APPLIKATIONSBERICHT Digitalisierung des Renaissance

APPLIKATIONSBERICHT
APPLICATION REPORT
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PRODUKTBEREICH / PRODUCT SECTION:
SYSTEM / SYSTEM:
KUNDE/PARTNER / CUSTOMER/PARTNER:
3D-Digitalisierung / 3D Digitizing
T-SCAN 2
Metropolitan Museum of Art, New York
Consejería de Cultura de la Junta de Andalucía
DeltaCAD, Spain
DATUM / DATE:
August 2008 / August 2008
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Digitalisierung des Renaissance-Innenhofes der Festung von
Vélez Blanco im Metropolitan Museum of Art (New York)
Anfang 1904 veräußerten die Herzöge von Medina Sidonia, in deren Besitz sich die Festung von Vélez
Blanco (Andalusien/Spanien) befand, das wenige Mobiliar das damals noch in der Festung verblieben war.
Im Mai des selben Jahres verkauften sie zudem das Schmuckstück des Bauwerks, den RenaissanceInnenhof mit seinen herrlichen Reliefs aus weißem Macael-Marmor für 80.000 Peseten an den
französischen Händler J. Goldberg. Stein für Stein wurden die Fragmente auf Karren zum Hafen von
Cartagena gebracht und von dort aus nach Marseille verschifft. Im Jahr 1913 erwarb George Blumenthal
das Bauwerk, und vermachte es nach seinem Tod im Jahre 1954 dem Metropolitan Museum in New York,
wo es noch heute aufgebaut ist und eine der Hauptattraktionen darstellt.
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Derzeit ist die Consejería de Cultura de la Junta de Andalucía, das Kulturamt der Region Andalusiens,
dabei, anhand eines umfassenden Restaurierungsverfahrens das geschichtliche Andenken wieder
herzustellen, wobei das Hauptaugenmerk auf dem Rennaissance-Innenhof liegt. Die Finanzierung dieses
Projektes wird ebenfalls durch das Kulturamt der Region Andalusiens sichergestellt.
Aquarell mit Resten des Innenhofs, 1904. Hispanic Society of America
RESTAURIERUNG MITTELS 3D-SCAN
Neue Scanverfahren ermöglichen es, Repliken von Kunstgegenständen anzufertigen, ohne diese zu
berühren. Dies bedeutet einen erheblichen Vorteil, da etwaige Beschädigungen vermieden werden können.
Herkömmliche Verfahren verwenden Harze oder Silikone, um daraus eine Gussform der Objekte
herzustellen - eine relativ risikoreiche Vorgehensweise, da die Gefahr besteht, dass Teile des Gegenstands
am Silikon der Form haften bleiben.
Das Metropolitan Museum of Art in New York beauftragte nun das Kulturamt der Region Andalusiens mit der
Erstellung einer Kopie des Rennaissance-Innenhofs unter Anwendung eines neuen 3D-Scanverfahrens, um
eine Beschädigung des Kunstwerks zu vermeiden. Die Digitalisierung des Innenhofs (Abmessungen 17 x 12
m, Höhe 9 m) wurde mit einem handgeführten 3D-Laserscanner (entwickelt von Steinbichler Optotechnik)
durchgeführt. Da viele 3D-Laserscanner sehr empfindlich auf Glanz und Tageslicht reagieren, ist der
T-SCAN Sensor derzeit das einzige am Markt verfügbare System, das in Umgebungen mit ständig
wechselnden Lichtverhältnissen problemlos eingesetzt werden kann. Die 3D-Digitalisiersysteme von
Steinbichler werden in Spanien und Portugal exklusiv von der Firma DeltaCAD vertrieben. DeltaCAD ist
zudem als Dienstleister für 3D-Digitalisierprojekte tätig.
Mit der Digitalisierung der Marmorteile des Innenhofs mit dem T-SCAN System wurde im August 2008 in
New York begonnen. Das Messsystem ist außerordentlich mobil und kann einfach transportiert werden -
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eine Datenerfassung vor Ort ist somit ohne weiteres durchführbar. Der Laserscanner erfasst mit einem
ungefähr 100 mm breiten Laserstrahl Millionen Punkte in den zu scannenden Bereichen, wobei die Daten
aus einem Abstand von etwa 10 cm zu der zu scannenden Oberfläche aufgenommen werden. Das Gerät
kann aufgrund seiner hohen Ergonomie vom Bediener einfach und sehr intuitiv bedient werden.
FUNKTIONSPRINZIP DES T-SCAN LASERSCANNERS:
Ein sichtbarer Laserstrahl (670 nm, Laserklasse 2) wird mit Hilfe eines rotierenden Polygonspiegels
linienhaft ausgelenkt und scannt die Oberfläche des Messobjektes mit hoher Aufnahmefrequenz ab. Nach
dem Prinzip der Triangulation wird aus der Kenntnis der Auftreffposition des zurückreflektierten Laserlichtes
in der Empfängeroptik der Messabstand errechnet. Die exakte Raumposition des Scanners in allen 6
Freiheitsgraden (6D, d.h. die drei Raumkoordinaten und die drei Drehwinkel) wird durch ein optisches
Trackingsystem bestimmt, welches mit seinen drei Infrarotkameras mindestens drei von insgesamt 29
Infrarotmarkern, die sich auf dem Scanner befinden, identifiziert. Durch die Bewegung des Scanners wird
die Objektoberfläche vollständig erfasst und die gemessenen 3D-Koordinaten (Punktwolke) werden in
Echtzeit auf dem Monitor dargestellt. Ein Pilotstrahl und Leuchtdioden auf der Scannerrückseite garantieren
die optimale Abstandseinstellung des Scanners während der Bewegung über die Oberfläche.
T-SCAN 2 System von Steinbichler - bestehend aus Trackingsystem mit 3 Kameras und
handgeführtem Laserscanner
Mit DeltaCAD wurde ein kompetenter Dienstleistungspartner beauftragt - das Unternehmen besitzt
umfangreiche Erfahrung im Bereich der Koordinatenmesstechnik (frühere Projekte umfassten z.B. die 3DDigitalisierung von Formel 1 Fahrzeugen oder Formen für den Werkzeugbau, aber auch von Objekten wie
Figuren für die "Fallas", einem Volksfest in Valencia oder von Skulpturen berühmter spanischen Bildhauer).
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Die erfassten und mit der Mess- und Auswertesoftware T-SCANplus aufbereiteten 3D-Daten liefern die
Grundlage zur Erzeugung eines mathematischen Modells der Objektoberfläche von höchster Qualität. So
kann z.B. im Fahrzeugbau die äußere Form eines Modells präzise erfasst werden. Die so erzeugten Daten
dienen als Basis für die weitere Verarbeitung in CAD-Programmen oder zur Generierung entsprechender
Fräsprogramme.
Die 3D-Datenerfassung der entsprechenden Abschnitte des Renaissance-Innenhofes wurde im August 2008
vorgenommen. Anschließend wurden die einzelnen Scandaten zusammengefügt und aufbereitet, um eine
vollständige Oberflächenbeschreibung, die eine originalgetreue, virtuelle Kopie des Renaissance-Innenhofs
darstellt, zu erhalten.
Die Scandaten wurden zur Erstellung der Replik an die Escuela de Marmol de Andalucìa in Fines
(andalusische Steinmetzschule) weitergegeben. Hier wird nun eine Kopie des Renaissance-Innenhofs Stein
für Stein aus Macael-Marmor nachgefertigt.
Der im Metropolitan Museum in New York ausgestellte Renaissance-Innenhof
Die Finanzierung des umfangreichen Vorhabens (3D-Digitalisierung durch DeltaCAD, Marmorarbeiten durch
die Escuela de Mármol) wurde von der Consejería de Cultura (dem spanischen Kulturamt) durch Mitwirkung
der Empresa Pública des Gestión de Programas Culturales (öffentliche Einrichtung zur Leitung kultureller
Programme) übernommen.
Die ausführende Firma DeltaCAD unterhält Büros in Madrid, Barcelona, Bilbao und Portugal, und verfügt
über umfassende Erfahrung im Bereich der optischen 3D-Digitalisierung sowie CAD/CAM. Neben Beratung,
Verkauf und Schulung bietet DeltaCAD auch Dienstleistungen für Konstruktion, Reverse Engineering und
3D-Scanning an. Die Sensoren zur 3D-Digitalisierung von Steinbichler Optotechnik (COMET, T-SCAN)
werden in Spanien und Portugal exklusiv von DeltaCAD vertrieben.
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Weitere 3D-Scan Projekte, die mit Produkten der Steinbichler Optotechnik von DeltaCAD im Bereich Kunst
durchgeführt wurden:
- Templo Expiatorio de la Sagrada Familia
- Arbeiten für diverse Bildhauer (Lorenzo Quinn, Eduardo Capa, Antonio Lopez, Marina Nunez)
Gefräste Arbeit aus Metacrylat auf Basis von 3D-Scandaten
Statue von Bildhauerin Maria Nunez
(Clara Campoamor, im Abgeordnetenkongress zum Gedenken an die Einführung des Frauenwahlrechts)
Statue von Bildhauer Víctor Ochoa - Plastik für den Mutua Madrilena Preis
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Georg-Wiesböck-Ring 12
83115 Neubeuern - Germany
DeltaCAD, S.L.
Kontakt: Alejandro Arjona Knorr
Parque Empreserarial Casablanca 1
Avda. Dr. Severo Ochoa, 36
28100 Alcobendas (Madrid)
fon: +34-91-662-4354, fax: +34-91-657-4058
[email protected]
www.deltacad.es
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fon (+49) 8035-8704-0
fax (+49) 8035-1010
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