Восстановление поврежденных или воссоздание утраченных объектов – одна из замечательных возможностей 3D-сканирования и последующего моделирования в специализированном программном обеспечении. Особо актуально применение 3D-сканеров в ювелирном деле, где требуется передача мельчайших деталей изделий, воспроизведение их сложных форм и фактур.
3D-технологии также служат высоким целям сохранения культурного наследия, поскольку позволяют быстро и качественно отреставрировать или воссоздать исторические ценности и произведения искусства, в том числе археологические находки.
Сегодня мы расскажем об одном таком проекте, выполненном компанией iQB Technologies. Он включал следующие этапы:
- создание цифровых копий ценных ювелирных изделий, найденных при археологических раскопках;
- печать мастер-моделей изделий на 3D-принтере;
- отливка украшений из драгоценных металлов в ювелирной мастерской.
Стационарный оптический 3D-сканер Solutionix D700
Задача восстановления изделий традиционно решается средствами обратного проектирования (реверс-инжиниринга). Для воплощения идей реверс-инжиниринга все чаще используется машинное зрение, позволяющее проводить бесконтактные измерения объектов с высочайшей точностью и детализацией за небольшой промежуток времени. Под системами машинного зрения подразумеваются современные 3D-сканеры, работающие с объектами практически любых размеров, будь то здание или помещение, узел агрегата или ювелирное кольцо.
Для решения поставленной задачи мы воспользовались 3D-сканером известного южнокорейского производителя Solutionix, чья индустриальная линейка позволяет получить цифровую 3D-модель объектов размером от 1 до 30 куб. см. Модель Solutionix D700 как нельзя лучше подошла на роль системы бесконтактных измерений ювелирных изделий.
3D-сканирование двух обнаруженных археологами украшений – кольца и броши – заняло в общей сумме один час работы. В результате были получены цифровые 3D-модели высокой точности с погрешностью, не превышающей 10 микрон, что в десятки раз тоньше человеческого волоса.
Трехмерные математические модели изделий сохраняются в цифровом архиве в нужном для пользователя формате. Цифровая архивация экономит время, а доступ к файлам можно получить в любой точке Земного шара, что удобно при удаленной работе.
Кольцо и его 3D-модель
Одно из преимуществ работы с 3D-сканером Solutionix D700 – простота интерфейса программного обеспечения EZscan и операций, которые необходимо сделать оператору для получения результата. Большинство операций выполняется в автоматическом режиме – достаточно лишь разместить объект сканирования в рабочей зоне 3D-сканера и выбрать доступную пользователю программу автоматизации измерений.
Однако для воплощения кольца и броши в драгоценных металлах и с камнями необходимо было получить мастер-модель для литья. Это стало возможным благодаря аддитивным технологиям, а именно фотополимерному 3D-принтеру. Для создания мастер-моделей 3D-принтеру потребовалось около четырех часов.
Кольцо, брошь и напечатанные мастер-модели
В результате были получены изделия, максимально похожие на найденные при раскопках. Дело осталось за малым – передать их ювелиру для отливки из соответствующих драгоценных металлов. Таким образом, исторические ценности обрели вторую жизнь в виде украшений, точно воссозданных благодаря современным технологиям 3D-сканирования и 3D-печати. И весь процесс от сканирования до получения литейных моделей занял лишь пять часов.