RangeVision обеспечила Эрмитаж 3D-сканером для сохранения фарфоровой коллекции

Интеграция Инфраструктура ИТ в госсекторе
мобильная версия
, Текст: Владимир Бахур

RangeVision объявила о реализации проекта по сохранению исторической фарфоровой коллекции Музея Императорского фарфорового завода, находящегося под управлением Государственного Эрмитажа в г. Санкт-Петербурге. Как рассказали CNews в компании, проект был выполнен с применением современных методов 3D сканирования совместно с Государственным Эрмитажем и компанией «Киберон Групп» - профессионалами в области 3D технологий.

Музей Императорского фарфорового завода – это место, в котором хранятся редчайшие работы и произведения искусства. В фарфоровых коллекциях собраны экспонаты, несущие в себе историю и культуру России на протяжении нескольких веков. Одна из исторических жемчужин музея - серия фарфоровых статуэток под названием «Народности России», созданная в 1907-1917 автором П.П. Каменским. Коллекция не имеет аналогов по своему уникальному исполнению и технике.

Несмотря на качество и долговечность фарфоровых изделий, время и обстоятельства могут нанести невосполнимый вред экспонатам. Именно поэтому одной из задач Императорского фарфорового завода является сохранение и воссоздание коллекции.

Всего в коллекции 74 фигуры, высота которых варьируется от 36 до 40 см. Перед «Киберон Групп» стояла задача оцифровки 28 фигур: после обработки результатов сканирования их трехмерные модели готовились для создания цифрового архива коллекции. Эти же 3D модели использовались для создания копий скульптур из гипсополимера посредством 3D печати.

Для оцифровки фигур был использован 3D сканер линейки PRO компании RangeVision. Специалисты компании «Киберон Групп» проводили 3D сканирование на территории музея. 

Анна Ищенко, 3D-дизайнер «Киберон Групп», сказала: «Скульптурам более 100 лет. Любые тактильные манипуляции с ними исключались. Весь процесс проходил в присутствии работников музея, любые передвижения экспонатов проводились с их помощью и под их наблюдением».

Большинство скульптур в росписи имеют черный цвет или вовсе находятся в темно-синих, черных цветовых градациях. Темные цвета имеют плохой коэффициент отражения, это может привести к тому, что сканер просто не «увидит» объект. Это специфика технологии. Далеко не каждый 3D сканер имеет возможность сканировать темные и черные объекты. Фарфор обладает свойственными ему глянцевостью и блеском, что значительно усложняет процесс. Обычно перед 3D сканированием блестящие объекты покрываются матирующим спреем. Но в данном случае его применение не представлялось возможным из-за возраста и ценности фигур. 

Для создания копий, максимально приближенной к оригиналу, требовалось сканирование с высокой точностью. В связи с этим, скульптуры сканировались участками, а не целиком.  

3D сканер RangeVision PRO является настраиваемым: он имеет четыре зоны сканирования для объектов различных размеров. Это позволило выбрать оптимальную зону с точки зрения размера объекта и требуемого качества финальной модели.  

Оцифровка поверхности скульптур проводилась на второй зоне сканирования, размеры которой 300 х 225 х 225 мм. При этом 3D разрешение составило 0,17 мм. Для упрощения задачи и ввиду ограничений на манипуляции со скульптурами, для сканирования использовался поворотный стол. Объект на поворотном столе оборачивался на 360 градусов за 12 поворотов.

Добиться максимального объема информации об объекте для светлых фигур удалось, сделав три группы сканов. Первая группа сканов захватывалась при направленном сканере снизу-вверх, под углом 45 градусов, вторая - под углом 90 градусов (сканирование середины скульптуры), третья - при направленном сканере сверху-вниз, под углом 45 градусов. Для темных и приближенных к черному цвету фигур таких этапов было 6.

Ситуация с фигурами в черных/темных градациях осложнялась тем, что для удачного сканирования необходимо было «засветить объект», тем самым получить от него отражение света. Но в росписи, помимо черного цвета, присутствовал и светлые оттенки (лицо, руки, узоры на одежде). Добиться результата удалось благодаря вариативным настройкам экспозиции 3D сканера RangeVision. Сканирование повторялось при стандартных настройках экспозиции и при экспозиции, увеличенной в 2-3 раза. Таким образом устранялись «пересветы» на объекте, возникающие при освещении фарфора, в условиях, не позволяющих использование матирующего спрея. 

Для скульптур с очень сложной, глубокой детализацией в одежде, проводилось дополнительное сканирование в лежачем положении объекта, при котором сканер мог «увидеть» складки и углубления. 

«В результате работы мы получали 4-5 групп сканов для светлых фигур и 10 – для темных. Содержательный и удобный объем информация для постобработки» - отметила Анна Ищенко. 

После оцифровки экспонатов проводилась пост-обработка результатов. Первоначальная сшивка и обработка сканов происходила в комплектном программном обеспечении сканера – RangeVision ScanCenter, которое позволило совмещать группы сканов в автоматическом режиме, что ускорило и облегчило работу.  При наличии групп с повторяющейся геометрией совмещение сканов производилось в ручном режиме по точкам. Финальная подготовка моделей и подгонка по размеру с учетом усадки материалов дальнейшего производства проводилась в программе Blender. В результате были получены 3D модели в формате STL. 

Полученная путем печати на 3D принтере копия из гипсополимера использовалась для создания гипсовой формы, которая дорабатывалась художниками Императорского фарфорового завода с учетом современных технологических особенностей производства. Затем будущее изделие отливалось в эти формы и проходило двукратный высокотемпературный обжиг. 

Финальная стадия создания реплики - точное копирование росписи с музейного оригинала. Копирование образца и последующая роспись каждого изделия выполняются вручную в цехе высокохудожественных изделий с учетом цветовой нюансировки и мельчайших деталей. 

Благодаря профессионализму скульпторов-художников Императорского фарфорового завода, опыту специалистов компании «Киберон Групп», и высокоточному оборудованию для 3D сканирования RangeVision удалось выполнить масштабный проект по сохранению и воссозданию значимой для истории коллекции «Народности России».