三维扫描技术助力改造音乐厅超100米反声板

工程师使用Artec Leo对反声板表体进行捕获

音乐厅，顾名思义就是音乐的厅堂，是举办音乐会和音乐相关活动的场所，是普罗大众感受音乐魅力的地方。一座建筑精美风格独特的音乐厅，本身就是一件无上的艺术品。世界上许多历史悠久的音乐厅，扎根于城市文化底蕴的土壤，以音乐滋养城市文化空间，已成为所在城市的重要文化地标。

去过音乐厅的朋友们是否注意到，音乐厅的墙面和普通建筑的墙面大不一样？音乐厅的墙面通常是凹凸不平的表面且墙上分布着密密麻麻的蜂窝状小孔。那么这是为什么呢？

音乐厅在设计时需要考虑一系列严格的声学指标。其中一项关键的声学指标就是“力求声场分布均匀，无回声干扰”。音乐厅的凹凸墙面就是反声板，是用于控制室内声音反射和吸音的装饰材料，且墙上分布着密密麻麻的孔，作用则是吸音。小孔可以减弱声波的反射，凹凸不平的反声板表面使声波产生散射，散射的声波互相交叉，互相消耗能量，致使散射的声音无法达到回声的能量级。从而控制回声干扰，给观众带来更好的听觉体验。

需改造的墙体（标红）

大范围的反声板几乎是音乐厅和剧院的标配。但是这种墙面在维护时，却给运维单位造成了很大的难题。非标的尺寸，巨大的面积，意味着在市场上很难找到现成的替换配件。如果考虑定制，尺寸的精确测量也是一个令人头疼的问题。

反声板的改造难题

近日，宁波市青少年宫的一间音乐厅正式建成，完成了交付。但是单位负责人认为，墙面的施工效果不够理想，仍然有改进的空间。

反声板表面和墙体之间的距离使用了透光布进行包覆，并采用了塑料进行包边处理。透光纸内则安装照明灯带，既能起到装饰作用，又可引导观众入场就坐。

但是，在此处采用透光布材料并不是一个理想的选择。主要存在三个方面的问题，

1. 与音乐厅整体的设计风格不搭配，纸质材料不符合设计要求；

2. 透光布不容易维护，如维修照明灯带、以及被吸引飞入的蚊蝇等，给后续造成较大压力。

经过慎重考虑，单位负责人决定通过精确定制的方式，将包覆材料换成铝板，并加装LED灯带。

（改造前）墙体之间使用了透光布包覆和塑料包边

此时，一个重要问题摆上了台面：墙面总长度超过100米，每一处墙面都凹凸起伏，形状不规则，用传统的测量方法几乎无法精确的测量。如何才能测量精确的尺寸，用于生产定制的铝板呢？

快速精准的尺寸测量

宁波市青少年宫决定获取市场前沿的尺寸测量和逆向定制方案。很快，他们联系到了Artec 3D金牌认证经销商：宁波福莱德三维科技有限公司。福莱德的专业工程师为他们推荐了Artec Leo三维扫描仪。

Artec Leo是一台无线三维扫描仪。这款设备的精度高达0.1mm，每秒可捕获3500万点，同时满足了“精准”和“快速”两项要求。Artec Leo搭载高清触控屏，用户在扫描的同时，可在屏幕上实时查看捕获到的三维数据，确保完整捕获到所需数据。使用Artec Leo进行扫描，就像使用手机拍摄视频一般简单。

施工单位在现场搭建了脚手架，使用Artec Leo对音乐厅的反声板表面进行了完整的三维捕获。扫描过程耗时约4个小时。

更换了定制铝板的音乐厅

在扫描过程中，Artec Leo的实时屏显大大减轻了工程师的负担。工程师能够直观地看到哪些部位的数据仍有缺失，需要继续捕获。Leo的无线式设计让工程师摆脱了线缆的束缚，轻装上阵。

福莱德三维科技总裁肖国栋表示：“我们在墙体上粘贴了一些蓝色胶带，作为3D扫描的参照物。结合Artec Leo的宽广视野，在整个扫描过程中追踪非常的稳定。最终的3D数据拼接效果也非常棒。”

逆向设计定制板材

4个多小时的扫描合计采集的数据超过100GB。采集完成后，工程师把来自Leo的原始数据导入Artec Studio 18软件进行对齐、配准等操作，最终融合得到完整的3D网格。

Artec Studio 18与行业领先的逆向设计软件Geomagic Design X无缝衔接。工程师随后将3D网格数据一键从Artec Studio导出至Design X，通过逆向工程，得到参数化的CAD模型。

Design X软件截图：音乐厅墙面的参数化模型

在参数化模型的基础上，工程师绘制出了定制铝板的二维图纸。

为了验证本次逆向设计项目的可靠性，福莱德团队导入二维图纸到激光切割机，使用木材制作了一份样品板材，并将样品带至项目现场测试。事实证明，“3D扫描+逆向工程”这个王牌技术组合成功制作出了精准契合的反声板表面配件，很好地满足了客户的需求。

3D扫描走向高定室内装潢市场

随着生活水平的提高，我们对居住品质的要求也变得越来越高。近年来，无论是老房改造还是新房装修，越来越多的客户都会考虑选择全屋高定。

全屋高定装饰最终呈现效果如何，在很大程度上取决于设计师的水平。而三维扫描仪就是高定设计师手中的利器。

我们来设想一下：您是一位室内设计师，需要向客户展示装修设计方案。那么，对房间进行三维扫描，生成3D模型，然后对3D模型进行编辑呈现完工后的效果，还有什么比这更好的展现形式呢？三维扫描技术能够将您正在设计的空间对象转换成精确的3D模型，对着3D模型，您就能够更加自如地挥洒自己的设计才华。

Artec 3D在众多实践中总结了一整套室内三维扫描的攻略：如何使用3D扫描仪扫描房间。我们的经验表明，采用一台LiDar固定式激光扫描仪以及一台Artec Leo手持式扫描仪，能够以极高的细节度呈现室内空间的每一处细节，生成超高品质的3D模型，为高定设计师的工作赋能。

宁波福莱德三维科技总裁肖国栋谈到Artec Leo时赞不绝口：“Leo是独一无二的。在进行大面积的室内数据采集时能兼顾到精度和速度，效率很高。Leo在室内装饰方面有着广阔的应用空间。除了此次音乐厅的墙面改装项目，我们还借助Leo承接过别墅的楼梯设计。非常棒！”