Courtesy of Factum Foundation
スポットライト
2021年3月12日
セティ I 世：RealityScan で 3000 年前の墓を保存
Factum Foundation は、RealityScan を主に使用して、フォトグラメトリ、レーザー スキャン、そして革新的な 3D プリント プロセスを駆使し、3000 年前のセティ I 世の岩窟墓の完全かつ正確な記録を作成に取り組みました。
ファラオ、セティ I 世 (紀元前 1290～1279年) の岩窟墓は、エジプト、ルクソール近郊にある有名な王家の墓地「王家の谷」において最も大きく、最も重要な墓です。 ファラオの死から 3000 年以上経過した 1817年、イタリアのサーカスの大道芸人、ジョヴァンニ・バッティスタ・ベルツォーニがこの墓を発見し、永遠に存続するように造られたこの建造物が大きな関心を集めました。
発見以来、この墓は適切な保存措置が講じられていないことと観光による荒廃により劣化が進み、深刻な状況に陥っていました。2016年、Factum Foundation は、ツタンカーメンの墓が保存され一般公開されている方法と同様の手法で、デジタル化と物理的な複製の製作による、墓の保存に着手しました。この作業にあたり、Factum Foundation は系列のアート スタジオ、Factum Arte に協力を要請しました。
ツタンカーメンの墓のデータについてはすでに画期的な研究と評価が実施されていました。Factum Foundation はセティ I 世の墓にも同じように研究と評価の機会を提供したいと考えていました。デジタル保存と複製により、これまで世界中の博物館に分散されていた墓の構成部分の返還につながる機会ももたらされます。
Factum Foundation と Factum Arte の取り組みの結果、セティ I 世の墓の世界で最も完全かつ一元化されたコレクションが完成しました。このコレクションは、研究と普及に最適です。
保存と保全
発見以来、この墓は適切な保存措置が講じられていないことと観光による荒廃により劣化が進み、深刻な状況に陥っていました。2016年、Factum Foundation は、ツタンカーメンの墓が保存され一般公開されている方法と同様の手法で、デジタル化と物理的な複製の製作による、墓の保存に着手しました。この作業にあたり、Factum Foundation は系列のアート スタジオ、Factum Arte に協力を要請しました。
ツタンカーメンの墓のデータについてはすでに画期的な研究と評価が実施されていました。Factum Foundation はセティ I 世の墓にも同じように研究と評価の機会を提供したいと考えていました。デジタル保存と複製により、これまで世界中の博物館に分散されていた墓の構成部分の返還につながる機会ももたらされます。
Factum Foundation と Factum Arte の取り組みの結果、セティ I 世の墓の世界で最も完全かつ一元化されたコレクションが完成しました。このコレクションは、研究と普及に最適です。
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記録方法
物理的な複製の製作には高解像度の 3D ジオメトリが必要です。ただし、デジタル化された部分をまとめるには、各部分を状況に応じて配置しやすくするために、より大規模で低解像度のデータが必要です。これを実現するために、チームは超高解像度 (Lucida)、フォトグラメトリ、そして従来の地上レーザー スキャンを組み合わせて活用しました。
データの種類が複雑に異なるため、RealityScan は、すべての要素を 1 つの統合されたデータセットに統合するうえで最適なアプリケーションでした。
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初期の現地調査
2016年5月、ルクソールで墓室のスキャンと写真撮影が実施されました。元の墓から出土した石棺とさまざまな遺物は、ロンドンのサー・ジョン・ソーンズ美術館で記録されました。1817年にジョヴァンニ・バッティスタ・ベルツォーニによって墓が発見された後、20 点を超える壁の断片が取り除かれ、ボストン美術館、フィレンツェ国立考古学博物館、エジプト博物館、パピルス コレクション、ルーブル美術館で調査され、それぞれのコレクションとして登録されました。
埋葬室、石棺、破片の記録には、それぞれの遺物を記録するうえで最適な高解像度技術が組み合わせて使用されました。こういった技術には、近・遠距離の 3D レーザー スキャン、高精細カラー合成写真、短・中距離のフォトグラメトリが含まれます。
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フォトグラメトリ プロセス
フォトグラメトリは、セティ I 世の墓の記録において重要な役割を果たしました。墓内部のフォトグラメトリ画像は、色合わせや未完成の壁の把握に不可欠な情報を提供しました。
DSLR カメラを用いて、一定の拡散光源のもとで、明確に定められたプロトコルに沿って、各画像間に十分な重なりを持たせて複数枚の画像が撮影されました。これらの画像は RealityScan を使用して処理され、その結果はより高価な 3D システムによる最良の結果にほぼ匹敵するものでした。
この画像は、きわめて細かいディテールを必要とする基盤となる点群よりも高解像度のジオメトリを提供します。高解像度のテクスチャを必要とする 2D 立面図、建築図面、仮想環境の作成プロセスとは異なり、ミリングと 3D プリントでは微細なジオメトリが必要です。従来のレーザー スキャンでは、このプロセスに必要な十分な解像度が得られません。
レーザー スキャン プロセス
2016年11月に墓が再び開かれた後、多くの観光客が押し寄せる状況のなか、Factum Arte は FARO Focus 130 地上型レーザー スキャナーを使用して墓の 3D 調査を無事に完了しました。このシステムで得られたデータは、墓の全体的なジオメトリと空間寸法に関する情報を提供しました。これらの情報は、スキャン データと写真データの出どころを明らかにするための、他のすべてのデータを追加するための枠組みとなりました。
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Lucida による高解像度スキャン
フォトグラメトリ データとレーザー スキャン データによって得られた周囲の状況と全体的なジオメトリに基づいて、Lucida は再現プロセスに不可欠な詳細な情報を収集します。ただし、可動性と適応性に制約があるため、屋根、地面、そして壁面の 30% はスキャンされないまま残っており、その部分は他のデータで補う必要がありました。
プロセス
レーザー スキャン データは FARO SCENE 3D Point Cloud ソフトウェアで処理および登録され、E57 点群が生成されました。写真は Lightroom で処理され、理想的な露出、鮮明度、色合いが実現されました。
次に、データを RealityScan にインポートして、処理の大部分を実施しました。画像を部屋ごとに分割し、各セクションを個別のコンポーネントにインポートし、個別に位置合わせを行いました。すべての部屋の処理が完了すると、レーザー スキャン データをスケール ベースとして使用し、すべての構成要素が登録されました。
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プロジェクト全体の位置合わせが完了すると、フォトグラメトリとレーザー情報を使用して、各部屋の個々の壁の高解像度モデルが作成され、細部のより精緻なジオメトリ表現が可能になりました。
高解像度の壁メッシュはそれぞれ OBJ 形式でエクスポートされ、3D プリント用にセクションに分割されました。
最後に、チームは RealityScan にビルトインされているオルソ投影ツールを使用して、各壁の深度マップを作成しました。これらの深度マップは、CNC ルーティング マシンによって、パネル全体の各セクションのマテリアルを掘削する深さを示す地形図として使用されます。
セティ I 世の石棺と壁には、精巧な彫刻が施されており、外観の美しさだけでなく、当時の文化について知ることができます。これらの彫刻を実物とまったく同じ深さ、質感、色彩で再現することで、研究者は写真だけでは得られない貴重なデータを得ることができます。
ただし、墓の彫刻は、3D プリントで容易に再現できるような平坦な表面だけでなく、石棺のように凹凸のある岩肌や曲面上に施されていることも少なくありませんでした。さらに、墓の発見後、有効な保存措置が実施されていなかったため、墓の本来の色彩の多くは褪色したり、完全に消失したりしていました。
Factum Arte によるセティ I 世の墓の製作には、エレベーテッド印刷、ルーティング、3D プリント、弾性プリントなど、3D サーフェスと 2D テクスチャの両方を作成するために複数の手法を駆使する必要がありました。
高解像度の壁メッシュはそれぞれ OBJ 形式でエクスポートされ、3D プリント用にセクションに分割されました。
最後に、チームは RealityScan にビルトインされているオルソ投影ツールを使用して、各壁の深度マップを作成しました。これらの深度マップは、CNC ルーティング マシンによって、パネル全体の各セクションのマテリアルを掘削する深さを示す地形図として使用されます。
娯楽
セティ I 世の石棺と壁には、精巧な彫刻が施されており、外観の美しさだけでなく、当時の文化について知ることができます。これらの彫刻を実物とまったく同じ深さ、質感、色彩で再現することで、研究者は写真だけでは得られない貴重なデータを得ることができます。
ただし、墓の彫刻は、3D プリントで容易に再現できるような平坦な表面だけでなく、石棺のように凹凸のある岩肌や曲面上に施されていることも少なくありませんでした。さらに、墓の発見後、有効な保存措置が実施されていなかったため、墓の本来の色彩の多くは褪色したり、完全に消失したりしていました。
Factum Arte によるセティ I 世の墓の製作には、エレベーテッド印刷、ルーティング、3D プリント、弾性プリントなど、3D サーフェスと 2D テクスチャの両方を作成するために複数の手法を駆使する必要がありました。
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エレベーテッド印刷
より平坦なサーフェスを実現するために、チームはエレベーテッド
印刷という革新的な技術を採用しました。これは、Océ Technology (現 Canon Production Printing の一部) が Project Eiger という名称の研究プロジェクトを通じて開発した技術です。
エレベーテッド印刷は、最大サイズ 2.44 x 1.19 m、高さ最大 5mm のフルカラー テクスチャ印刷物を作成できます。これらの印刷物を作成するために、チームは RealityScan からエクスポートされた深度マップと Lucida スキャナーからエクスポートされた深度マップを組み合わせました。
セティ I 世の墓の壁面彫刻の深さは 5mm を超える場合があるため、Océ Technology の研究開発部門は、セティ I 世プロジェクト専用の実験的なスライシング アルゴリズムを開発し、印刷プロセスを変更することで、精度を維持しながら必要なレリーフを備えたモノクロ印刷物を作成しました。
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Factum はセティ I 世の墓のモノクロ印刷物を作成し、後から色付けを行いました。Océ の印刷物は、墓の壁のネガ型として作成され、そこから鋳型が採取されました。ベルツォーニがこの非接触技術を利用していたら、墓の壁は今日も元の色を保っていたかもしれません。
墓の大部分は、CNC ルーターを用いてポリウレタン板に彫刻が施されました。高架印刷と同様に、ルーターは RealityScan から出力された深度マップと Lucida スキャナーから出力された深度マップを組み合わせてガイドされました。1m×1m のパネルを 250 ミクロンの解像度で 3D でルーティングするには、約 120 時間かかります。
壁は約 1m×2m のパネルにルーティングされ、その後結合されます。完成後、これらのパネルは組み立てられ、墓の部屋が完成しました。その後、これらは不規則な形状に切断され、展覧会場に輸送され、展示用に目に見えないジョイントでボルトで固定されます。
ルーティング
墓の大部分は、CNC ルーターを用いてポリウレタン板に彫刻が施されました。高架印刷と同様に、ルーターは RealityScan から出力された深度マップと Lucida スキャナーから出力された深度マップを組み合わせてガイドされました。1m×1m のパネルを 250 ミクロンの解像度で 3D でルーティングするには、約 120 時間かかります。
壁は約 1m×2m のパネルにルーティングされ、その後結合されます。完成後、これらのパネルは組み立てられ、墓の部屋が完成しました。その後、これらは不規則な形状に切断され、展覧会場に輸送され、展示用に目に見えないジョイントでボルトで固定されます。
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3Dプリント
展示物の残りの部分は、樹脂ベースのシステムを使用して 3D プリントされました。印刷に使用されたメッシュは、RealityScan で可能な限り最高の解像度で作成され、ディテールを損なうことのない、印刷に最適なポリゴン数に削減されました。これらのメッシュは、社内で印刷される前に、外部プログラムでクリーニングして、準備されました。展示作品は、ルーティングされ、エレベーテッド印刷されたパネルに仕上げられました。
弾性印刷
弾性印刷媒体の開発は、実用的なニーズへの直接的な対応でした。Factum Arte のフラットベッド デジタル プリンターは、正確な位置合わせでオーバープリント可能であるものの、凹凸のある表面には詳細で焦点の合った画像を印刷できません。
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3 種類の異なる素材を層状に混合した混合物が開発され、印刷に使用されました。2 層の薄いインクジェット用下地と、もう 1 つはアクリル ゲッソで裏打ちされた弾性アクリル支持体です。この混合物を、わずかにテクスチャ加工されたシリコン型に 7 層に重ねて圧延しました。その結果、顔料インクを使用したインクジェット印刷に適した、極薄で柔軟性があり、わずかに弾性のある素材が得られました。
「スキン」は幅 1.5 m、長さ最大 3 m のシート状に印刷できるため、最終的な複製における接合部の数を最小限に抑えることができます。 スキンの「使用期間」は短く、3D プリントされたモデルにすぐに貼り付けて、適切に伸縮し、表面にフィットするようにする必要があります。
「スキン」は幅 1.5 m、長さ最大 3 m のシート状に印刷できるため、最終的な複製における接合部の数を最小限に抑えることができます。 スキンの「使用期間」は短く、3D プリントされたモデルにすぐに貼り付けて、適切に伸縮し、表面にフィットするようにする必要があります。
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展覧会
すべて準備が整った後、その集大成として、スイスのバーゼルにあるアンティケン博物館で初公開された、非常に印象的な展覧会がついに幕を開けました。複製品の完全なカタログ、墓の複製、教育コンテンツ、そしてインタラクティブなエリアが一体となって、来場者に墓そのものだけでなく、複製品の再発見と製作についても理解を深める機会を提供しました。
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現在世界中の博物館に収蔵されているパネルや遺物など、追加の詳細情報もすべて丹念にスキャンされ、墓全体が構成されました。再発見以来、この墓を完全な形で展示できるのは今回が初めてです。
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最後に、この墓は、展覧会全体で発見されたヒエログリフや儀式用の遺物に込められた意味を説明しています。このような環境で古代エジプトについて学べると想像してみてください。実際に触れることができる遺物、それぞれの用途に関する豊富な情報、ベルツォーニによる発見と発掘の背景など、すべてがエジプトの現在の墓から 3000 キロ以上離れた場所で得られるのです。
このような展覧会は、インスピレーション、専門知識、そして機材があればどのようなことが実現できるかを示す事例です。
このような展覧会は、インスピレーション、専門知識、そして機材があればどのようなことが実現できるかを示す事例です。
Courtesy of Factum Foundation
Factum Foundation について
Factum Foundation (デジタル技術保存修復財団) は、2009年にマドリードで設立された非営利団体です。Factum Foundation は、系列会社である Factum Arte (現代美術におけるデジタル メディエーションと複製の制作に特化したマドリードの多分野にわたるワークショップ) と連携して活動しています。Factum Foundation は、高解像度の記録と再物質化技術の徹底的な開発を通じて、世界の文化遺産の記録、監視、研究、再現、普及の重要性を示すことを目的として設立されました。セティ I 世の墓に関する取り組みの詳細については、Factum Foundation の技術論文「 セティ I 世の石棺 - 再物質化」をご覧ください。
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