3D сканирование в археологии. Личный опыт, используемое оборудование и прочее
Здравствуйте. Я студент 4 го курса Иркутского Государственного Технического Университета (ИрГТУ) кафедры Автоматизированных Систем.Так как я очень давно увлекаюсь историей и археологией, а в 2012 году стал разбираться с самодельным 3D сканером, который случайно увидел директор технопарка ИрГТУ, благодаря ему я оказался в Лаборатории археологии, палеоэкологии и систем жизнедеятельности народов Северной Азии НИ ИрГТУ (далее по тексту «лаборатория»). И спустя пару месяцев после моего прихода в лабораторию, появился первый 3D сканер NextEngine, который привезли канадские археологи с университета города Альберты. Под катом результаты сканирований, описание других сканеров, полевой опыт использования оборудования и другое Внимание! В спойлерах может быть много фотографий большого размера.Все приводимые модели можно просматривать любым 3D редактором или программой MeshLab.NextEngineСобственно с NextEngine и началась работа по сканированию археологических материалов.
Комплектация и документация NextEngine
Технические характеристики NextEngine можно посмотреть тут.
Первый объект, который я сканировал на данном оборудовании был череп довольно плохой сохранности. С учётом того, что как такового понимания как сканировать объект не было и данной работой занимался в свободное от учёбы времени процесс сканирования занял около месяца.Стоит отметить, что программное обеспечение, поставляемое совместно со сканером вылетало по непонятным причинам и результаты не сохранялись. В этом случае приходилось начинать работу с предыдущей сохранённой версии.
Фотографии процесса сканирования черепа на NextEngine
Так же данный сканер мы использовали во время раскопок на могильнике «Окошки» в Забайкальском крае, недалеко от города Краснокаменск.
Так как в поле нет специальных условий, при скелет в могильной яме сканировали в ночное время суток, передвигая сканер над захоронением. Время сканирования составило около 2 часов. Так как сканер не содержит встроенной батареи, питание осуществлялось от бензогенератора.
Процесс сканирования скелета в ночное время
Так же для отработки процесса сканирования в полевых условиях был отсканирован кусок котла.
Процесс сканирования стенки котла
Примеры результатов сканирования:
Выводы: Легкий, портативный, удобный в переноске Дешёвый (3К $ Долгое время сканирования (3 минуты на одну сторону) Программа активируется довольно-таки проблематично ПО вылетает при непонятно каких условиях ПО интуитивно понятно и обладает минимальным набором функций начальной обработки модели В общем, на данный момент мы в лаборатории его практически не используем.
Breuckman smartSCAN Данный сканер появился в лаборатории в сентябре 2012 года. В октябре поставщики провели двухдневное обучение по использованию данного аппарата. На мой взгляд аппарат один из лучших на рынке, но ужасно дорогой (комплект оборудования сканер, 3 набора объективов, поворотный стол, штатив, компьютер обошлись в несколько миллионов рублей).Суть набора объективов в том, что в зависимости от размера объекта и выбранного объектива получается разная погрешность.Мы, как правило, для сканирования нуклеусов, бляшек, украшений, кости небольшого размера и прочих мелких объектов используем объектив »125».Для более крупных — черепа, челюсти, сосуды, кости оленей и прочее приходится использовать объектив »400».Объектив »800» использовали всего-лишь один раз при сканировании макетов статуй для скульпторов ИрГТУ.Фото спецификации данного сканера можно посмотреть тут.
Процесс сканирования максимально автоматизирован. Сканер имеет 10 метровый кабель, который частью проводов подключается к контролирующей станции, а ещё два провода IEEE1394 по которым передаются данные с камер подключаются к PCI карте компьютера.Для обработки большого объёма данных требуется мощный компьютер. У нас стоит 6тиядерный ксеон с 14ГБ оперативной памяти.Объекты как правило сканируются с помощью автоматизированного поворотного стола, который подключается по USB к компьютеру. Программное обеспечение сканера для своей работы использует USB ключ. Лицензия на ПО сканера выдаётся на один год.ПО сканера довольно мощное и покрывает большое количество задач.Так же имеется возможность менять количество полигонов в модели, путём перерасчёта данных сканирования. То есть, если мы сканируем на Preview, а нам потом нужна большая точность модели, мы можем сказать компьютеру перерасчитать модель. В случае большого количества сканов и требуемой точности результата процесс перерасчёта может достигать до 6–7 часов и более при 100% загрузке процессора.
В случае проблем, немецкая техподдержка довольно быстро может помочь.Если смотреть на недостатки сканера, то единственный минус — его габариты, что соответственно влияет на возможность транспортировки. Так же недостатком может быть стоимость.
Сканирование на Breuckman smartSCAN
