Лодка XIX века, обнаруженная в Сиднее, Австралия, была возвращена к жизни для демонстрации в Австралийском национальном морском музее с помощью 3D-сканирования и 3D-печати.
Судно под названием Barangaroo Boat было обнаружено недалеко от верфи во время раскопок Сиднейского метрополитена для строительства новой станции Barangaroo, и, как ожидается, датируется примерно 1820 годом. Место было передано для исследования Silentworld Foundation, австралийской некоммерческой организации, специализирующейся на морской археологии, истории, культуре и наследии.
В то время как оригинальная лодка готовится к демонстрации, команда Silentworld обратилась к люксембургскому (читай российскому) разработчику и производителю 3D-сканеров Artec 3D с просьбой оцифровать части лодки и зарегистрировать любую доступную информацию. Судя по данным сканирования, реплика лодки должна быть напечатана на 3D-принтере и собрана в качестве пробного экземпляра, прежде чем команда попытается создать настоящую лодку через два-три года.
«Это был проект развития, который Sydney Metro осуществлял в нескольких местах в городе Сидней, - сказала Рене Маллиарос, менеджер проекта и морской археолог в Silentworld Foundation. «Так что, конечно, они натолкнулись на всевозможные морские объекты, включая маленькую лодку. В конце концов, было решено, что безопаснее разобрать объект и регистрировать на месте, упаковывать, хранить и перевозить каждую часть в рефрижераторных транспортных контейнерах».
После того, как лодка была извлечена из места обпарежения, команда приступила к цифровой регистрации судна, чтобы узнать все, что они могли, и воссоздать ее в цифровом виде, пока исходная лодка была подготовлена для демонстрации.
Для этого они использовали опыт Artec 3D для 3D-сканирования каждой части лодки и создания цифровой 3D-модели, из которой лодка могла быть напечатана в масштабе. Для этой работы команда использовала флагманский 3D-сканер Artec Eva - легкий портативный 3D-сканер, способный производить точные текстурированные 3D-сканы малых и средних объектов.
«Я много раз разговаривал с Рене за последние несколько лет и приезжал к ним после того, как были доставлены артефакты кораблекрушения», - сказал Бен Майерс, директор по 3D-сканированию компании Thinglab, партнера Artec 3D, имеющего золотой сертификат. «Это особенно интересный и захватывающий проект; не только из-за того, что корабль является старейшим из когда-либо раскапываемых колониальных судов австралийской постройки, но и из-за способа управления этим. Использование Eva для записи каждого фрагмента, чтобы затем воссоздать его в цифровом виде, просто завораживает».
Из-за подробного и сложного характера задачи команда привлекла бельгийского специалиста по 3D-записи и морского археолога Томаса Ван Дамма, который имеет значительный опыт в цифровой записи древесины кораблей таким способом. Команда смогла отсканировать части лодки намного быстрее и точнее, чем они могли бы сделать с помощью других методов, таких как 2D-чертежи или 3D-отслеживание контактов.
«С помощью трехмерной оцифровки контактов вы отслеживаете только те особенности, которые археолог считает важными, но упускаете некоторые особенности», - сказал Ван Дамм. «Что дает Artec Eva, так это объективное трехмерное воспроизведение самой древесины, имеющее как геометрию, так и текстуру».
Возможность цифровой записи каждой части лодки, которых было около 300, была жизненно важна для успеха проекта, так как части нужно было сканировать, как только они были развернуты, чтобы не испортиться.
«При сканировании с помощью Artec Eva некоторые детали были настолько маленькими, что я просто обводил их один раз, переворачивал, и снова обводил, - сказал Маллиарос. «У меня закружилась голова от того, что процесс шёл так быстро. Регистрация была настолько качественной и быстрой, что я установил её в режим слияния в реальном времени, так что это было похоже на то, как я рисовал в процессе сканирования».
После того, как данные сканирования были собраны, они были импортированы в программное обеспечение Rhino для 3D-моделирования, где команда могла выделить основные особенности деталей. Также продолжаются научные исследования материала лодки и окружающих отложений.
«Очень важно, чтобы мы выделяли образцы - следы инструментов, формы крепления гвоздей, направление волокон, следы сжатия и т.д. - потому что это всё будет действительно важными данными для дальнейших исследований», - продолжил Маллиарос.
С помощью Rhino команда смогла преобразовать данные сканирования в двухмерные чертежи каждой из 300 деталей в течение одного месяца, что намного быстрее, чем прежний метод отслеживания в организации, который занял бы около года.
После этого масштабные версии каждой детали будут напечатаны на 3D-принтере и собраны в качестве практического образца для реальной реконструкции лодки, которая, как ожидается, будет проведена через два или три года.
«Перед тем, как приступить к работе с настоящими частями лодки, будет проведен тренировочный процесс, чтобы увидеть, как все части будут соответствовать друг другу, а также какая система опорных люлек потребуется», - добавил Маллиарос. «Будет уменьшенная версия головоломки лодки, и как только она будет собрана это будет круто! Теперь сделаем это по-настоящему».
После лодки Barangaroo Маллиарос отсканировал еще три объекта кораблекрушения, в результате чего общее количество лодок, обнаруженных и отсканированных Silentworld Foundation, достигло четырех.
«Мы надеемся на дальнейшее развитие наших отношений, чтобы помочь Фонду изучить, как они могут использовать продукты Artec», - сказал Майерс. «Для нас большая честь оказать небольшую помощь Silentworld Foundation в записи и использовании 3D-данных».
3D-сканеры оказались полезным и удобным инструментом для оцифровки реликвий, древних артефактов и исторических мест.
Например, проект Scan the World открыл музейные коллекции для более широкой аудитории со свободным доступом к тысячам отсканированных изображений с высоким разрешением, а недавно он стал партнером Google Arts & Culture, чтобы расширить свою коллекцию 3D-печати с открытым исходным кодом.
В другом месте архивисты музея «Техас сквозь время» использовали технологию 3D-сканирования NVision для цифрового сохранения окаменелого скелета древнего хищника, а Национальный археологический музей Испании использовал 3D-сканер ACCIONA для создания копии арки Сан-Педро-де-лас-Дуэньяс.
Технология 3D-сканирования также использовалась для создания копий ценных статуй и исторических скульптур, в том числе цифрового двойника Давида Микеланджело.
Совсем недавно Институт исследований компьютерной графики им. Фраунгофера (IGD) разработал модернизированную версию своего роботизированного архивного 3D-сканера CultArm3D, предназначенного для точного сканирования и воссоздания 3D-моделей музейных экспонатов.