Разработка методики обучения археологической реконструкции на основе 3д-технологий. с 20-22

Все данные об измерениях, а также снимки передаются персональному компьютеру, где с помощью специализированного программного обеспечения они анализируются и выводятся на монитор в виде трёхмерного изображения.[1] Получившийся файл можно открыть в любом 3D редакторе. На рис. 4 изображен пример 3D-модели артефакта. С помощью компьютера можно управлять процессом сканирования, выбирать разрешение и необходимые области для уточнения детализации, сохранять и изменять полученные с помощью трёхмерного лазерного сканера данные. Полученная модель отличается от облака точек лучшей наглядностью, возможностью ретуширования и общедоступностью. Последнее свойство весьма важно, потому что работающих с облаком точек программ пока не так много и все они весьма дорого стоят. После полученная модель может быть загружена в любой пакет САПР (например, SolidWorks, Pro/Engineer, Rhinoceros3D Studio Max, Autodesk, AutoCAD и т.д.).[2] У археологов большой популярностью пользуется AutoCAD, а также программы MicroStation, AutoCAD Map, Easy CAD и многие другие.

Рис.4. Церковь Спаса Преображения на Нередице

 

Для получения итога в качестве изображения используется специальное программное обеспечение, в том числе 3D монитор, а для вывода физической модели-прототипа используется 3D принтер.

3D-сканеры классифицируются в зависимости от метода сканирования: контактные и бесконтактный.

Контактный сканер предполагает непосредственный контакт сканера с анализируемым объектом.

Бесконтактный лазерные сканеры считаются наиболее удобными в использовании и эффективными, так как для получения высокоточных данных об объекте не требуется непосредственного контакта оборудования с поверхностью предмета.  Бесконтактный сканеры, которые подразделяются на

  1. Активные сканеры, которые излучают направленные волны (чаще всего свет или рентгеновские лучи) и анализируют их отражение. Активный бесконтактный трёхмерный лазерный сканер по сравнению с остальными способен решить одновременно множество задач, при этом не требуя специально оснащённых помещений и профессионального освещения предмета.
  2. Пассивные сканеры выводят данные о модели с помощью анализа имеющегося окружающего излучения, но при этом освещение сканируемого объекта должно быть точно и идеально подобрано.
  3. Рис. 5. Внешний вид 3D сканера Artec MHT[3]

Главной задачей процесса реконструкции модели является преобразование идеи модели в физический объект, что может быть осуществлено с помощью3D-принтера.

3D-принтер — это специальное устройство для вывода трёхмерных данных. В отличие от обычного принтера, который выводит двумерную информацию на лист бумаги, 3D-принтер позволяет выводить трехмерную информацию, т.е. создавать определенные физические объекты.

Файл, используемый для печати на 3D-принтере автоматического проектирования должен быть разработан в любом 3D-приложение, которое работает со стереолитографическими файлами. Различные программные продукты экспортируют 3D-модели в виде стандартных готовых файлов в форматах STL, WRL (VRML), PLY, 3DS и ZPR. Такой файл имеет расширение STL и представляет собой сетку или серию треугольников, которые ориентированы в трехмерном пространстве. Основной способ применения подобных программ археологами — подготовка полевых чертежей и трехмерные реконструкции раскопов, погребальных сооружений и поселений, а также архитектурных памятников и археологических находок.

Современный 3D-принтер – это сложное устройство. Разница между 3D-принтером и обычным классическим «двухмерным» принтером заключается в том, что последний печатает на бумаге плоское изображение (по осям X и Y), а первый – создает трехмерный объект в пространстве (по осям X, Y, Z).

Существует немалое количество технологий 3D-печати. Они различаются между собой принципом создания слоем. [4]

3D-принтеры делятся на две категории:

  1. лазерные;
  2. струйные. [5]

Лазерная 3D-печать может осуществляться по одной из трех технологий:

  1. засвечивание;
  2. плавление;
  3. ламинирование.

[1] Применение 3D сканера в реальной жизни [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.interface.ru/home.asp?artId=34211, свободный. — (Дата обращения — 26.11.2013)

[2] Архитектура, памятники, археология [Электронный ресурс] — Режим доступа:http://www.3dlaserscan.ru/architecture, свободный. — (Дата обращения — 27.11.2013)

[3] По материалам сайта: http://www.foto-business.ru/3D-skaneryi/3D-skaneryi-Artec/

[4] Принцип действия трехмерной печати [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.foroffice.ru/articles/52203/, свободный. — (Дата обращения — 12.11.2013)

[5] Технологии 3D-печати [Электронный ресурс] — Режим доступа: [http://itc.ua/articles/3d-printeryi-kak-eto- rabotaet/, свободный. — (Дата обращения — 22.11.2012)