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3D技术助永乐大钟铭文重生呢是嘛

发布时间:2021-07-17 10:06:00 阅读: 来源:标刻机厂家

3D技术助永乐大钟研究院将学习国外行业巨头的成功发展经验铭文“重生”

永乐大钟,因铸造于明永乐年间得名,是中国现存最大的青铜钟。传说永乐大钟有五绝:以1个普通档次的拉力实验机来讲吧一绝形大量重、二绝铭文最多、三绝音响奇美、四绝结构科学、五绝工艺高超。凡此五绝,皆藏惊天妙处。单说这第二绝,大钟周身遍铸佛教经咒铭文,算上梵文总计达23 万余字,是明初馆阁体书法艺术代表作,相传出自明代大书法家沈度之手。著名歌手王菲所演唱的《心经》也能在大钟上找到。

日前,就在北京市科学技术研究院所属的北京市计算中心亲眼目睹了位于大钟蒲牢(钟钮)位置的《心经》,不过所看到的经文既不在大钟真身上,也不是普通的照片,而是来自该中心制作出来的可见书法笔锋的。

永乐大钟三维数字模型

永乐大钟数字化

2013 年,大钟寺古钟博物馆委托北京市计算中心,首度采用现代三维扫描技术,对永乐大钟进行数字化。

通过3D扫描、建模等手段,把大钟关键性数据信息采集下来,形成大钟整体的三维数据,为大钟提供数字化保护。 北京市科学技术研究院副院长刘清珺告诉, 这是大钟寺方面和我们沟通后的设改用恒定半径试样实验想。

第一步工作是大钟的三维数据采集。数据采集就是利用扫描仪及其配套设备,把永乐大钟前前后后、边边角角处的信息一处不落地 扫 下来。然而,摆在计算中心技术团队面前的这项工作并不简单:为了得到充分的精度,大钟近距离扫描精度达到0.01毫米级 别忘了这可是一只通高6.75米、口径3.3米、46.5吨重的大家伙。

这还不算。在采集数据过程中,在大钟横梁拐角、有建筑遮挡等的位置并不适合扫描仪靠近。而大钟属于重点保护文物,其位置、摆放、结构、角度均不得移动,技术团队的工作人员想出了多种办法,并通过数据分析技术手段才把全部数据采集下来。

北京市计算中心虚拟现实事业部工程师沈涛告诉,一直从去年10月到今年7月共用了9个多月的时间,才得到这1500多站分辨率达500万像素的有效三维数据。

光有三维数据显然是不够的,技术团队要利用这些数据进行大钟的三维重现。 这是个建模的过程,就是要用软件和几何学方法,进行大钟的三维重构。 刘清珺说,模型是不是合适,直接关乎最后效果。

解决了三维重构的问题后,第三道关很快就来了:他们采集的三维信息虽然精度达到了微米级,符合文物保护的要求,但是从人的视觉来看这个精度是不够的 光的波长是纳米级。也就是说,这个大钟的三维信息直接看上去,并不像大钟表面的渲染效果。

视觉部分直接用高分辨率的照片! 大家很快想到这个办法,但是要如有需求把2D的照片 贴 回3D立体的大钟模型上,谈何容可以产生疲劳状态易?

和用多边形逼近曲面一样,技术人员开始用4K分辨率照相机(2000万像素)拍下的6000多张高清照片拼接到大钟的虚拟曲面上去,为了保证照片位置(跟三维信息一一济南试验机厂机器到底好不好?对应)、曲面的视觉效果,两相临近的照片还要有重叠。此外,像素的色彩效果还要保证照片的原汁原味。

(位置和色彩)这两种信息的叠合,我们的技术人员像在电脑上做神经手术一样,一个像素点一个像素点地拼上去,工程量非常浩大。 刘清珺说,这既要技术手段,还要 慢工出细活 。

从2014年2月到2014年7月,技术团队完成了数据拼接、影像还原和模型重构,最终完成了永乐大钟的3D模型,藏在钟体的经文也得以在计算机上重见天日。在工作人员的演示下,无论藏在钟钮处的《心经》,还是明成祖朱棣题写在钟裙处的《十二惟愿》(被誉为永乐版的 中国梦 )都一览无余。

这意味着从参其中观和展示意义上实现了大钟的数字化。 刘清珺告诉,有了这些信息,足够复制出另外一个永乐大钟了。



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