FARO激光掃描儀將莎士比亞環(huán)球劇院送入數(shù)字時(shí)代
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環(huán)球劇院最初于1599年創(chuàng)建，1613年的一場(chǎng)演出中,，用于強(qiáng)化戲劇效果的大炮意外走火,，火花引燃稻草屋頂，將整個(gè)劇場(chǎng)燒為平地,。雖然后來得以重建,，不過也難以擺脫與其它倫敦劇院相同的命運(yùn),，于1642年被清教徒關(guān)閉，1644年拆毀,。
今天人們知道的莎士比亞環(huán)球劇院是由導(dǎo)演兼演員薩姆•沃納梅克(Sam Wannamaker)發(fā)起籌建的,。最終在1977年，嚴(yán)格按照伊麗莎白時(shí)代的設(shè)計(jì),，全球劇院得以重新建造起來,。劇院位于泰晤士河南岸，距離原址僅200米,，也是自1666年倫敦大火發(fā)生以來，首座獲得批準(zhǔn)修建的草屋頂結(jié)構(gòu)建筑,。 這座露天式劇院的舞臺(tái)位于正廳中央,，周圍為傾斜式三層座椅。每場(chǎng)演出能容納約1300人,，很多觀眾甚至是站在正廳舞臺(tái)一旁,。 除現(xiàn)代化服務(wù)和不可或缺的噴水滅火系統(tǒng)外，從結(jié)構(gòu)到舞臺(tái)布局,，各個(gè)部分都忠實(shí)再現(xiàn)了劇場(chǎng)的本來面貌,，通過多處舞臺(tái)地板開口和活板門的設(shè)計(jì)，共有四層,，創(chuàng)造出演出所需的空間層次感（從舞臺(tái)下的地獄到屋頂?shù)奶焯茫?。環(huán)球劇場(chǎng)的附近設(shè)有用于展覽及處理行政事務(wù)的主體建筑。 為忠實(shí)再現(xiàn)劇場(chǎng)的本來面貌,，采用了各種傳統(tǒng)建筑材料,，整個(gè)結(jié)構(gòu)或是根據(jù)原計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，或是“幾乎”按照計(jì)劃進(jìn)行修建的,。隨時(shí)間推移,，木材開始便干，出現(xiàn)收縮變形,。 最糟糕的是,，劇場(chǎng)缺乏準(zhǔn)確的規(guī)劃，特別是對(duì)于舞臺(tái)和用于舞臺(tái)設(shè)計(jì),、布景和布局的后臺(tái)區(qū)域,。對(duì)于一座伊麗莎白時(shí)代的劇場(chǎng)而言，一切都有“現(xiàn)成”可尋,，因此,，最重要的是以二維和三維方式獲得、檢查并測(cè)量空間尺寸,。莎士比亞環(huán)球劇院于是選擇了APR服務(wù),，對(duì)劇場(chǎng)進(jìn)行激光掃描,，以獲得點(diǎn)云、三維模型和二維設(shè)計(jì)圖,、截面圖及立視圖,。 在大約兩周的時(shí)間內(nèi)，采用FARO激光掃描儀LS 880對(duì)整個(gè)劇場(chǎng)進(jìn)行了掃描,。該掃描儀的設(shè)計(jì)以方便使用為原則,，性能表現(xiàn)突出，能準(zhǔn)確捕獲三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),。該系統(tǒng)能進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn),，在掃描儀所處位置的視線范圍內(nèi)，自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量,，每秒可獲得120,000點(diǎn),。在不到4分鐘的時(shí)間內(nèi)，與掃描儀配套的FARO Scene軟件便能獲得一組點(diǎn)以及上百萬的XYZ坐標(biāo),。該掃描儀能提供逼真三維圖像,，具備快速，模塊性的特點(diǎn)及經(jīng)驗(yàn)證的成熟技術(shù),。 在整個(gè)禮堂,、正廳及后臺(tái)的四個(gè)不同層次，共進(jìn)行了約100次全面的360度掃描,。由于禮堂的布局特點(diǎn),，需要在各個(gè)層次完成多次掃描，以避免數(shù)據(jù)中出現(xiàn)大的缺口,。所有外露木材,，特別是屋頂上的木材需要進(jìn)行額外的多次掃描。LS 880備有可選數(shù)碼相機(jī),，與掃描儀相連時(shí),，能捕捉到高品質(zhì)圖片，并與點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,。在這里,，這一步驟必不可少，以便能在大約15分鐘內(nèi)完成一次掃描,。通過球面靶及平面靶的組合,，對(duì)所有的掃描進(jìn)行記錄。球面靶及平面靶與整個(gè)舞臺(tái)和禮堂的閉合導(dǎo)線相連,，使用全站儀進(jìn)行觀察,。掃描距離盡可能控制在20米之內(nèi)，以獲得最佳的數(shù)據(jù)和圖像品質(zhì)效果,。 之后在辦公室中使用FARO Scene對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,。FARO Scene是為專業(yè)人士設(shè)計(jì)的高性能,、實(shí)用性三維點(diǎn)云軟件工具。特別適用于顯示,、處理和利用高分辯率的三維掃描點(diǎn),。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)檢查和篩選，以剔除點(diǎn)云中的瑕疵,，之后進(jìn)行記錄并輸入正確的網(wǎng)格系統(tǒng),。對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行著色，并將色彩及色飽和度掃描直接輸入點(diǎn)工具,，進(jìn)行組合和統(tǒng)一化,。隨后將數(shù)據(jù)進(jìn)行修整和清理。由于數(shù)據(jù)均為高分辨率,，需要將其輸入進(jìn)行篩選,，從而使每次掃描在平面上留下6毫米的空間。再將各區(qū)域的掃描組合起來,，再次篩選，最后得到統(tǒng)一的6毫米空間距離,。最后向客戶提供具有6毫米,、8毫米和10毫米空間距離的點(diǎn)云，以及點(diǎn)工具復(fù)件,，以幫助其創(chuàng)建自己的圖像和插入數(shù)據(jù),。 從掃描數(shù)據(jù)中對(duì)每一區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確建模，以創(chuàng)建整個(gè)劇場(chǎng)的模型,。同掃描數(shù)據(jù)一樣,，該步驟被分為多個(gè)區(qū)域進(jìn)行，以方便操作,，即四個(gè)舞臺(tái)層次,、三個(gè)禮堂層次，屋頂及劇場(chǎng)外部,。 完成之后,，客戶同時(shí)要求得到系列二維計(jì)劃圖和截面圖。這些可自動(dòng)從三維模型中獲得,，進(jìn)行修整,，最后合成達(dá)到完整的圖畫。 激光掃描是獲得木材結(jié)構(gòu)的理想方式,，同時(shí),，獲得的數(shù)據(jù)也可用于準(zhǔn)確制作該建筑物復(fù)雜的布局。通過數(shù)據(jù),，劇院得以掌握以二維及三維格式顯示的獨(dú)特布景設(shè)計(jì)的詳細(xì)資料,。 |
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