Náhrobek arcibiskupa Stojana se nachází na Velehradě v bazilice Nanebevzetí Panny Marie a Cyrila a Metoděje v Královské kapli. Spodní a zadní část náhrobku je tvořena mramorem. Tumba je bronzová s reliéfem arcibiskupa.

Zadání pro firmu Prima Bilavčík s.r.o. bylo zdigitalizovat tuto památku pro následnou archivaci dat a také modelovou prezentaci této nejvýznamnější památky v Královské kapli.
Díky velikosti náhrobku (kde reliéf je v životní velikosti), různorodosti materiálů (lesklý mramor, lesklý bronz) jsme zvolili skenování dvěma různými typy zařízení, kde první skener funguje na principu laserového snímání a druhý na metodě optického snímání.
Pro metodu snímání laserem se rozhodovalo mezi skenovacím ramenem a ručním skenerem. Výhoda skenovacích ramen spočívá v tom, že odpadá nutnost označovat skenovaný objekt pomocí pozičních značek, protože ramena mají svůj vlastní souřadný systém a odměřování probíhá pomocí snímačů v kloubech. Jeho nevýhoda je ale měřicí rozsah zařízení. Ten je definovaný jako opsaná koule při nejdelším dosahu ramene, v našem případě 2,5m. Pro takto velký objekt je nutné rameno přesunovat a propojovat více skenů do jednoho výsledného obrazu. U ručního skeneru naopak není limit v dosahu skeneru (odpadá tedy nutnost propojování více skenů), nevýhoda ale spočívá v potřebě označení objektu pomocí reflexních markerů.

Nakonec byla pro metodu laserového snímání vybrána možnost skenování ramenem FARO DesignARM. Důvod proč se upustilo od ručního skeneru byla právě nutnost olepení náhrobku reflexními markery, z čehož plynula obava o následné znečištění povrchu tumby.
Pro metodu optického snímání byl vybrán ruční skener Mantis Vision F6SR, který má velmi dobré výsledky ve skenování lesklých objektů. Skenování je velmi rychlé a pro velikost tohoto náhrobku naprosto ideální.
Samotná práce započala se skenerem FARO DesignARM. Snímání zde probíhá pomocí zelené laserové linky o délce 80-150 mm. Při skenování členitého reliéfu arcibiskupa se zařízení ukázalo jako velmi efektivní, co se týká snímání detailů povrchů. Díky krátké délce laserové linky a potřebě přesunutí ramene na 8 různých pozic okolo náhrobku, bylo ale skenování zdlouhavé a nasnímat plochy pouze z tumby (bez mramorového podstavce) trvalo téměř 3 hodiny.

Skenování měřicím ramenem FARO DesingARM

Následně proběhlo skenování pomocí optického ručního skeneru Mantis Vision F6SR. Díky snímání optikou trvalo skenování celého náhrobku včetně boční stěny i reliéfu pár minut.

Skenování ručním skenerem Mantis Vision F6SR
 

Úprava a vyhodnocení dat probíhala již mimo baziliku.
Data z laserového skeneru bylo potřeba nakombinovat a sjednotit do jednoho objektu. Následně upravit okraje, záplatovat díry, vyhladit špatně dostupná místa. Celkově tyto práce zabraly zhruba 2 hodiny. Výsledkem je 3D objekt s hezkými detaily znaků.

Optický skener Mantis Vision má vlastní SW pro úpravu nasnímaných bodů. To se ukázalo jako velká výhoda, protože tento program dokáže při správně nasnímaném objektu automaticky registrovat, zarovnat a sloučit celý průběh skenování. V podstatě to znamenalo pouze provést automatické operace v tomto softwaru, kde výpočty trvaly 15minut. Následně se vytvořila polygonová síť a vznikl kompletní model kompletního náhrobku, navíc i s možností zobrazení reálných barev. Detaily nejsou tak ostré jako u dat ze skenovacího ramene, jsou ale plně dostačující.

Výstupní data z obou přístrojů jsou precizní. Ovšem v závislosti na rychlost sběru dat je pro tyto větší objekty vhodnější optický skener. Rameno s laserovým skenerem je ideální pro použití na menší památky, jako jsou sošky, mozaiky nebo plastiky.
Navzdory složitosti tvaru náhrobku, jeho velikosti, nepřístupnosti ze všech stran a lesklému povrchu probíhal sběr dat bez potíží a výsledky jsou více než dobré.

Skenovací zařízení:

• Mantis Vision F6-SR
• Skenovací rameno FARO DesignArm 2.5C

Vyhodnocovací software:

• Echo
• Geomagic Design X

Zadání – skenování památek v Bazilice na Velehradě pro digitální archivaci kulturního dědictví.
Proběhlo vyskenování náhrobku arcibiskupa Stojana. Pro zjištění nejlepšího způsobu skenování byly vybrány dva různé typy přístrojů, kde Mantis Vision snímá na principu optického skenování, a rameno DesignArm na principu skenování laserovou linkou. Objekt je velký cca 2,5m x 1m. Materiál je bronz.

Skenování pomocí přístroje Mantis Vision
Masivní rychlý sběr dat. Skener bez problémů snímá lesklý bronz i hladký mramor. Celý náhrobek byl vyskenovaný za 5 minut, včetně 3D obrazce nad náhrobkem.
K dispozici jsou i barevná data. Detaily nejsou úplně vysoké, avšak pro digitalizaci památek plně dostačující.
Zpracování dat, jako je ořez, redukce šumu, zarovnání skenů a mesh trvá cca 1 hodinu, program provede většinu těchto věcí automaticky.

Skenování pomocí přístroje DesignArm
Sběr dat laserovou linkou je pro tyto aplikace velmi pomalý. Snímání objektu probíhalo cca 4hodiny. Díky velikosti náhrobku bylo nutné rameno přesunovat a následně vytvořit celek z 8mi různých skenů. Lepší sběr dat detailů povrchu, nicméně při překrývání dat u tvorby celkového modelu tyto detaily téměř zanikají.
Zpracování dat je zdlouhavé díky nutnosti lepení částí skenů. Časově cca 2 hodiny.

Výstup – pro objekty této velikosti je jednoznačně rychlejší skenování optickým skenerem Mantis Vision. Kvalita skenu včetně barvy je plně dostačující pro digitální archivaci.
Rameno DesignArm je vhodnější pro menší objekty, kde odpadá nutnost změn pozic při skenování.