新技术的运用

在皇家安大略博物馆用Artec Eva结构光扫描仪获取3D数据。

天龙山石窟项目的发起旨在利用最新技术记录高分辨率照片的同时,进行雕塑和石窟的三维模型数据采集。然后在天龙山项目网站上以高清图像和互动性3D模型的方式对这些数据进行展示和归档。最后将举办一个大型的互动数字展览。

截至2016年5月,项目组已经扫描了来自世界20多个不同博物馆和收藏机构的约100件雕塑局部,并为其创建了高分辨率的三维模型。我们计划于2016年夏在天龙山与中国的项目合作者一起扫描石窟内部。

项目网站的第一个版本发布于2016年5月,展示有互动式高清晰度的雕塑二维图像,以及独特的三维模型观看技术。该网站允许以雕像类型、朝代、博物馆和原始的石窟位置等一系列检索门类来对雕塑进行寻找与选择。

三维扫描和数字模型创建技术

扫描源自天龙山石窟的雕塑并创建数字化三维模型的工作自2014年到2016年进行。

扫描技术来自阿泰克集团(Artec Group),扫描过程中使用了配有必要的Artec Studio模型捕捉及处理软件的Artec Eva和Spider结构光扫描仪。Artec扫描仪可以同时获取雕塑表面的几何形状和颜色。表面色彩用可以消除无用烧灼阴影的圆形闪光灯来拍摄。Eva扫描仪用于较大较复杂的雕塑,而分辨率更高的Spider扫描仪则用于头部那么大或更小的雕塑。

本项目之所以选择Artec扫描仪是因为其具备一些重要而独特的功能。这些扫描仪体量小巧,携带方便,在扫描过程中可以手持移动。这一点在博物馆现场进行扫描时显得尤为重要。Artec Studio软件具备了创建可用三维模型所需的全部功能,以此做出来的最终模型能够达到展览时的高分辨率要求。

Meshlab 软件用于模型查看、格式转换以及最后的模型校准。 Adobe Photoshop用于最后的纹理颜色校正。

扫描硬件和软件细节:
Artec Spider and Eva scanners
Artec Studio software
Sager high performance 17" laptop PCs (32G RAM, NVidia GPU)
Meshlab software
Adobe Photoshop

网站开发技术

网站的主体结构是通过在一个标准的LAMP网站服务器上运行的Drupal内容管理软件来实现的。

网站使用Zoomify软件通过复杂的拼接系统来有效显示那些高清雕塑图像的透视效果与精美细节。

天龙山石窟项目网站上的互动三维模型的查看是通过做响堂山石窟项目. 目时开发的具有专利权的软件来实现的。在进行模型操作时,软件使用浏览器的WebGL功能后会呈现出低分辨率数据组。不进行模型操作的时候,显示的则是来自服务器的该模型的高分辨率图像。模型操作功能包括旋转、放大、缩小、平移和改变光源。

网站软件细节:
Drupal 7 content management software
Ubuntu Linux LAMP web server
Zoomify image viewing Javascript software library, and file preparation utility program
Proprietary 3d viewing Javascript library, and server CGI executable program

展览发展技术

2015年 9 月在芝加哥大学北京中心进行的初步展览中,现场展示了雕塑的三维模型数据。在不使用视频的情况下,能够在现实时间中呈现三维模型动画。这种实时成像允许在未来增加用户互动和三维模型显示控制。未来天龙山石窟项目展览将在互动方面尝试一些不同的策略。

此次初步展览由8台高清显示器组成,每一显示器都连接到一台苹果迷你电脑。 Cinder C++ creative coding library被用作有效整合C ++ 、OpenGL三维模型展示、 二维图像展示和文字显示的框架层。 OpenGL与苹果迷你电脑GPU实时成像在显示两百万三角纹理三维模型时保持每秒30帧的帧速率。

展览软件和硬件细节:
Cinder OSX library for creative coding in C++
苹果迷你电脑
不同型号的高清数字显示器