Il Fraunhofer ha sviluppato una seconda generazione del CultArm3D il suo scanner 3D d’archivio montato su braccio robotico

copyright: © Fraunhofer ILT, Aachen, Germany

FRAUNHOFER IGD SVILUPPA UN NUOVO E MIGLIORATO SCANNER D’ARCHIVIO CULTARM3D

Il Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research (IGD) ha sviluppato una seconda generazione del suo scanner 3D d’archivio montato su braccio robotico.

Conosciuto come “CultArm3D”, il dispositivo aggiornato è dotato della tecnologia di imaging su misura dell’azienda di fotocamere danese Phase One ed è progettato per catturare e ricreare con precisione modelli 3D di mostre museali. Dato che COVID-19 continua a impedire a molti di visitare i musei di persona, il team di Fraunhofer spera che il loro nuovo sistema possa invece aiutare a portare virtualmente le mostre storiche alle persone.

“I modelli 3D sono estremamente importanti per la ricerca e possono aiutare a migliorare la nostra comprensione degli oggetti e delle loro origini”, ha affermato Pedro Santos, capo dipartimento del Fraunhofer IGD. “Servono anche come base per la visualizzazione in realtà virtuale e aumentata e quando si utilizza la stampa 3D per creare repliche a colori reali”.

Ormai da diversi anni, il team di Fraunhofer collabora con i musei per ottimizzare il loro scanner di grande formato per applicazioni di archivio. Dato che non esistono due mostre uguali e il personale deve essere in grado di far funzionare il sistema da solo, i ricercatori si sono concentrati sulla creazione di un dispositivo che sia estremamente preciso e accessibile allo stesso tempo.

Per fare ciò, Fraunhofer IGD ha sviluppato due iterazioni di CultArm3D, che sono entrambe in grado di visualizzare oggetti fino a un metro di altezza e 60 kg di peso, con altre configurazioni disponibili su richiesta. Il braccio stesso del dispositivo è leggero, rendendolo facile da trasportare da esposizione a mostra, mentre la sua compatibilità con le normali alimentazioni elettriche ne consente il montaggio senza alcuna assistenza specialistica.

Per fornire a CultArm3D la capacità di catturare immagini ad altissima risoluzione, l’istituto lo ha ora dotato di una fotocamera Phase One iXG da 100 megapixel. Una volta accoppiato con l’algoritmo di scansione autonomo dei ricercatori e l’anello di illuminazione personalizzato, l’impianto mobile è effettivamente in grado di illuminare e visualizzare oggetti da quasi tutte le angolazioni.

Anche durante l’acquisizione di reperti con superfici riflettenti come reliquie in oro o bronzo, il sistema è in grado di visualizzare e modellare eventuali occlusioni complesse. Il CultArm3D aggiornato soddisfa anche diversi standard internazionali di calibrazione e modellazione, inclusi quelli relativi alla geometria, alla consistenza e al colore degli oggetti target.

Durante il funzionamento, il software del braccio di scansione ne semplifica l’esecuzione senza supervisione e, una volta calibrato, è possibile avviare le scansioni premendo un solo pulsante. Molte delle funzioni di CultArm3D sono automatizzate e, quando richiesto, esegue una rapida scansione iniziale prima di utilizzare la selezione dinamica del punto di vista per catturare le esposizioni in altissima definizione.

Quando è pronto, il modello 3D catturato dallo scanner può essere esportato in più formati, inclusi video 2D e 3D, modelli web o anche come file pronto per la stampa. In effetti, il dispositivo è particolarmente abile nella modellazione di oggetti complessi per la stampa 3D, dato che la sua precisione riduce al minimo la necessità di una post-elaborazione che richiede tempo.

Una versione precedente della macchina è già stata installata presso il Museo di Stato di Baden , dove consente ai visitatori di scansionare determinati oggetti e visualizzarli in VR. Altrove, CultArm3D viene anche valutato e utilizzato per digitalizzare mostre al The Getty di Los Angeles e al REM di Mannheim, tra una selezione di altri.

Dopo aver dimostrato le capacità della sua piattaforma di scansione, Fraunhofer IGD sta ora incoraggiando altri musei a mettersi in contatto se volessero considerare l’installazione delle macchine. In termini di rilascio commerciale, l’istituto intende aprire la prima fase del suo canale di vendita in una data sconosciuta nel 2022.

Scansione 3D e restauro delle reliquie

Gli scanner 3D possono essere utilizzati per replicare qualsiasi numero di oggetti con precisione, ma si sono dimostrati particolarmente abili nel ripristinare antichi manufatti e siti storici. Il progetto Scan the World ha aperto le collezioni dei musei a un pubblico più ampio con accesso gratuito a migliaia di scansioni ad alta risoluzione .

Utilizzando la tecnologia di scansione 3D di NVision , gli archivisti del museo Texas Through Time sono stati in grado di preservare digitalmente lo scheletro fossile di un antico predatore . I resti antichi furono descritti dal fondatore dell’istituzione Andre LuJan all’epoca come “cruciali per comprendere la storia antica del Texas”.

Allo stesso modo, il Museo Archeologico Nazionale spagnolo ha adottato la tecnologia di ACCIONA per creare una replica dell’Arco di San Pedro de las Dueñas . La riproduzione alta 2,2 metri è stata salutata dal direttore del museo come una dimostrazione del potenziale della scansione 3D nell’aiutare a “preservare il patrimonio culturale”.

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