Scan 3D laser dự án Hưng Miếu – Huế

1. Mục tiêu và ý nghĩa của dự án

Công tác khảo sát số hóa di sản kiến trúc cổ đòi hỏi phương pháp tiếp cận hoàn toàn không phá hủy, không tác động trực tiếp vào bề mặt cấu kiện vật chất để tránh nguy cơ tổn hại cấu trúc lịch sử. Việc ứng dụng công nghệ quét 3D Laser mang lại các giá trị cốt lõi:

• Lưu trữ và trích xuất hồ sơ kiến trúc: Khôi phục hoàn chỉnh bản vẽ kỹ thuật đồ bản, mặt đứng, mặt cắt chi tiết từng cấu kiện cột, kèo, mái ngói và hệ thống tượng đài trang trí của Hưng Miếu.
• Phục vụ công tác trùng tu, phục chế: Tạo ra mô hình đối chiếu kích thước thực tế với độ chính xác cao giúp các chuyên gia phục cổ tính toán chính xác dải sai số biến dạng, độ nghiêng, độ võng của kết cấu gỗ qua hàng trăm năm chịu lực.
• Xây dựng cơ sở dữ liệu số hóa 3D (Digital Twin): Chuyển đổi dữ liệu phục vụ nghiên cứu khoa học, trưng bày bảo tàng ảo và quảng bá văn hóa du lịch thông minh trên nền tảng số.

2. Giải pháp kỹ thuật và Thiết bị công nghệ áp dụng

Dự án sử dụng hệ thống thiết bị đo quét laser hiện đại hàng đầu thế giới chuyên dụng cho lĩnh vực kiến trúc và di sản:

3. Quy trình thực tế triển khai ngoài hiện trường

Đội ngũ kỹ sư trắc địa giàu kinh nghiệm của Bách Việt đã xây dựng phương án bố trí các trạm quét logic bao phủ toàn bộ không gian Hưng Miếu:

1. Thiết lập trạm quét không gian nội thất (Indoor): Đặt máy Trimble X7 tại các vị trí gian thờ chính, hành lang bao quanh và các góc cột trụ dầm mái. Quá trình quét giúp ghi nhận kết cấu trần gỗ, hệ thống câu đối, cửa võng và các chi tiết chạm trổ lòng nhà cổ.
2. Thiết lập trạm quét kiến trúc ngoại thất (Outdoor): Triển khai máy trên hệ thống sân gạch nung, khu vực bậc cấp đá, hệ thống cửa cung đình và các diện tường bao xung quanh nhằm thu thập dáng dấp tổng thể mặt đứng, hệ mái ngói âm dương và các chi tiết bờ dải trang trí tinh xảo.
3. Kết hợp đo khống chế tọa độ gốc: Sử dụng hệ thống điểm mốc trắc địa khống chế được đo đạc chặt chẽ để chuyển đổi toàn bộ dữ liệu đám mây điểm quét (Point Cloud) về hệ tọa độ chuẩn phục vụ tích hợp dữ liệu GIS tổng thể của Đại Nội Huế.

4. Kết quả sản phẩm bàn giao nội nghiệp

Dữ liệu thô sau khi xử lý hậu kỳ bằng các phần mềm chuyên nghiệp (Trimble RealWorks) mang lại bộ sản phẩm có giá trị kỹ thuật cao:

• Mô hình đám mây điểm (Point Cloud) mật độ cao: Mô hình 3D hoàn chỉnh chứa hàng trăm triệu điểm đo, mỗi điểm mang đầy đủ giá trị tọa độ không gian (X, Y, Z) và màu sắc thực tế (R, G, B) của cấu kiện kiến trúc.
• Hồ sơ bản vẽ 2D trích xuất từ mô hình 3D: Các bản vẽ mặt đứng, mặt cắt trục kết cấu chi tiết từng diện mái, vị trí rầm cột gỗ của công trình Hưng Miếu với tỷ lệ chính xác tuyệt đối.
• Dữ liệu ảnh panorama 360 độ: Hệ thống ảnh chụp thực tế chất lượng cao gắn liền vị trí không gian cho phép kiểm tra chi tiết cấu kiện từ xa mà không cần đến hiện trường.