逆向工程解決方案

3D掃描儀各行業解決方案-雕刻行業篇

5/12/2017

綜述
雕刻藝術古已有之，可謂與人類文明歷史一起誕生於世。如今，現代加工設備與軟件技術的不斷進步也帶來了雕刻產業的全新革命，各種新型的雕刻機可以雕刻圖案優美的雕刻工藝製品，產業化能力極大提升，然而產業升級的瓶頸也很明顯。

一是現有的3D造型軟件還只能生成比較簡單或規則的曲面形狀，大量精美而複雜的雕刻工藝品還是以手工設計畫圖為主，想用計算機直接生成大師級的雕刻工藝品還是十分困難的，這樣就造成了大師級工藝品往往是孤品的狀況。產量跟不上，行業難以做大。

二是由於雕刻精品產量很低，而物以稀為貴，作品的價格動輒十萬，百萬元，非常老百姓無法承擔，也就限制了行業的發展空間。

3D掃描儀則可以快速獲取到合適的3D圖紙，簡單軟件處理後就可以生成CNC雕刻機的雕刻路徑，由機器去完成前期半成品的批量加工，手工師傅的時間被大量解放出來，要做的就是在半成品的基礎上做些精修使之成為成品即可，效率極大提高，企業利潤成倍增長。

方案重點:
先臨三維提供的雕刻行業3D數字化技術綜合解決方案的最大優勢在於可以幫助快速完成製圖環節。下面傳統技術方案與3D數字化技術方案的優劣勢對比：

　傳統雕刻工藝與新型技術方案之間沒有衝突，人工製圖和使用3D掃描儀幫助製圖，這兩者也沒有絕對的好壞之分，尤其在體現文化傳承和精雕細刻方面，傳統雕刻工藝可以作為新型技術方案的重要補充，合力為企業創造效益。
石雕、木雕、玉雕等雕刻企業可以根據自身的實際情況，分析了解傳統雕刻工藝和新型雕刻技術方案的優勢與不足，在實踐過程中做到有選擇性和有針對性地應用，一定能夠幫助企業降低成本，增強質量，提升產能，做大做強。

方案價值:
先臨三維綜合解決方案給企業帶來的效益：

1. 可以為雕刻產品建立起完整、準確、永久的3D數字檔案庫

2. 基於實物的高保真度的3D數字模型，可以使仿形和改型設計更加方便快捷

3. 三維數字模型建立之後，作為批量數控加工生產的基礎信息，可以極大化地提高數控加工效率，提升雕刻產品的產業化能力
- 原來需要1天甚至半個月的製圖時間（由花紋的複雜程度決定），現在僅需十幾分鐘至半天時間就可完成；
- 雕刻大師的作品能進行高保真度的3D數字化，作為批量數控加工生產的基礎信息，提升雕刻產品的產業化能力

4. 先臨三維公司擁有一支專業的3D數字化技術服務團隊，可以為客戶量身定製完善的綜合解決方案

5. 先臨三維為雕刻行業定制提供的3D數字化綜合解決方案，不僅適用於木雕、金屬雕刻、玉雕、石雕和核雕，同樣適用於根雕、竹雕、牙雕等其他眾多雕刻產品。

客戶案例:
城市雕塑的三維數字化製造新模式（伏波將軍）
A. 面臨問題：
時間短，任務重，工程大，設計師在泥塑一個2米的雕像後已經沒有時間再去泥塑造一個大樣，後續的鑄模、澆鑄均來不及跟不上，工程不能如期完工。
B. 解決方案： 根據工作人員的要求，根據實際情況，先臨三維使用了OpticScan雙目系列三維掃描儀，對2米多高的泥塑小樣進行高效、完整、高精度、無損地測量。無論是複雜的人物表情與動作，還是細微的圖案紋理， OpticScan-D雙目系列三維掃描儀都能夠全面，高精度，清晰的將所有數據進去採集和表現出來，最小點距可達0.047mm。通過對泥塑小樣的三維掃描建立起雕塑的三維數字模型，建立雕塑的數據庫後，由CNC分塊鑄造翻制快速成型出等比例的付波將軍雕塑模型10米的樹脂模型，翻制出型殼，製完樹脂型殼後然後澆鑄銅水，待銅水冷卻後打碎型殼銅雕鑄造完成（如是分塊鑄造需焊接拼裝成型）。

C. 解決方案帶來的效益：
1.大大縮短了工程時間，提高了工程效率及，並保證了雕塑的細節準確性，使工程如期完工。；
2.通過數字記錄的方法為雕塑以後的維護保護提供檢測和修復依據；

該雕塑成品為一尊將軍躍馬颯爽英姿、高達25米的青銅雕塑，非常威武雄壯，正是對馬援將軍當年神勇事蹟的紀念，表達對伏波將軍的崇敬之意和懷念之情。

3D掃描唐武則天之母楊氏陵園石雕，建立永久的3D數據檔案
A. 項目說明：
2010年，先臨三維經陝西省文物局批准，在順陵文管所的支持下，對順陵的六對大型石雕進行了3D掃描，精度達到了現有技術所允許的極限，這是有史以來第一次對唐代大型石雕進行的3D掃描及數據整理工作，使用了包括3D掃描儀與攝影測量系統等設備，掃描工作克服了露天及酷暑所帶來的重重困難，歷史一個多月順利完成。

先臨三維工作人員使用3D掃描儀對唐順陵《天祿》進行3D掃描
攝於2010年秋，陝西咸陽

順陵《走獅》石雕的3D掃描現場

B. 石雕三維數據用途：
通過民國時期拍攝的順陵《天祿》與《走獅》黑白照片可以看出，石雕表面已經發生了變化，3D掃描儀獲取到的3D數據建檔可以永久保留現在的石雕信息，為以後的保護、維修、檢測提供堅實可靠地科學依據。

石雕《天祿》的數據模型

石雕《走獅》的數據模型

蘇州凌雲工藝扇廠全面提升雕刻產量與工藝品質
A. 面臨的問題：
在未購買3D掃描儀之前，即使凌雲工藝扇廠擁有若干台精雕機，還是無法充分發揮雕刻機的效用，仍然使用手工來進行竹片雕刻，產量提高遇到了很大的瓶頸。
B. 先臨三維的解決方案：
根據凌雲工藝扇廠的實際情況，先臨三維為其提供EaScan木雕專用系列3D掃描儀。工作人員可輕鬆進行掃描並能夠快速的獲取到被掃描物體的完整數據，直接輸出STL格式數據，然後導入雕刻編程軟件，直接編寫刀路

購買了先臨三維提供的解決方案設備之後，凌雲工藝扇廠可以將掃描的竹片數據導入到精雕機內協助其進行技術分析，找到準確的點位置進行下刀雕刻；另一方面，可以掃描一些比較好的花紋圖案，導入到精雕進行雕刻。
先臨三維提供的解決方案為蘇州凌雲工藝扇廠帶來的生產效率的提高是顯而易見的，買入EaScan木雕專用3D掃描儀搭配精雕機來代替以往的純手工雕刻，不僅可以快速生產出想要獲得的工藝品，而且可以將扇廠高級師傅從重複瑣碎的工作中抽取出來進行更高級別的打磨，創意等工作，不僅提高產品產出效率和周期，更使得扇品工藝品的完成質量進一步提高。

五重佛舍利寶塔的3D數據獲取
A. 項目說明：
目前，寶塔存放在收藏者王先生的私人陳列室裡，收藏者表示無償捐獻給國家。為了保護這件覺有特殊意義的稀世奇珍，王先生決定採用先進的3D掃描技術對塔進行詳盡的數據採集及整理工作。2010年，杭州先臨三維科技股份有限公司得到了王先生的特許，在其陳列室內使用雙目系列的3D掃描儀，從外至內，對每層不同材質的寶塔進行了高精度的3D掃描，獲取到了這個代表著佛教最高規格的寶塔完整的3D數據，為寶物的保護和延續提供了基礎。