应县木塔的三维扫描综合解决方案
对文物的三维存档、修复、展示、衍生品开发等方面带来便利
释迦塔
释迦塔全称佛宫寺释迦塔位于山西省朔州市应县城西北佛宫寺内,俗称应县木塔。建于辽清宁二年(宋至和三年公元1056年),金明昌六年(南宋庆元一年公元1195年)增修完毕,是中国现存最高最古的且唯一一座木构塔式建筑,全国重点文物保护单位,国家AAAA级景区。与意大利比萨斜塔、巴黎埃菲尔铁塔并称“世界三大奇塔”。2016年,释迦塔获吉尼斯世界纪录认定,为世界最高的木塔。
释迦塔塔高67.31米,底层直径30.27米,呈平面八角形。全塔耗材红松木料3000立方米,2600多吨,纯木结构、无钉无铆。塔内供奉着两颗释迦牟尼佛牙舍利。
建筑结构:平面八角形,五明层四平座六檐楼阁式,二层以上设有平座栏杆,形成外回廊。内外采用双层环形套筒框架。塔的暗层,内外槽柱之间的梁用斜撑连接,成八角筒式内外槽框架。全塔共使用54种不同形式的斗拱,种类之多,国内罕见,被世人称爲斗拱博物馆。
项目中采用的技术手段
为了全面保存应县木塔最完整最准确的三维数据,本次项目实施采用大空间三维扫描技术、高精度扫描技术、矩阵摄影技术以及无人机技术全面对应县木塔进行数据采集。
设备说明:
大场景三维扫描仪:大场景三维扫描又称为地面激光雷达,目前广泛应用于古建筑、考古、历史保护建筑领域。利用三维扫描设备可以快速采集古建筑结构的海量三维坐标点,从而形成被测物体的点三维点云模型。利用点云模型可以进行建筑的逆向模型建立、空间变形分析等工作。
高精度三维扫描仪:高精度扫描仪可以针对古建筑内彩塑等单体文物进行数据采集。目前高精度三维扫描设备精度可以达到0.1至0.005毫米。
矩阵高分辨率摄影:按照国家文物局壁画数据采集标准本次对应县木塔内的题记、壁画、匾额采用矩阵摄影的方式进行数据采集。
无人机:由于塔高67米,为了采集木塔外立面的三维数据,采用了目前广泛使用的无人机摄影测量技术。
项目现场
1、木塔平坐层结构数据采集:木塔平坐层位于两明层之间,采用大空间扫描设备完成数据采集工作。
2、木塔明层由柱子及斜撑构成内外槽结构,对明层外槽数据采集。
3、明层外塔檐上安装栏杆形成回廊,采用大空间扫描设备对外回廊进行数据采集。
4、针对木塔一层高达7米的壁画按照壁画采集技术规范采用特殊设备进行矩阵拍摄。
通过多种技术手段的综合运用,我们成功的采集到了应县木塔的精准三维数据模型,这对后期文物的三维存档、三维修复、展示、衍生品开发等方面都会带来极大的便利。
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