使用Artec Jet、Ray II及Leo扫描仪数字化日本历史古迹小田原城

使用Artec Jet 3D测绘技术捕获的小田原城入口

小田原城：通往日本历史之门

小田原城的历史可追溯至500多年前的镰仓时代，那个时代因武士的崛起和日本首位幕府将军的出现而闻名于世。

小田原城巍峨的城墙承载着深厚的历史底蕴。坐落于山丘之上的城堡四周环绕着护城河，拥有坚固的防御工事，这也是它长期成为各方势力争夺目标的原因。1561年至1590年间，小田原城经历了三次围城之战。此后的百年间，随着不同统治者在此留下各自的印记，这座城堡多次易主，样貌也几经改变。

小田原城的历史遗产几经劫难。1703年至1853年间，整座城址的地基因多次地震而严重损毁。19世纪末，明治政府又下令拆除所有封建时期的建筑，小田原城几乎被夷为平地。

1938年，小田原城仅存的部分建筑被列为日本国家文化遗产，自那之后开始逐步重建。然而，时光的侵蚀让这座承载着厚重历史的文化遗迹愈发脆弱，持续的修缮工作刻不容缓。不久前，Artec 3D技术团队赴日本参加一场展会。借此机会，团队成员决定用Artec Jet、Artec Ray II和Artec Leo三款扫描仪数字化整座城堡，让后人也能跨越时空，领略其往昔风貌。

数分钟内捕获城堡全貌

抵达小田原城后，工程师们立刻意识到此行任务的艰巨。作为中世纪日本最大的防御工事之一，该城外围防线绵延九公里。更何况，小田原城还是一处面向游客开放的国家地标，他们无法完全独占场地进行扫描。

这意味着速度和隐蔽性至关重要。虽可以将架设在三脚架上的Ray II（一款LiDAR扫描仪）放置在防御工事的不同位置来采集整个场地的数据，但这一过程耗时极长，尤其是考虑到要进行两次扫描来去除移动物体。相比之下，使用Artec Jet更加简单高效。

使用Artec Jet扫描小田原城中心寺庙的效果图

将Artec Jet固定在背包上，工程师可以步行完成整座城堡的扫描。他们像游客一样在遗址中穿行，轻松采集整个场景的数据。Artec Jet的远程应用程序可实时显示扫描进度，确保团队不遗漏任何细节。与使用短距离扫描仪相比，大大节省了时间。

Artec 3D扫描专家Keynan Tenenboim解释道：“Artec Jet运用的是线性扫描。如果你步行穿过某个场景需要两分钟，那么扫描也只需两分钟，场景复杂程度对它的扫描时间影响微乎其微。同样的时间里，Leo能扫描两三面墙，Ray II能扫描一栋建筑，而Jet能将整座城堡全部数字化。在难以到达的区域，还有像需要捕获城墙、城门和庭院等更高精度细节的地方，配合使用Ray II和Leo的效果非常好。”

黄金搭档：Artec Jet、Ray II与Leo

树木、河流、以及连接各处的大片空地等自然环境，虽然能呈现遗址的整体格局，但不需要扫得太精细。Artec Jet恰好适合采集这类背景信息，它能生成连续的点云，把遗址中的精华部分——古城墙、精美屋顶、以及城堡四周的庭院——一一串联。

Jet具备远达300米的扫描距离，这意味着数据采集过程中无需借助梯子或脚手架。从地面高度就可扫描到建筑内部结构，不会引起其他游客的注意。与从固定视角扫描的Ray II不同，Jet能够灵活进入难以到达的区域。虽然这两款扫描仪的精度不及Leo，但也恰恰是因为这种精度的差异，当把这三款扫描仪采集的数据合并时，反而能发挥出最佳效果。

Artec Jet（深蓝色）、Artec Ray II（浅蓝色）与Artec Leo（灰色）的合并点云数据，细节毕现

在此次项目中，Ray II用于扫描内院与城门，Leo则负责入口后方狭窄区域等更细微之处。手持式3D扫描也非常适合采集附近一处中世纪城墙的数据。从下方扫描图像中可见，瓦片纹样、铭文字迹以及城墙内部结构等精细细节均通过一次扫描完整捕获。

Tenenboim补充道：“这个项目非常适合展示三款扫描仪各自的优势。扫描主城堡不适合用Leo，也不适合用Ray II。我们找不到一个能在100米外扫描城堡正面的理想位置。好在Jet拥有出色的扫描距离，从地面高度就能完成数据采集。当然，如果把Jet搭载在无人机上飞行，或许能更好捕获屋顶细节，但那需要更多的现场准备工作。”

遗产保护与实用价值并存

扫描完成后，工程师们通过云端共享将数据传回Artec卢森堡总部，在Artec Twins软件中进行处理。该软件专为处理大规模数据集而设计，能够融合Artec Jet、Ray II和Leo的扫描数据——既可生成统一的点云，也可生成可测量的3D网格模型，并导出至Autodesk Revit等专业平台。

Artec Leo捕获的城堡外侧外墙精细细节

在应用方面，生成的3D点云非常适合用于构建虚拟博物馆导览，让游客能够沉浸式探索小田原城。此外，定期采集数据还能帮助遗址管理方长期监测建筑状况。例如，如果某座传统建筑的屋顶出现下沉迹象，便可快速展开修复工作。

Artec Jet支持七种部署模式：手持、背包、伸缩杆、笼架、机器人、车载或无人机搭载，能够灵活适应任何环境，让用户告别繁琐的多工具流程。显然，Artec对小田原城的数字化扫描只是一个开始，在广袤的世界里，还有更多文化遗产正静静地等待着我们去探索。

如需了解更多关于Artec Jet的信息，请发送电邮至sales@artec3d.com。