Kiến Trúc Cổ: Bảo tồn với Công Nghệ 3D/360 Laser Scanning

Công nghệ 3D Laser Scanning có thể được áp dụng như thế nào?

Để tạo ra các bản vẽ 2D, 3D phục vụ cho việc phục dựng các công trình kiến trúc với các phương pháp truyền thống như ghi nhận dữ liệu ban đầu bằng các máy đo đạc thông thường, thước dây, máy chụp hình. Cách làm này của các kỹ sư Việt Nam khiến việc thu thập dữ liệu gặp nhiều khó khăn và mất rất nhiều thời gian, công sức. Chính vì vậy, StarGlobal 3D với nhiều năm kinh nghiệm về lĩnh vực khảo sát hiện trạng các công trình kiến trúc, các hầm mỏ, nhà máy… đã áp dụng các thiết bị công nghệ khoa học tiên tiến trên thế giới là máy quét laser kết hợp với công nghệ photogrammetry vào việc khảo sát, ghi nhận dữ liệu hiện trạng của đối tượng.

Máy quét 3D laser phát ra các chùm tia laser quay quanh trục máy theo góc 360 độ theo phương ngang và 300 độ theo phương thẳng đứng tới các bề mặt phản xạ. Dựa vào tín hiệu của tia phản xạ thu về, máy quét thu nhận được thông tin tọa độ 3 chiều của các điểm phản xạ đó. Ở chế độ phân giải cao nhất, mỗi giây máy quét có thể ghi nhận thông tin lên tới gần 1 triệu điểm trong một giây (points per second) và tạo thành đám mây dữ liệu point-cloud, từ đó có thể phục dựng mô hình 3D của các công trình kiến trúc cổ.

Bên cạnh đó, máy còn chế độ chụp hình 360 độ với đô phân giải lên tới 165 megapixel để ghi nhận hình ảnh của các đối tượng, cảnh quan khu vực quét. Với máy quét 3D laser, chúng ta có thể thu nhận dữ liệu trong khu vực thiếu hoặc thậm chí là không có ánh sáng, những điều kiện khó khăn và khu vực nguy hiểm đối với con người để dễ dàng thực hiện các thao tác đo đạc chiều dài, chiều rộng, chiều cao, khoảng cách các đối tượng.

Quá trình xử lý dữ liệu của máy quét 3D Laser Scanning

Công nghệ Photogrammetry là công nghệ tạo ra dữ liệu các đám mây điểm bằng các hình ảnh chụp từ các máy chụp hình chuyên dụng, thiết bị bay không người lái hoặc điện thoại có camera với độ phân giải cao từ các phần mềm chuyên dụng. Các dữ liệu ảnh ghi nhận lại phải có chất lượng tốt về màu sắc, độ phân giải và sự chồng lấn hình ảnh của các ảnh với nhau phải lớn hơn 60%.

Các dữ liệu thô thu được từ máy quét 3D laser và công nghệ photogrammetry sẽ được xử lý qua các khâu: lọc nhiễu dữ liệu, ghép nối dữ liệu bằng các phần mềm chuyên dụng ( bằng các phần mềm Scene, Recap, PointCab, Arena4D…) để tạo ra các mô hình 3D đám mây điểm một cách rất dễ dàng, với dữ liệu đầy đủ và chính xác nhất với hiện trạng thực tế của các công trình kiến trúc.

Sau khi quá trình xử lý dữ liệu và phục dựng mô hình 3D hoàn thành, các mô hình này sẽ được sử dụng để phục vụ cho việc trùng tu, sửa chữa các công trình kiến trúc cổ. Bên cạnh đó cũng có thể dùng dữ liệu này để làm tài liệu hoàn công, và các video sinh động diễn họa các công trình.

Dữ liệu mô hình 3D tạo từ mô hình đám mây điểm