PortalCam воссоздает Собор Святого Сердца в Лурде с помощью технологии SLAM+3DGS для высокоточного цифрового сохранения

Когда яркие витражи векового религиозного здания встречаются с передовыми 3D-технологиями, сохранение и передача культурного наследия приобретают совершенно новые возможности. Пространственная 3D-камера PortalCam от Tianbaonet с ее новаторской технологией слияния SLAM+3DGS впервые была применена в проекте цифрового архивирования Собора Святейшего Сердца Иисуса в Луреде на Шамяне, Гуанчжоу. Это позволяет историческому зданию достичь «бессмертия» в цифровом мире и устанавливает новый технологический ориентир для защиты религиозного культурного наследия.

1. Проблема цифровизации вековой архитектуры

Собор Святейшего Сердца Иисуса в Луреде расположен в архитектурном комплексе острова Шамянь в районе Ливань, Гуанчжоу. Построенный в 16-м году эпохи Гуансюй (1890 г.), он был вновь открыт в ноябре 2010 г. после реставрации и насчитывает более 130 лет истории. Его архитектурные детали несут богатую историческую информацию: фасады в готическом стиле, стрельчатые дверные проемы, шпилевые окна, красочные витражи и статуя Девы Марии Лурдской во внутреннем дворе, которые вместе образуют уникальный культурный символ. Однако традиционные методы сохранения наследия сталкиваются с тремя основными проблемами:

Высокая стоимость физической реставрации: Проект реставрации 2010 года обошелся более чем в 7 миллионов юаней и включал восемь основных задач, в том числе реставрацию горы Девы Марии и модернизацию электросистемы.
Ограниченные инструменты мониторинга: Ручные проверки не могут зафиксировать изменения в структуре здания в режиме реального времени.
Ограниченные возможности для передачи культуры: Посетители могут наслаждаться архитектурной красотой только во время личного посещения, что ограничивает масштабы распространения культуры.

2. PortalCam: Переосмысление эффективности и качества моделирования пространства

PortalCam сочетает технологии SLAM и 3DGS, одновременно собирая лазерные и визуальные данные для создания 3D-моделей, которые являются как структурно точными, так и фотореалистичными. Оснащенная высокоскоростным модулем лазерного сканирования на 856 000 точек в секунду и четырьмя матрицами камер «рыбий глаз» + фронтальными камерами, она может обеспечить 360-градусный полный охват, точно фиксируя такие детали, как сводчатые потолки и витражи.

Категория	360° панорамная камера	Мобильное 3D-сканирование	Фотографии DSLR	PortalCam
Качество	Плоские панорамные изображения на сфере	Грубые данные о глубине, ограниченная точность	Статические 2D-изображения или фрагментированные 3D-сетки	Реалистичная 3D-модель пространства
Время захвата (для пространства площадью 300 м²)	3-4 часа	Только небольшие объекты или комнаты	Требуется несколько снимков	15 минут
Охват	Не подходит для больших пространств	Только для небольших объектов или сцен	Одиночная перспектива	От небольших объектов до больших пространств
Опыт просмотра	Вид с фиксированной точки	Только на мобильных устройствах	Нет иммерсивного роуминга	Просмотр на нескольких устройствах, свободный роуминг

01 Сбор полевых данных

Оператор обходит церковь, держа PortalCam. Используя технологию SLAM, выполняется позиционирование и картографирование в реальном времени, одновременно захватывая:

Фасад здания: Геометрические особенности стрельчатых дверных проемов, шпилевых окон и небольших угловых башенок.
Внутреннее пространство: Ребристые украшения, стрельчатые потолки, а также светотеневые эффекты витражей.
Ключевой ландшафт: Пространственное соотношение горы Девы Марии и статуи Девы Марии Лурдской.
Окружающая среда: Планировка приходского дома и жилых помещений рабочих.

02 Интеллектуальная генерация модели

Собранные данные обрабатываются с помощью программного обеспечения LCC Studio, автоматически выполняя три оптимизации:

Улучшение деталей: Обрезка и слияние Гауссиан для мелких структур, таких как текстуры земли и витражные мозаики.
Коррекция структуры: Использование лазерных данных для исправления ошибок моделирования, вызванных препятствиями от деревьев.
Облегчение модели: Совместимость с несколькими платформами, такими как веб-браузеры и VR-гарнитуры, обеспечивая высокую точность, измеримость и возможность использования в разных сценах.

03 Многомерное использование цифровых результатов

Сгенерированная 3D-модель поддерживает интерактивный роуминг на нескольких терминалах. Пользователи могут свободно переключать перспективы и исследовать каждый уголок собора на различных устройствах. Он также предлагает функцию измерения для получения точных данных о размерах, обеспечивая научную основу для будущих ремонтов и защиты. Модель может быть напрямую импортирована в основные платформы, такие как UE и Blender, для вторичного редактирования, легко обеспечивая виртуальные выставки, цифровые исследования и другие разнообразные приложения.

Являясь ведущим поставщиком решений для продуктов 3D-визуализации в Китае, Tianbaonet более 20 лет активно работает в области пространственной цифровизации. Успешная реализация проекта Собора Святейшего Сердца Иисуса не только демонстрирует применимость PortalCam в цифровизации религиозной архитектуры, но и подчеркивает ведущие преимущества Tianbaonet в технологических преобразованиях и применении в различных сценариях. В будущем мы продолжим совершенствовать технологии продуктов, чтобы предоставлять «недорогие, высокоэффективные и высокоточные» цифровые решения для большего числа религиозных зданий и исторических реликвий, обеспечивая сохранение и передачу культурного наследия в цифровую эпоху.