Moderne 3D-Scan-Technologie bietet eine hervorragende Möglichkeit Kulturgüter zu digitalisieren. So geschehen jetzt auch beim Torbogen des weltweit bekannten Longquan-Tempels am UNESCO-Weltkulturerbe Wutai, China. Ein Team von Fachleuten nutzte die 3D-Scanner Artec Eva und Artec Space Spider, um das detailreiche Bauwerk in 3D digital zu erfassen. Der gesamte 3D-Scan-Prozess dauerte nur zwei Wochen. Die Daten können auf vielfältige Weise jetzt generationenübergreifend genutzt werden.

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In der Vergangenheit wurden weltweit zahlreiche beeindruckende Bauten errichtet, die alle eines gemeinsam haben: Sie sind äußeren Einflüssen ausgesetzt, die sie im Laufe der Zeit beschädigen. Die 3D-Scan-Technologie kann dabei helfen, Objekte wie zum Beispiel den Torbogen vor dem Longquan-Tempel auf dem Berg Wutai, einem UNESCO-Weltkulturerbe in China, für die Nachwelt zu erhalten. Er sollte möglichst ohne Schaden zu nehmen erfasst werden. Zudem wurde bei dieser Gelegenheit dem Torbogen des historischen Tempels neues Leben eingehaucht.

Das UNESCO-Weltkulturerbe Wutai

Der Berg Wutai ist der Erste der vier Heiligen Berge des Buddhismus in China. Heute befinden sich darauf mehr als 40 Tempel, wie zum Beispiel dem Longquan-Tempel, mit seinem einzigartig architektonischen Stil. Zum Tempel gehört ein geschnitzter Torbogen. Dieser ruht auf einer 108-stufigen Treppe und verfügt über einige aufwendige Details. Nun galt es, die aufwendigen Formen in digitaler Form zu rekonstruieren. Jedes Element des Torbogens sollte mit höchster Genauigkeit lückenlos in 3D gerendert werden. Das 3D-Mastermodell sollte außerdem in die strukturellen Teile, aus denen der Bogengang besteht, zerlegbar sein, um diese später separat untersuchen zu können.

Ein handgeführter 3D-Scanner von Artec 3D war in der Lage, sich ganzheitlich um das Objekt zu bewegen und die Oberfläche Abschnitt für Abschnitt aus allen Winkeln zu erfassen. Das Team des Artec 3D Gold-Partners BeijingOnrolTechnology Co., Ltd. hat sich auf diese 3D-Scanner spezialisiert und wurde mit dem Scannen des Torbogens beauftragt. Dabei kombinierten die Fachleute die 3D-Scanner Artec Eva und Artec Space Spider.

3D-Scan mit dem Eva und Space Spider

3D-Scan bei Nacht
Da es tagsüber zu viel Sonnenlicht gab, mussten die Mitarbeiter manche Scans nach Sonnenuntergang durchführen (Bild © Artec 3D).

Der 3D-Scanner Artec Eva hat ein größeres Sichtfeld und arbeitet mit höherer Scangeschwindigkeit als der Space Spider. Damit erfasst der Artec Eva einen ausgewählten Oberflächenbereich schneller. Der Artec Space Spider bietet dafür eine höhere 3D-Punktgenauigkeit (bis zu 0,05 mm) und 3D-Auflösung (bis zu 0,1 mm). Mit dem 3D-Scanner Artec Eva wurde der Gesamtscan des Torbogens durchgeführt. Der Space Spider digitalisierte die feineren Details.

Mit einem eigenen Leitersystem konnte das Team vor Ort die gesamte Struktur in 3D scannen. Das Sonnenlicht scheint hoch oben auf dem Berg in 3.000 Metern Höhe noch heller. Es wird aufgrund der glatten und polierten Oberflächen stärker reflektiert.

Beide 3D-Scanner übermittelten die gesammelten Daten mittels der Software Artec Studio, die die Form und Textur des Objekts rekonstruiert. Abschattungen würden das Problem mit der Überbelichtung umgehen, doch das war aufgrund der beengten Platzverhältnisse nicht möglich. So wurden einige Scans nach Sonnenuntergang durchgeführt.

Das fertige Modell

In zwei Wochen konnte der gesamte Torbogen erfasst und 500 GB an Rohdaten gesammelt werden. Das entspricht etwa 100.000 Fotos auf einem Smartphone. Die Scans, sowohl von Artec Eva als auch von Artec Space Spider, sind miteinander kompatibel und können in Artec Studio problemlos zusammengefügt werden. In jeder Version der Software gibt es Verbesserungen, die die Datenverarbeitung beschleunigen und neue Werkzeuge für die bequeme Bearbeitung von Scans bieten

Durch die Erstellung eines detailgetreuen Modells, konnte der Torbogen für zukünftige Generationen erhalten werden. Ganz ohne die beschwerliche Reise zum Berg Wutai antreten zu müssen, können nicht nur Architekten, Künstler und Sinologen, sondern auch Schüler in ihren Klassenzimmern den Torbogen anhand des 3D-Modells studieren und betrachten. Der obere Teil des Torbogens, der einem Besucher vor Ort normalerweise verborgen bleibt, kann nun ebenfalls in hoher Auflösung betrachtet werden. Über weitere Projekte mit der 3D-Scan-Technologie und der Digitalisierung von Kulturgütern oder im Rahmen anderer wissenschaftlicher Anwendungen berichten wir auch zukünftig im 3D-grenzenlos Magazin (Newsletter abonnieren).

3D-Modell Torbogen vor dem Longquan-Tempel
Die Aufgabe war es, den Torbogen vor dem Longquan-Tempel zu erfassen. Im Bild das fertige Modell des Longquan-Tempels (Bild © Artec 3D).

Disclaimer: Dieser Beitrag ist im Rahmen einer Partnerschaft zwischen Artec 3D und dem 3D-grenzenlos Magazin entstanden. Inhaltlich verantwortlich ist Artec 3D.

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