Artec Jet 一小时数字化16世纪印度神庙

作者 Paul Hanaphy

3D扫描仪

挑战：对一座游客如织的繁忙宗教遗址进行高速、高精度的数字化，同时不干扰前来朝拜难迪（Nandi）的信众。难迪是神牛，也是印度教湿婆神的守护者。

解决方案：Artec Jet、Artec Ray II、Artec Twins

效果：生成该区域完整的高精度彩色3D地图，从周围的草木植被到寺庙精雕细琢的外立面，再到内部巨大的神牛雕像，无一遗漏。

为何选择Artec 3D：Artec Jet 的扫描速度与行走速度同步。将设备固定在背包上，只需在环境中穿行，即可完成对文化遗产遗址的数字化采集。在本项目中，该设备操作极其简便，连一位寺庙祭司都能从上而下完成对神牛雕像的扫描。Artec Ray II 则能以静态扫描的方式，捕捉外立面等处的精细结构，精度更上一层楼。

印度以历史悠久的建筑而闻名。作为世界多种宗教的发源地，印度遍布着众多著名的文化遗产遗址，其中许多受到联合国教科文组织的保护，对全球信众具有深远的精神意义。

保护这些建筑显然势在必行。一旦发生意外，哪怕是极端天气事件，所有这些重要的历史都可能荡然无存。尽管有许多人在印度的圣坛和寺庙中朝拜，但并非每个人都能踏上这漫长的旅程。这正是对文化遗产遗址进行数字化的另一个好处：人们可以从偏远地区“虚拟”参观。

Artec 专家团队近日携合作伙伴Kraftor3D、Voxel 3D、Altem Technologies 及 Pelf Infotech在印度发布了 Artec Jet，并决定通过扫描班加罗尔著名的牛神庙，来展示这项技术进行遗产保护是何等简便。

保护印度牛神庙

这座神庙供奉着神牛难迪（也是湿婆神的坐骑），因拥有世界上最大的整体式神牛雕像而闻名。神庙位于人口近1500万的班加罗尔市，既是一处热门旅游景点，也是一处仍在使用的活跃宗教场所。

这种知名度，加上地处繁华都市，神庙内人流密集，因此很难进行数字化扫描。神庙本身还有诸多难点：屋顶和门廊上装饰着精美复杂的雕刻，这通常会导致3D扫描仪追踪丢失；此外，部分宗教区域限制进入。换作平时，这些困难凑在一起，几乎让这座遗址的数字化保护成了不可能完成的任务。

但借助Artec Jet（以及一位祭司的帮助），Artec 团队成功做到了这一点。仅用一次30分钟的扫描，就完成了整个区域的测绘。Jet 的测距能力达到300米，意味着它可以从地面直接捕捉到神庙外立面的数据。同时，团队还使用了 Artec Ray II来数字化外墙上雕刻的神像，扫描时间总计1小时。

通常情况下，对一片区域进行3D扫描需要大量特征点来辅助追踪。然而，Jet 基于SLAM的激光雷达技术扫描起内部那些没什么特征点的地方，一点也不费劲。唯一棘手的部分是那座6.5米×4.5米的难迪雕像。雕像安放在一个高台基座上——只有宗教人士才能进入这片高处区域。

幸运的是，一位祭司同意帮忙。Jet 的操作非常直观简单，这位祭司，原本对3D扫描技术一窍不通，却只花了几分钟就完成了扫描！

Artec Twins完成大数据处理

采集到的扫描数据在 Artec Twins 中进行了渲染处理。这是一款专为处理大规模数据集而设计的新软件。短短2小时内，Artec 的专家团队就完成了完整的数字重建。最终成果中，从难以扫描的枝叶植被到外部的古迹建筑，每一个细节都得到了精彩呈现。

从下方对比图能看到，精度1.9毫米的 Ray II 拍外立面上的神像更清楚。而缺点就是慢——光靠它自己扫完整个遗址，得几天工夫。而 Jet 只需一次穿行扫描即可完成。此外，Artec Twins 还允许用户将完全不同类型的数据集无缝融合在一起。

这款软件就像会“多门语言”——它能读懂长距离激光雷达、手持式3D扫描、高斯泼溅以及摄影测量等各种数据格式。在本项目中，Artec Twins 让团队能够将 Jet 的大范围扫描与 Ray II 的特写细节相结合，生成一个既有全局背景又有局部精细纹理的大型数据集。

尽管该平台配备了诸多高级可视化功能，如第一人称点云漫游、环境光影控制、照片级真实感的高斯泼溅渲染等，但团队发现，仅使用叠加图层就足以满足项目需求。通过在高程、颜色、强度、高度和方位等显示模式之间切换，他们可以直接进行可视化的检查，确保数据采集率达到100%。

Artec Twins 还配备了与 Artec Studio同样强大的分析工具，用户可以在同一款软件中测量实际完工表面、计算体积、制作剖面图，并与原始设计进行比对。本次项目主要是作为概念验证，但在实际应用中，这些功能完全可以用于遗产修缮、建筑、工程与施工（AEC）等领域。

数字化印度多地遗址

为了进一步展示 Jet 的速度与多场景适应能力，Artec 团队还前往了一座供奉18世纪军事领袖的神庙Mahadji Shinde Chhatri。团队仅用了五分钟绕着建筑群走一圈，再加上快速爬上一段螺旋楼梯，Jet 就完成了上图中重建所需的数据采集，连栏杆、屋顶装饰等微小细节都一览无余。

完成这次极速扫描后，团队又对 Shaniwar Wada 宫殿进行了更加深入的扫描。这座庞大的遗址占地25平方公里，有内部隧道、外部古迹，还有一段可以行走的城墙，完全是另一种级别的挑战。除了那些积水的裂缝区域，其他一切都被成功采集，甚至包括一位手持长矛的战士雕像，在最终的数据集中也清晰可见。

从这些实际应用案例可以看出，Artec Jet 在文化遗产数字化方面表现相当出色——无论是做学术研究、当修缮参考，还是做虚拟导览，都很合适。当需要更高精度的细节，或者工程师想要基于现有几何结构进行设计时，Jet 也可以轻松搭配 Ray II，甚至是无线手持设备 Artec Leo一起使用。一套方案，轻松搞定文化遗产保护的全部需求。

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