導入事例

伝統建築「石家荘花楼」を次世代へ：全体構造から微細な彫刻までを捉える3Dスキャニング・ワークフロー

敷地面積約745㎡に及ぶ「石家荘花楼（せっかそうかろう）」は、伝統的な中国式四合院（しごいん）建築です。その名が示す通り、梁（はり）や斗拱（ときょう）、垂木（たるき）、帯楣（たいび）など、内部の木造箇所のほぼすべてが精巧な木彫りで装飾されています。これらの彫刻は、代々受け継がれてきた伝統技法「東陽木彫（とうようもくちょう）」の真髄を今に伝える貴重な文化財です。

今回、この歴史的建築物の大規模かつ高精細なデジタルアーカイブ化を目指し、最先端の3Dスキャナーを組み合わせた包括的なワークフローが実施されました。

デジタルアーカイブが必要な理由

いかに美しい建築であっても、時の流れに抗うことはできません。湿気や気温の変化、そして人々の活動によって、木材や彫刻は歳月とともに劣化していきます。そのため、現代の技術を用いたデジタル記録（保存）への第一歩が求められていました。

しかし、単に記録するだけでは不十分です。

• ・修復家： 現物を傷つけることなく正確な修復計画を立てるための「精密な計測データ」
• ・研究者： 彫刻技法や図像学を深く探求するために、世界中どこからでもアクセスできる「高解像度の詳細データ」
• ・一般の鑑賞者： 現地に足を運ぶことなく、この「隠れた名作」を体験できる手段

これらの多様なニーズを同時に満たし、課題を解決する鍵となるのが「3Dスキャニング技術」です。

伝統建築のデジタル化における「2つの難題」

石家荘花楼のような大規模かつ緻密な建築物のデジタル化には、相反する2つの難題（スケール感のギャップ）が立ちはだかります。

• ・マクロスケール（広域の課題）： 745㎡に及ぶ中庭全体の軸対称性、柱の配置、建物の比率の正確な把握。従来の測量方法では膨大な時間がかかる上、計測角度の累積誤差が生じやすいという欠点がありました。
• ・ミクロディテール（微細部の課題）： コーベル（持ち送り）のアンダーカット、軒のフリーズに刻まれた花びらの深さ、ブラケットの繊細な曲線。わずか数ミリの深さしかないディテールを忠実に再現するには、複雑な凹凸に対応できる極めて高い解像度が必要です。

単一のデバイスでこの「広さ」と「細かさ」の両方を満たすことは困難なため、今回は複数のデバイスを組み合わせた「ハイブリッド・ワークフロー」を採用しました。

ハイブリッド・ワークフロー：中庭全体から単一の彫刻まで

3Dスキャナーのリーディングカンパニーである「SHINING 3D」は、 OmniSLAM と提携。互いの強みを補完し合う2つのスキャンシステムを統合し、最適なソリューションを構築しました。

① 全体構造の把握：モバイルSLAMスキャナー「OmniSLAM R8+」

中庭全体のレイアウト測定には、モバイル型の3Dレーザースキャナーを採用しました。水平・垂直ともに0.005°という驚異的な角度精度を持つこのデバイスは、わずか15分のスキャンで建物全体の精密なデジタルフレームワーク（空間の骨格）を構築。柱の位置や各部屋の比率をミリメートル級の点群データとして可視化しました。

② 高精細スキャン：ワイヤレス・オールインワン3Dスキャナー「EinScan Libre」

彫刻の細部には、SHINING 3Dの「EinScan Libre」が真価を発揮しました。PC不要の完全独立型（ワイヤレス）であるため、足場の悪い現場でも自由な取り回しが可能です。「微細領域スキャンモード」を使用することで、最大0.04mmの精度と0.05mmの最小点間隔を実現。コーベルや梁、軒の装飾に見られる複雑な曲線や微細な刻みまで、余すところなくデータ化しました。

データ統合（Fusion）

OmniSLAM R8+による「広域点群データ」と、EinScan Libreによる「高精細メッシュデータ」をシームレスに統合。完成した3Dモデルでは、全体を俯瞰して建築美を堪能することも、ズームして1つひとつの彫刻を虫眼鏡で覗くように観察することも可能になりました。

アーカイブに命を吹き込む：デジタルツインの活用法

作成された高精度なデジタルツイン（現実空間の複製データ）は、単なる保存データに留まらず、多角的な活用が期待されています。

• ・修復計画の高度化： 精密なモデル上での仮想シミュレーションにより、実物へ着手する前に安全かつ正確な修復手法を検証できます。
• ・学術研究の促進： 遠隔地からでも工具の跡や彫刻技法を拡大し、詳細に比較・調査することが可能になります。
• ・一般公開と教育： データをVR（仮想現実）コンテンツへと変換することで、世界中どこからでも中庭を歩き回り、至近距離で芸術に触れる体験を提供できます。

文化財保護とクリエイティブ産業への貢献

SHINING 3Dのオールインワン3Dスキャナーは、文化財の保護からアートカスタマイズまで、幅広い業界で活用されています。今回のように、OmniSLAMの広域スキャン技術を組み合わせることで、「全体像から微細なディテールまで」を一気通貫でカバーする包括的なワークフローが証明されました。

これは単なるデジタル計測ではありません。職人の手仕事が宿る「建物の魂」そのものを、劣化させることなく次世代へと正確に受け継ぐための、極めて価値のある取り組みなのです。

EinScan Libreについて

EinScan Libreは、内蔵ディスプレイとNVIDIAプロセッサを搭載し、完全ワイヤレスのスタンドアロン型3Dスキャンを実現します。自由度と効率性の絶妙なバランスを兼ね備え、多機能かつ直感的な操作で、信頼性の高いスキャン結果を提供します。

• ・完全ワイヤレス＆スタンドアロン
• ・マーカーレス・レーザースキャン（テクスチャ対応）
• ・NVIDIA製プロセッサによる高速エッジ演算

製品の詳細へ