290 likes | 463 Views
OPTIČKE MJERNE METODE Primjena optičkih mjernih metoda u očuvanju spomenika kulture TOPOMATIKA INFuture2007: “Digital Information and Heritage” Zagreb, 7-9 studeni 2007. GOM – optički mjerni sustavi Pregled proizvoda. ATOS 3D digitalizator. TRITOP Fotogrametrija.
E N D
OPTIČKE MJERNE METODEPrimjena optičkih mjernih metoda u očuvanju spomenika kultureTOPOMATIKAINFuture2007: “Digital Information and Heritage”Zagreb, 7-9 studeni 2007
GOM – optički mjerni sustaviPregled proizvoda ATOS 3D digitalizator TRITOP Fotogrametrija PONTOSDinamička fotogrametrija ESPI Lasersko mjerenje deformacija ARGUS Analiza obrade deformiranjem ARAMIS Analiza deformacija
GOM – optički mjerni sustaviPregled proizvoda ATOS 3D digitalizator TRITOP Fotogrametrija PONTOSDinamička fotogrametrija ESPI Lasersko mjerenjedeformacija ARGUS Analiza obrade deformiranjem ARAMIS Analiza deformacija
ATOS3D digitalizator – područja primjene Industrijska primjena • Kontrola kvalitete • Reversno inženjerstvo • Brza izrada prototipova Medicinska primjena • stomatologija • forenzika • medicina Računalna grafika • 3D animacija likova • 3D prezentacija proizvoda na internetu • Virtualna stvarnost Primjena u kulturi • Dokumentiranje/ Istraživanje • 3D kopiranje / repliciranje • Praćenje promjena (Monitoring)
ATOS3D digitalizator Karakteristike • Mobilni 3D skener • Prilagodljivi mjerni volumeni • Robusnost, kompaktnost • Vrlo brza mjerenje < 1 sekunde • Jednostavno rukovanje • Koristi se kao samostalni sustav ili kao ATOS XL konfiguracija (sa TRITOP-om) • Jednostavna integracija sa sustavima za automatizaciju, roboti i rotacijski stolovi Tehnologija “stereo”postave kamera • Fotogrametrijska kalibracija • Samo nadzor • “Online”kontrola • Visoka razlučivost detalja
ATOS Tijek rada • Ručno ili automatizirano namještanje senzora odnosno objekta • Projiciranje uzorka linija i snimanje sa dvije kamere • Mjerenje pojedinačnih “zakrpa” - do 4 milijuna 3D točaka u jednom mjerenju • Automatsko poklapanje pojedinačnih mjerenja u zajednički koordinatni sustav
ATOS Tijek rada • rezultati • Oblak točaka • Poligonizirana mreža trokuta • Presjeci
ATOS 3D digitalizator - karakteristike • Mjerni sustav sa bijelim svjetlom (White-Light-Measuring) • Ne-invazivna metoda (bez laserskog izvora svjetla) • Bez kontaktna metoda
ATOS 3D digitalizator - karakteristike • Prilagodljivi mjerni volumeni • Veličine objekata od novčića do spomenika • Prilagodljiva razlučivost
ATOS 3D digitalizator - karakteristike • Stereo-postava • Samo kontrola kalibracije • Prilagodljivi kutovi mjerenja (za mjerenje “undercuts”-a) • Potrebno je manje mjerenja za mjerenje kompletnog objekta
ATOS 3D digitalizator - karakteristike • Zahtjevne površine objekta mjerenja • Različita ekspozicija omogućava mjerenje tamnih i svijetlih površina • Za mjerenje sjajnih (reflektirajućih) površina, podaci se izračunavaju samo iz jedne kamere
ATOS 3D digitalizator - karakteristike • Apliciranje originalne boje na digitalizirane podatke
ATOS 3D digitalizator - karakteristike • Obrada podataka • Korištenje 64-bitne tehnologije i Linux OS omogućuje brzu obradu velike količine podataka (nekoliko milijuna mjernih točaka!)
ATOS 3D digitalizator - karakteristike • Mobilnost sustava • Laptop itripod • Transportni koferi
Dokumentiranje arheoloških objekataApoxyomenos • Dokumentiranje i analiza oblika za vrijeme restauracije nakon vađenja statueiz mora u blizini otoka Lošinja 1999 • Drevna starogrčka brončana skulptura Apoxyomena, 4 st. p.n.e. • Korištenje TRITOP i ATOS sustava u suradnji sa Hrvatskim restauratorskim zavodom
Dokumentiranje arhitektonskih spomenikaKatedrala Sv. Jakova u Šibeniku • Katedrala Sv. Jakova u Šibeniku je bazilika sa tri nave, tri apside i kupolom (visina unutrašnjosti 32 m),posvećena 1555. g • Uvrštena u UNESCO-v popis svjetske kulturne baštine 2001. • Povijesno-umjetničko i geometrijsko dokumentiranje i analiza oblika skulptura (Madona i Gabrijel) i detalje fasade • Pilot projekt sa Ministarstvom kulture RH i regionalnim konzervatorskimuredom u Šibeniku
Dokumentiranje arhitektonskih spomenika Karlov most u Pragu • Mjerenje 3D oblika skulpture na Karlovom mostu u Pragu pomoću TRITOP i ATOS sustava, Državni institut za zaštitu kulturne baštine i tvrtke MCAE Systems s.r.o. 1999. g • Dokumentiranje i praćenje 8 metarske kamene skulpture iz 18 st. • Više od 350 pojedinačnih mjerenja za detaljno skeniranje skulpture Sv. Vojtech-a
Dokumentiranje arhitektonskih spomenika Grobnica Maximiliana 1. • Povijesno-umjetničko i geometrijsko dokumentiranje za vrijeme restauracije 2000-2003 • 3m x 5m x 5m spomenik (prazna grobnica) izgrađena otprilike 1560-tih, napravljena je od crnog mramora, 24 reljefa od bijelog mramora i brončanih figura • Univerzitet primijenjene znanosti iz Mainza koristio se TRITOP i ATOS sustavima u suradnji sa Landesbaudirektion Tyrol
Analiza deformacija/ Praćenje propadanja • Glave na Maison Tavel, Geneva • Arhitektonski detalj, originalno – obojeni kamen • Potječe sa kraja srednjeg vijeka • Ecole d´íngénieurs de Genève
Analiza deformacija/ Praćenje propadanja • 2D slike omogućuju samo subjektivnu procjenu oštećenja i propadanja • Podaci digitalizacije stvarnih modela i gipsanih odljevak uzetih 1911 međusobno su uspoređeni • Kvalitativna i kvantitativna analiza
Reprodukcija Reprodukcijaumjetna smola • ne-invazivna metoda izrade kopija u različitim materijalima • Pogodno za osjetljive objekte gdje je klasičan način uzimanja otisaka nije moguć • Skaliranje u različite veličine • Ecole d´íngénieurs de Genève
ReprodikcijaCNC-glodanje • 2 Jaquemarts iz Hotel de Ville de Fribourg • Skulpture u prirodnoj veličini načinjene od obojenog drva, služe za zvonjenje • Nalaze se na otvorenom • Potreba za zamjenom sa replikama zbog propadanja • Ecole d´íngénieurs de Genève
ReprodukcijaCNC-glodanje • Skulpture su digitalizirane pomoću TRITOP i ATOS sustava • Iz dobivenih STL podataka CAM-Software izradio je putanje za kretanje alata CNC glodalice • 4.5 osna glodalica izradila je skulpturu iz lameliranog drva • Ecole d´íngénieurs de Genève
ReproductionCNC-Milling Original, 3D-skenirani podaci, CNC-glodana drvena kopija, obojana drvena kopija- Ecole d´íngénieurs de Genève
ReprodukcijaLjevarstvo • Reprodukcija gipsani biste “Schiller” u bronci • 3D skeniranje gipsane biste sustavom ATOS • ACTech GmbH
ReprodukcijaLjevarstvo • Iz dobivenih STL podataka izrađen je kalup za lijevanje bronce • Radovi u tijeku • Brončani odljevak Bronze copy of the biste • ACTech GmbH
Zahvale Željeli bismo zahvaliti svim organizacijama i tvrtkama koje su sudjelovale u ovim projektima • Hrvatski restauratorski zavod • University of Applied Science Mainz • Landesbaudirektion Tyrol • ACTech GmbH • Ecole d´íngénieurs de Genève • Institute for the Care of Culture • MCAE Systems s.r.o. • GOM mbH
Hvala na pažnji info@topomatika.hr www.topomatika.hr