赖代尔宝藏马背上的马尔斯雕像。图片由约克博物馆信托基金提供，版权归Charlotte Graham Photography所有。 在整个帝国中，罗马神马尔斯经常被描绘成马背上的战士。这尊小雕像正是描绘了古老的神祗在战场上激烈驰骋，然而曾经他挥舞的长矛和盾牌早已在几个世纪中消失。 赖代尔宝藏—马形刀柄。图片来源：约克博物馆信托基金 在古罗马时期，非常流行以动物造型装饰的日常用品。这个马形手柄原本是把刀柄，推测是在下葬前有意将刀折断了。 在过去的2000年里，赖代尔宝藏中的铅锤设计几乎没有变化，它在罗马不列颠时期发挥了重要作用，为建造新的道路、堡垒和村庄提供了精准的测量。 赖代尔宝藏。图片来源：约克博物馆信托基金 研究人员得出结论，这些文物是在公元2世纪后期作为献给神的祭品被埋入地下的。为了更清楚地了解这些无价文物的重要性以及它们为何以这种方式被埋入地下，研究工作仍在继续推进中。 创建赖代尔宝藏的数字副本 约克郡博物馆专注于成为数字化平台的领导者、扩大其影响力并建立起在线与世界分享藏品的模式，他们决定以3D方式呈现赖代尔宝藏。 过去，他们主要通过摄影测量法，与约克大学的Heritage360合作完成此类项目 但由于摄影测量法的性质，包括冗长的摄影时间（当使用一台单镜头相机设置时）同时需要大量的处理来定位和重新定位每个被拍摄的对象，因此类似的项目需要策展人提前几周，甚至几个月来计划。 Artec Space Spider对马可·奥勒留半身像的3D扫描。图片来源：Heritage360 来自Heritage360团队的帕特里克·吉布斯(Patrick Gibbs)介绍：“对历史文物进行拍摄涉及的内容非常多。这不是简单地把它拿出来，在几分钟内就能完成拍摄。考虑到藏品损坏的一些潜在风险以及策展人在场的要求，我们需要与博物馆不断的进行沟通，制定出最佳和最安全的一套方案。” 他继续说：“使用单镜头机摄影测量设置，我们可能要花两天时间来处理一件文物，只是为了确保我们需要的一切都被拍摄下来。所有的后勤问题可能又需要两到三个月来安排。” 如果他们继续沿用同样的方法，约克郡博物馆的赖代尔青铜器藏品的数字化将需要几个月的时间来计划和完成。更不用说博物馆里还有数千件藏品等待着被数字化。 赖代尔宝藏马背上的马尔斯雕像。图片来源：约克博物馆信托基金 寻找传统摄影测量法的替代方案 这就迫使吉布斯和他的数字技术专家詹姆斯·奥斯本(James Osborn)去探索市场，寻找其他可能。他们通过在线搜索找到了Artec3D大使级经销商Central Scanning公司，该公司是保护文化遗产以及其他行业的3D扫描专家。 以至于在第一个演示完成之前，他们两人就找到了解决方案：Artec Space Spider。 Space Spider多年来一直是全世界考古学家、文化遗产专家和许多其他专业人士青睐的手持式3D扫描仪。 Space Spider能够以亚毫米级的精度以及逼真的3D色彩呈现捕捉对象复杂的细节，无需标记和喷剂。扫描可以用于在线和现场展览、数字云存储、3D打印教学模型等等。 Central Scanning公司的亚历克斯·张使用Artec Space Spider扫描罗马人像陶罐。 图片来源：Heritage360 伍兹谈到扫描仪如何帮助约克郡博物馆实现项目时说：“为参观者呈现出即使走进博物馆也不一定能够发现的细节，对我们来说十分重要。” 他进一步解释道：“在对藏品本身零风险的情况下，通过虚拟的方式拿起，转动，研究它们，顺着策展人编写的标签和注释，了解每件藏品相关的无数沧桑的历史和背后动人的故事，您将拥有一段既难忘又独特的体验。”   一小时内完成赖代尔宝藏的3D扫描   使用全新Space Spider对赖代尔青铜器藏品进行3D扫描时，吉布斯和奥斯本以及在旁协助项目的策展人都大吃一惊。 四件文物被逐一放置在Artec转盘上，分别在5分钟内进行扫描。仅仅10分钟后，通过Artec Studio软件的处理就将扫描结果生成为令人惊叹的3D模型。 “在对藏品本身零风险的情况下，通过虚拟的方式拿起，转动，研究它们，您将拥有一段既难忘又独特的体验。” 设置、扫描和处理所有对象并创建各自的3D模型所需的总时长不到一个小时。与之前所使用的摄影测量法形成了鲜明对比。 Artec Studio软件中处理Space Spider扫描的马可·奥勒留半身像 图片来源：Heritage360   在谈及这一点时，奥斯本说：“仅仅用摄影测量法来拍摄这些对象，就需要一整天的时间。如果在拍摄期间光线发生了轻微的变化，我们就不得不请求策展人再次把藏品拿出来，在相同的光线条件重新拍摄。甚至不可能在同一天完成。所以我们必须额外拍摄大量的照片来弥补这一点，寄希望于所有的照片都能够顺利完成，在处理阶段才会得到最终的结果。” 他补充道：“如果一切按计划顺利进行，第二天才能开始处理所有的照片。使用Space Spider的一个小时相当于在摄影测量法上所花费的两天时间，更不用说没有摄影测量中将每个对象操纵到设定位置的各种小道具所带来的额外风险。”   将扫描结果生成逼真3D模型 在Artec Studio中处理的过程既快速又简单。首先，使用基底移除，删除对象以外不必要的数据。完成后，对齐扫描，将所有几何图形组合在一起。 然后，应用0.1mm尖锐融合，当导出3D模型在线查看时，他们减少了多边形数量，以优化文件大小和显示速度。 Artec Studio软件中处理Space Spider扫描的马背上的马尔斯雕像 图片来源：Heritage360   生成的3D模型现已在约克郡博物馆内和官网上使用。Sketchfab模型链接的二维码放置在了藏品的旁边，为博物馆的参观者提供参与的互动感。   约克郡博物馆与世界分享3D资源   约克郡博物馆并没有止步于此。他们还打算将这些3D模型分享到维基共享资源这样的网站上，预计每周浏览量达数百万次。 伍兹解释这背后的原因：“对于世界各地那些可能永远没有机会看到它们，或者来到博物馆参观的人们，通过这种方式，将我们的藏品带给他们。把这些3D扫描分享给这些人们，我们之间也能更加轻松的互动。” 约克郡博物馆计划提供赖代尔青铜器的3D模型免费下载，包括低分辨率和高分辨率版本。欢迎教师、艺术家、研究人员和其他人下载和使用扫描数据。   用于教育的精美3D打印复制品   作为教育活动的一部分，约克郡博物馆和Heritage360决定用Space Spider扫描创建3D打印“可触摸”版本的赖代尔青铜器，供学校参观使用。 3D打印和手绘的赖代尔宝藏。图片来源：约克博物馆信托基金 由于团队内部还不具备这方面的专业知识和技术，他们联系了ThinkSee3D的3D数字文物专家史蒂文·戴伊(Steven Dey)。自2015年公司成立以来，戴伊已经为英国和其他地区的博物馆及客户制作了数百个数码制作、还原度极高的复制品。 戴伊从Heritage360收到了赖代尔青铜器的3D模型(OBJ文件)后，整个3D打印过程大约用了三个小时，四个物体都是使用石膏在3D Systems ColorJet打印机上直接打印出来的。   巧妙的做旧处理，呈现古朴外观   涂上底色涂料，然后再上环氧树脂作为表面涂层，表面半干时涂满铜粉。环氧树脂粉末凝固后，打磨抛光出闪亮的青铜外观，他们看起来就和崭新的一样。 接下来开始做旧处理，使用喷漆和蜡以还原文物相同的青铜色的外观。 3D打印和手绘的马可·奥勒留半身像复制品 图片来源：ThinkSee3D 现在，学生们可以亲自拿起并研究这些精美的、高度还原的复制品，使它们成为教科书中历史章节这一时期令人印象深刻的段落补充。   用3D扫描呈现历史   在成功地将赖代尔宝藏数字化之后，约克郡博物馆现在将目光投向了其他藏品，这些种类繁多且数以千计绝美藏品，包括剑和珠宝、灭绝的恐鸟、海雀和恐龙、可追溯到罗马不列颠时期复杂的马赛克地砖以及墓葬铸件等等。 Heritage360团队詹姆斯·奥斯本在约克郡博物馆的赖代尔宝藏展 图片来源：Heritage360 伍兹对3D扫描所带来的变化发表了观点：“一场优秀的博物馆策展不仅仅是简单地给人们呈现历史，而是真正做到让所有年龄的人都能拥有一个自我探索的旅程，他们用自己的方式去发现这些藏品的独特之处。而这正是Artec 3D扫描帮助我们完成的。”   源文来自 :Artec3D埃太科三维  

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对文物进行3D扫描。 用全彩色3D打印机作为展品输出

用3D打印机造型博物馆的展示物和文化财产的搭配正式开始了。除了陶器和雕刻等物品以外，用3D扫描仪也不会拆除或损伤建筑物及其装饰，能够数据化并用业务用3D打印机打印，这为文物的保存和展示打开了很大的可能性。不仅是细小的形状，连色彩都能正确再现的全彩色3D打印机的功能提高，可以在低成本短交货期内采购展示品。作为尖端事例，我想介绍秩父神社的事例。 秩父神社的“连接之龙” 在秩父三社之一的秩父神社（埼玉县秩父市），创建2100年庆祝事业的正殿的改建事业（主要是重新粉刷雕刻）从2018年开始花费了约5年的时间大规模进行。秩父神社挂着由亲手制作日光东照宫的《睡猫》的江户时代雕刻工匠左甚五郎创作的名为《连接之龙》的雕刻作品。 色彩鲜艳的“津奈木之龙”是位于神社中央的三维雕塑。 由于它被展示在神社建筑中，因此会因风雨和阳光而褪色，因此需要定期修复。 在进行此类修复工作时，通常会同时制作展览模型，但制作雕塑家作品的模型并非易事。 过去，专门从事模型制作的现代工匠通常手工制作复制品，但这次我们使用可以处理可以管理颜色的OBJ式数据的3D扫描仪详细扫描了形状和颜色。 经过数据校正后，使用Mimaki的全彩3D打印机直接对模型进行了建模。 通过3D扫描，将大师级工匠的作品转换为彩色数据 我询问了实际进行扫描的原制作所的小山贵广先生。 “有各种各样的缘分，装饰神殿的‘连接之龙’进行了3D扫描，进行了数据化的搭配。这是一种史无前例的制造方法，只使用数字3D数据创建忠实的1/5复制副本。高精度全彩色3D扫描技术和高精度全彩色业务用3D打印机的造型复原并供奉江户名工的技能，将文化财产作为数据永远传达给后世的重要资料“ 3D扫描实际上是怎么进行的呢。 “因为‘连接之龙’已经修复完毕，设置在神殿里，所以和设置的墙面进行了扫描。使用便携式扫描仪，靠近设置墙面进行扫描。‘连接之龙’是立体的雕刻作品。不仅是从前面，从背面和上面也需要正确测量细节的形状。因为不接近30厘米左右就不能取得正确的形状，所以用脚手架往上爬，在3D扫描仪上连接相机用的一只脚，进行了测定“ 将设置在神殿中的“连接之龙”进行3D扫描（提供：原制作所） 为了正确测量形状，用Artec公司的便携式3D扫描仪花了半天时间拍摄，另外用照相机类型的扫描仪花了几个小时测量色彩信息。为了能够将该数据作为3D模型处理，进行了1周左右的修正。结果得到的3D模型数据在这里。 在3D模型中，鳞和胡须等细节都与色彩一起再现了正确的形状。另外，可知除了形状以外，用3D模型记录了鲜艳的彩色。 “最近的全彩3D打印机色彩再现性非常高，只需全彩造型，就可以制作出完成度非常高的造型物，因此不仅要再现形状，色彩也要三维建模，用全彩3D打印机造型，不需要专业的涂装专业工匠作业。”（小山） 用全彩3D打印机“系留龙”建模的五分之一模型 手持式3D扫描仪可能很难再现准确的形状，具体取决于拍摄图像的人。 此外，根据测量时的环境，可能无法准确测量颜色。 要对像“系留龙”这样有价值的文化资产进行准确成像，一定是一项艰巨的任务，它站在一个不稳定的梯子上，长超过5米。 “考虑到安全，测量一条超过5米长的'系留龙'并非易事，但我们有在Hiace上装载设备的经验，以及高度机密的新产品和原型的现场扫描经验，因此我们能够毫无问题地处理它。 测量了半天后，我的手臂感到疲倦，我开始颤抖。小山先生幽默地回答道。 带有可以精确打印的3D打印机的3D模型 “使用OBJ数据扫描准确的颜色也需要专业知识，我们根据扫描仪的特性以多种方式进行成像和校正。 此外，如果没有专业的3D打印机可以实际对准备好的3D模型进行建模，就不可能使用数据准备模型。 这一次，我们正在制作一个相当精细的模型，但我也很好奇使用了什么样的3D打印机来建模它。 据小山先生介绍，建模是由Mimaki使用内部开发的全彩专业3D打印机完成的。 Mimaki的专业3D打印机使用水溶性支撑材料，我们能够再现非常精致的形状，因为支撑材料可以像挖雕刻物体一样去除，同时将其溶解在水中，“Koyama说。 Mimaki 的专业3D打印机也被引入史密森尼学会的展品建模，并因其全彩建模而获得全球赞誉。 “系留龙”等文化财产的展示模型也需要再现自然色彩。 过去，需要成型工艺和涂装工艺，每个工序都需要专门的工匠手工处理。 当然，高度专业化的工匠的工作需要几天和金钱。 如果工匠不在，就会排起等待队伍。 通过基于3D扫描准备3D模型并使用专业3D打印机对其进行建模，这种情况即将发生巨大变化。 文化遗产也用3D模型收录，用3D打印机打印的时代 几年前，关于山寺中安装的佛像被盗以及几年前制作供拜3D打印机使用的佛像的努力的讨论很多，但似乎3D扫描仪和专业3D打印机有很大的空间为文化财产的保护和记录做出贡献。 通过记录过去由大师级工匠创作的雕塑和三维雕塑，使用可以将作品形状数字化的3D扫描仪，并使用3D打印机对其进行建模以供专业使用，现在可以廉价快速地为展览准备更准确的模型。 据业内人士介绍，全彩专业3D打印可以显著降低涂装过程的成本，这对于预算有限的文化财产保护和展览人员来说是一个令人鼓舞的趋势。 另一方面，对专门从事绘画的专业公司也是一个重大威胁。 您能否利用您的专业技能以及背后的经验和专业知识来创造增长机会？ 这就是未来光明与黑暗将大大分裂的地方。   原文来自网络  

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国家博物馆采用、助力车马坑、鲸鱼化石等考古挖掘的Wrap是何方神圣？

随着近日全国文物工作会议在京召开，再一次确认了我国高度重视文物保护利用和文化遗产保护传承，相关部门通力协作，社会各界踊跃参与，全国文物系统砥砺奋进的积极局面。而在文物保护过程中，新兴科技的应用使得工作流程更加高效精准。 比如已被中国国家博物馆等众多博物馆、相关文保单位采用的Geomagic Wrap软件，凭借其专业的扫描处理数据功能，广泛地应用在文物扫描数据处理和修复上，包括对扫描得到的数据清理、正反面数据拼接和合并、破损的地方进行修复、拼接已裂成多块的文物成一体、颜色纹理编辑、3D数据化保存文物文档、数据缩放制作成纪念品等等。 什么是Geomagic Wrap？ Geomagic Wrap 全面的工具箱包含了点云和多边形编辑功能以及强大的造面工具， 它们能够帮助您更快地创建高质量的3D 模型。除了考古以外，工程、娱乐、艺术、制造业、博物馆，各行各业的人们都可以使用 Geomagic Wrap 将扫描数据和 3D 档轻松转换为完美的逆向工程 3D 模型。 Geomagic Wrap 能够以更易用、低成本、快速而精确的方式帮助您从点云过渡到可立即用于下游工程、制造、艺术和工业设计等的 3D 多边形和曲面模型。其数字工具可以帮助您创建出能够在 3D 打印、铣削、存档和多个其他 3D 用途中直接使用的完美数据。   Wrap 助力文物古建筑保护 在古建筑和文物保护领域，随处可见Geomagic Wrap大放异彩： 存档文化遗产：从博物馆和历史作品捕捉准确的数字模型。 创建虚拟博物馆：让独特的艺术品通过数字化方式在世界各地获得更多的观众。 了解古代生产和设计技术：通过对历史遗迹中发现的物品进行数字化建模并检测。 创建数字记录：对古迹创建数字记录，确保一旦它们受到自然损坏或意外破坏后能快速重建。 管理古迹：保持记录，分析损毁以及操作、环境和磨损的对它们的影响。 防止伪造和偷窃：利用数字化的方法正确记录艺术品的表面特征。 降低珍藏品的保险费用：通过数字记录，可以确保修复无价的珍藏品。 古建筑扫描，缩小后3D打印 意大利古老铭牌重构 研究人员重构了意大利古老的萨谟奈人避难所里的赤陶铭牌，以便更好地了解古代文物。 学习文物数字化建模 在美国南佛罗里达大学，学生们使用Geomagic Wrap软件学习用于捕捉对象，获得图像数据并进行3D建模的相关概念与技术。人类学研究生Christine Bergmann的研究领域是古代陶瓷，而古代陶瓷往往都已经碎裂，或是易碎。于是她通过数字化建模流程，即数据捕捉、数据处理与建模，以及数据可视化，比如3D打印，来迅速捕捉陶瓷的所有形态特征，用以检查表面印痕、厚度，以及容积等特性。这种学习可以通过像Geomagic软件这样的简单工具实现。  

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