08. září 2025 17:28

Digitální klenoty: 3D skenování jako nástroj pro zachování uměleckých artefaktů

3D skenování uměleckých děl představuje moderní metodu digitálního zachycení různorodých objektů, mezi které patří například sochy, reliéfy, plastiky, architektonické prvky nebo malby. Tato technologie dovoluje vytvořit přesné digitální modely, které věrně reprodukují geometrické tvary a zároveň zaznamenávají povrchové detaily včetně barev a textur. Díky tomu se 3D skenování stává nezbytným nástrojem pro uchování kulturního dědictví v digitální podobě, a to nejen pro dlouhodobou ochranu těchto děl před poškozením nebo ztrátou, ale také pro jejich podrobný výzkum a cílené restaurování. Digitální modely navíc zpřístupňují umělecká díla široké veřejnosti prostřednictvím virtuálních prohlídek nebo interaktivních expozic.

3D model historického artefaktu.

Technické výzvy digitalizace: různé materiály a povrchy

V archeologii představuje zásadní komplikaci skutečnost, že artefakty nejsou tvořeny homogenními materiály. Není tak možný jednotný způsob jejich digitalizace.

Další komplikace vyplývají z povrchových vlastností materiálů. Pro skenování jsou nejvhodnější matné keramické povrchy, které díky optimální kombinaci světelné absorpce a odrazivosti umožňují rychlé a vysoce kvalitní snímání. Naopak glazované nebo částečně glazované artefakty představují při skenování výrazně větší technické obtíže.

Vzácné kovy, jako jsou zlato, stříbro či bronz, jsou často umělecky zpracované, avšak jejich lesklé a třpytivé povrchy přesné měření výrazně komplikují.

Od ručních kreseb ke špičkovému 3D skenování

Na počátku byly umělecké předměty dokumentovány ručně kreslíři, kteří je s pečlivostí a důrazem na detaily přenášeli na papír. Tento tradiční způsob zaznamenávání vyžadoval nejen preciznost, ale i značnou časovou náročnost, přičemž výsledek závisel na schopnostech a zkušenostech jednotlivých umělců.

Později byla zavedena digitalizace pomocí skenerů s technologií strukturovaného světla, který umožňuje rychlejší a detailnější zachycení.

3D skener StereoScan neo pomáhá uchovat ohromné množství nálezů

Zemský úřad pro archeologii v německém Sasku (LfAS) zajišťuje výzkum, dokumentaci, ochranu, i zpřístupňování archeologických památek. Disponuje jedním z největších archeologických depozitářů v Německu, uchovává přes 20 milionů nálezů. K identifikaci a ochraně uměleckých artefaktů využívá moderní technologie, například laserové skenování, leteckou archeologii nebo různé geofyzikální metody.

Sbírka LfAS obsahuje extrémně rozmanité předměty, od drobných nálezů, jako jsou myší obratle, až po několikametrové artefakty ze dřeva nebo těžké kamenné náhrobky. Tato variabilita ve velikostech, hmotnostech i materiálech klade na technologie vysoké nároky.

Pro účely digitalizace artefaktů byl pořízen vysoce přesný 3D skener StereoScan neo, který díky pokročilé optické technologii umožňuje nejen detailní zachycení geometrie, ale také věrné podání barevného spektra. Tento systém je optimalizován pro skenování drobných, křehkých objektů. Typicky mincí, jejich fragmentů a historických šperků. Umožňuje přesné a rychlé snímání i těch nejkomplexnějších povrchových struktur.

Adaptivní plnobarevná projekce StereoScan neo využívající intenzivní osvětlení ze tří LED diod pro maximální přesnost snímání.

Skener využívá pokročilou technologii Smart Phase Projection (SPP), díky které zachycuje data ve špičkové kvalitě i z opticky náročných povrchů. Na rozdíl od konvenčních metod strukturovaného světla poskytuje výrazně lepší výsledky při skenování lesklých, tmavých či jinak problematických materiálů, a to bez nutnosti použití sprejů nebo mechanického čištění, které může narušit integritu originálních artefaktů.

Za účelem další optimalizace procesu je ke skenovacímu systému připojen automatizovaný rotační stůl, který výrazně zvyšuje efektivitu digitalizace a zároveň minimalizuje fyzickou manipulaci s předměty, což je v případě citlivých a historicky cenných artefaktů klíčové. Automatizace navíc zásadně zkracuje čas potřebný pro nasnímání jednotlivých objektů, které jsou standardně skenovány ze šesti až osmi různých úhlů.

Digitalizace pomocí skeneru StereoScan neo vybaveného rotačním stolem, který nasnímá všechny strany artefaktu z jednoho místa.

Proces mapování textur u 3D naskenovaných dat.

Implementace pokročilých skenovacích technologií představuje zásadní posun v přístupu k digitalizaci uměleckých děl. Spojení vysoké technické přesnosti, automatizace a šetrnosti k originálním artefaktům umožňují efektivní dokumentaci i těch nejcitlivějších a tvarově složitých předmětů. Díky těmto nástrojům mohou tyto instituce nejen chránit a uchovávat cenné nálezy pro budoucí generace, ale zároveň zpřístupnit své sbírky badatelům i široké veřejnosti prostřednictvím vysoce kvalitních 3D modelů.

Detailní záběr na povrch. StereoScan neo si s 3D digitalizací hravě poradí.