BE1027852A1

BE1027852A1 - Werkwijze voor het scannen van monumentschade en modelleren van natuursteen vervangbouwstenen

Info

Publication number: BE1027852A1
Application number: BE20195894A
Authority: BE
Inventors: Tine Schotte
Original assignee: Monument Vandekerckhove Nv
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2021-07-06
Also published as: BE1027852B1

Abstract

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor scannen van monumentschade en modelleren van natuursteen vervangbouwstenen omvattende scannen van monument met behulp van 360°-scantoestel, waarbij het 360°- scantoestel op verschillende locaties rond een monument geplaatst wordt, samenvoegen van verschillende scans met als doel het bekomen van een puntenwolk van het monument, opstellen van een overzichtsplan van het monument, waarbij tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen, bijvoorbeeld op basis van driedimensionale digitale modellen, opgesteld worden en waarbij tegelijkertijd gedetailleerde modellen voor vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk gemaakt worden.

Description

WERKWIJZE VOOR HET SCANNEN VAN MONUMENTSCHADE EN MODELLEREN VAN NATUURSTEEN VERVANGBOUW STENEN

TECHNISCH DOMEIN De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor scannen van monumentschade en modelleren van natuursteen vervangbouwstenen. Meer bepaald bevindt de uitvinding zich in het technisch deelgebied G01C11/00.

STAND DER TECHNIEK Dergelijke werkwijze is onder meer gekend uit CN 105627992 (CN ‘992). CN ‘992 beschrijft een werkwijze voor het snel in kaart brengen van een historisch gebouw in een zeer nauwkeurige contactloze modus. Puntwolkgegevens van het historische gebouw worden verkregen door van een driedimensionale laserscanner gebruik te maken om een stereoscopisch model van het historische gebouw te maken. Digitale informatie over de beschadigde of visueel geblokkeerde delen van het historische gebouw wordt verkregen door gebruik te maken van een camera met een hoge resolutie. Alle gemeten gegevens worden tot hetzelfde coördinatensysteem verenigd en alle digitale punten uit de puntenwolk van het historische gebouw worden verbonden om een gereconstrueerd beeld van het historische gebouw te tekenen. Deze gekende werkwijze heeft als nadeel dat weliswaar een nauwkeurig driedimensionaal model van het historisch gebouw, met inbegrip van beschadigde of visueel geblokkeerde delen, kan gemaakt worden, maar dat dit driedimensionale model niet rechtstreeks bruikbaar is voor het modelleren van natuurstenen vervangbouwstenen. Het driedimensionale model van het historisch gebouw dient als visuele voorstelling en ontbreekt technische informatie zoals maatvoering voor het herstellen van het historische gebouw. Dit is in het bijzonder het geval voor wat betreft beschadigde onderdelen. De beschadigde delen worden met een hoge resolutiecamera gefotografeerd en als beschadigde delen in het driedimensionale model van het historische gebouw opgenomen. Doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze welke deze nadelen opheft.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING Tot dit doel verschaft de uitvinding een werkwijze volgens conclusie 1.

Het grote voordeel van deze werkwijze is dat op basis van een scan van een monument niet enkel een visueel model van het te restaureren monument wordt gemaakt, zoals volgens de stand der techniek, maar dat tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen en tegelijkertijd gedetailleerde modellen voor vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk worden gemaakt. Hierdoor is het mogelijk om vervangbouwstenen te tekenen die monumentschade adequaat zullen herstellen en in het monument zullen passen. Bijkomend is het voordelig dat de gedetailleerde modellen voor vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk tegelijkertijd gemaakt worden. Hiervoor zijn hooggekwalificeerde ambachtslui nodig die op basis van informatie uit de scans, vakkennis en historische bronnen een model van de originele vorm van het beschadigde beeldhouwwerk creëren. Dit is een tijdrovende bezigheid. Doordat deze tegelijkertijd met het scannen, het verwerken van scans en het opstellen van plannen wordt uitgevoerd, wordt een significante tijdswinst bekomen.

Een specifieke voorkeursvorm betreft een werkwijze volgens conclusie 2. Volgens deze voorkeursvorm omvat de werkwijze een bijkomende stap waarbij van een vervangbouwsteen een voorbereidend tweedimensionaal basisplan wordt gemaakt, waarbij het voorbereidende tweedimensionale basisplan ter plaatse gecontroleerd wordt. Het tweedimensionale basisplan is geen definitief plan voor de vervangbouwsteen maar dient om met behulp van het tweedimensionale basisplan ter plaatse te controleren of de gegevens uit de scan correct en voldoende nauwkeurig zijn om de vervangbouwsteen nauwkeurig te kunnen maken zodat de vervangbouwsteen de monumentschade adequaat zal herstellen en in het monument zal passen. Dit kan bijvoorbeeld gerealiseerd worden door op basis van het tweedimensionale basisplan een kartonnen mal te maken die ter plaatse gecontroleerd wordt. Indien het tweedimensionale basisplan niet voldoende correct blijkt, kunnen manueel bijkomende metingen of scans worden uitgevoerd, op basis waarvan nauwkeuriger tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen kunnen gemaakt worden.

Voorkeursvormen van de werkwijze worden weergegeven in de conclusies 2 tot en met 15.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd.

“Een”, ”de” en “het” refereren in dit document aan zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.

In de context van dit document is een puntenwolk een eindige verzameling van punten in drie dimensies, waarbij ieder punt cartesische driedimensionale coördinaten heeft en waarbij ieder punt deel van een object uitmaakt. De punten van de puntenwolk worden gewoonlijk met behulp van een scanner bepaald. Hoe hoger de dichtheid van de puntenwolk, des te nauwkeuriger een puntenwolk een gescand object beschrijft.

Met een orthofoto wordt in dit document een digitale foto van een gescand object bedoeld, waarbij de orthofoto bij voorkeur loodrecht op één van de oppervlakken van het gescande object genomen is.

Een mesh is in de context van dit document een representatie van een geometrisch object als een set van eindige elementen. De eindige elementen omvatten knooppunten, randen en oppervlakken. Het oppervlak wordt als een aaneenschakeling van driehoekige vlakjes weergegeven. Een mesh wordt ook een draadmodel genoemd.

In de context van dit document is een borderel een lijst van benodigde natuursteen voor het herstellen van monumentschade bij een monument.

Met een flatshot wordt in dit document een omzetting van een digitaal driedimensionaal model naar een tweedimensionale lijntekening bedoeld. In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor scannen van monumentschade en modelleren van natuursteen vervangbouwstenen.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stappen van - Scannen van monument met behulp van 360°-scantoestel, waarbij het 360°- scantoestel op verschillende locaties rond een monument geplaatst wordt; - samenvoegen van verschillende scans met als doel het bekomen van een puntenwolk van het monument; - opstellen van een overzichtsplan van het monument; waarbij tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen opgesteld worden en waarbij tegelijkertijd gedetailleerde modellen voor vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk gemaakt worden.

Voor het nauwkeurig in beeld brengen van monumentschade aan een monument wordt van het totale monument een scan gemaakt. Hiervoor wordt van een 360°- scantoestel gebruik gemaakt. Het 360°-scantoestel scant de omgeving rondom het toestel, bijvoorbeeld met behulp van een laserstraal. De laserstraal meet een afstand tussen het 360°-scantoestel en objecten in zijn omgeving. Het monument is een van de objecten. Hiervoor wijst de laserstraal in een richting, gekenmerkt door een hoek volgens azimut en elevatie. Door de hoek volgens azimut over 360° en volgens elevatie over minstens 90° te variëren, kan de omgeving in minstens een halve sfeer rondom het 360°-scantoestel gescand worden. Het scannen levert een puntenwolk op. leder punt stelt een punt van een object in de omgeving van het 360°-scantoestel voor dat door de laserstraal belicht is. Uit de gemeten lengte tussen het 360°- scantoestel en het punt van het object, de hoek volgens azimut en elevatie en de positie van het 360°-scantoestel kan een cartesische coördinaat voor dat punt van het object berekend worden.

Om een volledige scan van het monument te kunnen maken, is het noodzakelijk om het 360°-scantoestel op meerdere posities rondom het monument te plaatsen. Hierbij wordt met de geometrie van het monument rekening gehouden. Een niet limitatieve lijst van voorbeelden hiervan zijn de hoogte van het monument, nissen in het monument en tussenliggende daken die moeilijk zichtbaar zijn. De geometrie stelt een aantal voorwaarden voor het bepalen van een aantal locaties vanwaar het noodzakelijk zal zijn om te scannen. Een tweede element waarmee bij het bepalen van de locaties rekening gehouden wordt, is het 360°-scantoestel zelf. Een 360°- scantoestel heeft beperkingen zoals een afstand waarop nauwkeurig kan gescand worden en stabiliteit van een ondergrond waarop het 360°-scantoestel geplaatst wordt. Op basis van geometrie van het monument en de beperkingen van het 360°- 5 scantoestel worden de locaties vanwaar het monument gescand wordt, vastgelegd zodat het monument of minstens zones met monumentschade volledig gescand worden. Deze locaties kunnen zich bijvoorbeeld op straat langs het monument, in tegenoverliggende gebouwen, in een dakgoot of op een tussenverdiep bevinden.

In een volgende stap van de werkwijze worden de verschillende scans die op de verschillende locaties met een 360°-scantoestel werden gemaakt, samengevoegd. Op iedere locatie werd minstens één puntenwolk van de omgeving rondom het 360°- scantoestel gemaakt. Deze verschillende puntenwolken moeten worden samengevoegd tot een puntenwolk van het monument om een compleet en nauwkeurig beeld van het monument en de monumentschade te bekomen. Om de verschillende puntenwolken samen te voegen is het nodig om de cartesische coördinaten die in de verschillende puntenwolken gebruikt worden op elkaar af te stemmen. Deze cartesische coördinaten zijn niet noodzakelijk in gelijke assenstelsels bepaald. De cartesische coördinaten in de verschillende puntenwolken kunnen naar een specifiek assenstelsel herrekend worden dat voor iedere puntenwolk gelijk is, door het bepalen van de positie waar het 360°-scantoestel bij het maken van een scan volgens het specifieke assenstelsel gepositioneerd was. De cartesische coördinaten kunnen door translaties en eventueel rotaties naar het specifieke assenstelsel vertaald worden. Doordat bij het bepalen van de positie van een 360°- scantoestel tijdens het maken van een scan een fout kan optreden, is het eventueel noodzakelijk om manueel bijkomende correcties op de herrekening van cartesische coördinaten van punten in een puntenwolk naar het specifieke assenstelsel uit te voeren. Dit is bijvoorbeeld noodzakelijk indien opgemerkt wordt dat de punten die bij een element van het monument horen dat in verschillende puntenwolken voorkomt na het samenvoegen van puntenwolken en het herrekenen van cartesische coördinaten niet samenvallen. Visueel betekent dit dat het element meermaals in de samengevoegde puntenwolk van het monument zichtbaar is. Na de correctie mag het element slechts eenmaal zichtbaar zijn. Verdere correcties die uitgevoerd worden is het verwijderen van dubbele punten. Dit zijn dezelfde punten van een object die vanuit meerdere posities door een 360°-scantoestel gescand zijn en daardoor meerdere malen in de samengevoegde puntenwolk van het monument voorkomen. Door het verwijderen van dubbele punten wordt de totale hoeveelheid geheugen die vereist is voor het bewaren van de samengevoegde puntenwolk van het monument gereduceerd. Verder wordt overtollige informatie uit de puntenwolk van het monument verwijderd. Overtollige informatie kan bijvoorbeeld andere objecten in de omgeving van het monument zijn, zoals bomen, huizen of personen of bijvoorbeeld een stelling die al geheel of gedeeltelijk rond het monument opgetrokken is. Deze informatie is niet nuttig bij het bepalen van monumentschade en om vervangbouwstenen te modelleren.

Op basis van de samengevoegde puntenwolk van het monument worden orthofoto’s en doorsneden van het monument gemaakt. De orthofoto’s en doorsneden laten toe om een overzichtsplan volgens een planindeling van het monument te maken. Het overzichtsplan is voordelig om monumentschade aan het monument aan te duiden, vervangbouwstenen te definiëren en op het monument te lokaliseren en om werken te plannen en op te volgen.

Terwijl het overzichtsplan wordt opgesteld, wordt rond het monument eventueel benodigde stellingen opgesteld, het monument gereinigd en de monumentschade door een architect, bouwkundig ingenieur of een andere medewerker met een geschikte opleiding ter plaatse bekeken. De monumentschade wordt op het overzichtsplan aangeduid. Er wordt bepaald welke monumentschade niet kan hersteld worden en waarvoor vervangbouwstenen vereist zijn. De vervangbouwstenen worden op het overzichtsplan gelokaliseerd en gedefinieerd. Gedefinieerd betekent onder andere dat oppervlakkige afmetingen van de vervangbouwstenen worden bepaald.

Vervolgens worden voor elke vervangbouwsteen tweedimensionale plannen gemaakt. De tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen omvatten benodigde aanzichten, zoals bijvoorbeeld een vooraanzicht, een bovenaanzicht en een zijaanzicht, voor het vervaardigen van de vervangbouwstenen. De tweedimensionale plannen voor de vervangbouwstenen worden met behulp van orthofoto’s en doorsneden op basis van de puntenwolk van het monument aangemaakt. Door het gebruik van de orthofoto’s en doorsneden kunnen de tweedimensionale plannen voor elke vervangbouwsteen snel gemaakt worden. De tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen zijn voordelig omdat hierdoor de puntenwolk van het monument niet enkel gebruik wordt om een visueel model van het monument en de monumentschade te maken, maar eveneens om vervangbouwstenen te tekenen die monumentschade adequaat zullen herstellen en in het monument zullen passen.

Tegelijkertijd worden gedetailleerde modellen voor vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk gemaakt. Vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk zijn verschillend van andere vervangbouwstenen, zoals bijvoorbeeld een onderdeel van een zuil of een kozijn. Andere vervangbouwstenen zijn geometrische vormen die met behulp van orthofoto’s en doorsneden op basis van de puntenwolk van het monument in een geschikt tekenpakket tot tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen kunnen uitgewerkt worden. Dit is zelfs mogelijk indien door monumentschade een deel ontbreekt, bijvoorbeeld bij een zuil of kozijn, door bijvoorbeeld lijnen door te trekken en daarmee het ontbrekende deel aan te vullen. Bij vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk is dit niet mogelijk.

Bijvoorbeeld voor een gebeeldhouwde waterspuwer met een gezicht waar het gezicht is verweerd of waar een deel van het gezicht, zoals een neus, ontbreekt, kan niet simpelweg in een tekenpakket tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk worden getekend waarbij door het doortrekken van nog aanwezige lijnen of contouren een weergave van de waterspuwer naar originele vorm kan bekomen worden. Er is een gedetailleerd model voor een vervangbouwsteen van een beschadigd beeldhouwwerk nodig. Dit gedetailleerde model voor een vervangbouwsteen van een beschadigd beeldhouwwerk wordt door hooggekwalificeerde ambachtslui, zoals bijvoorbeeld een beeldhouwer, gemaakt. Met klei of plasticine wordt het beeldhouwwerk naar originele vorm gemodelleerd. Hierbij wordt van informatie uit scans van het monument en meer specifiek het beeldhouwwerk, vakkennis en informatie uit historische bronnen gebruik gemaakt.

Historische bronnen kunnen bijvoorbeeld originele ontwerptekeningen, plannen, foto’s, prenten of postkaarten zijn. Andere mogelijke historische bronnen zijn modellen die tijdens een vorige restauratie gemaakt werden. In dit specifieke geval is het eventueel mogelijk dat de modellen die tijdens een vorige restauratie werden gemaakt rechtstreeks als gedetailleerd model voor de vervangbouwsteen van het beschadigde beeldhouwwerk bruikbaar is. Het maken van de gedetailleerde modellen voor de vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk is een tijdrovende bezigheid. Doordat het tegelijkertijd met het scannen, het verwerken van scans en het opstellen van plannen wordt uitgevoerd, wordt een significante tijdswinst bekomen. De informatie uit de scans helpen verder om snel en efficiënt gedetailleerde modellen voor de vervangbouwstenen van beeldhouwwerk te maken.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt van een vervangbouwsteen een voorbereidend tweedimensionaal basisplan gemaakt, waarbij het voorbereidende tweedimensionale basisplan ter plaatse gecontroleerd wordt.

Een voorbereidend tweedimensionale basisplan voor een vervangbouwsteen wordt met behulp van orthofoto’s en doorsneden op basis van de puntenwolk van het monument aangemaakt. Door het gebruik van de orthofoto’s en doorsneden kunnen voorbereidende tweedimensionale basisplannen voor elke vervangbouwsteen snel gemaakt worden. De voorbereidende tweedimensionale basisplannen zijn niet definitief. De voorbereidende tweedimensionale basisplannen voor vervangbouwstenen worden ter plaatse op hun correctheid gecontroleerd. Aan de hand van de voorbereidende tweedimensionale basisplannen voor vervangbouwstenen worden profielen of mallen gemaakt. Profielen of mallen kunnen voor het vervaardigen van vervangbouwstenen gebruikt worden. De profielen of mallen zijn een negatief van de vervangbouwsteen. Een vervangbouwsteen heeft een buitenomtrek waarop het overeenkomstige profiel of de overeenkomstige mal aansluit. De profielen of mallen die aan de hand van de voorbereidende tweedimensionale basisplannen voor vervangbouwstenen worden gemaakt, worden op ware grootte afgedrukt en uit een geschikt materiaal, zoals bijvoorbeeld karton, uitgeknipt. Ter plaatse kan het profiel en de mal op correctheid en nauwkeurigheid gecontroleerd worden door het profiel of de mal op een overeenstemmende plaats tegen het monument te houden. Eventuele fouten of onnauwkeurigheden kunnen bijgewerkt worden en het voorbereidende tweedimensionale basisplan voor een vervangbouwsteen kan aangepast worden. Een voorbereidend tweedimensionaal basisplan voor een vervangbouwsteen is voordelig omdat dit plan snel kan gemaakt en ter plaatste kan gecontroleerd worden, waardoor nauwkeurige en correcte tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen bekomen worden. Hierdoor worden fouten zo goed als vermeden zodat vervangbouwstenen geen herwerkingen behoeven of volledig opnieuw moeten gemaakt worden.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk ter plaatse fysiek gemodelleerd. Het ter plaatse modelleren van een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk heeft als voordeel dat ambachtslui niet op het vervolledigen van het scannen van een monument hoeven te wachten om een gedetailleerd model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk te maken. De vervangbouwsteen wordt ter plaatse met behulp van bijvoorbeeld klei of plasticine naar originele vorm fysiek gemodelleerd.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt beschadigd beeldhouwwerk gedemonteerd en in een atelier een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk fysiek gemodelleerd.

In bepaalde gevallen is het niet mogelijk om een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk ter plaatse te modelleren. Dit is bijvoorbeeld het geval indien een beschadigd beeldhouwwerk zich op een moeilijk bereikbare locatie bevindt, zoals een waterspuwer aan een dakrand, of indien er nog geen stelling opgebouwd is die toelaat om ter plaatse de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk te modelleren. In dat geval kan, indien structureel het monument dit toelaat, het beschadigde beeldhouwwerk behoedzaam uit het monument verwijderd worden en naar een atelier worden overgebracht. In het atelier wordt de vervangbouwsteen door een ambachtsman met behulp van bijvoorbeeld klei of plasticine naar originele vorm fysiek gemodelleerd. Het voordeel is dat ambachtslui meteen aan het gedetailleerd modelleren van vervangbouwstenen voor beschadigd beeldhouwwerk kunnen starten, zelfs indien het beschadigde beeldhouwwerk zich op een moeilijk bereikbare of gevaarlijke plaats bevindt of indien er nog geen stelling opgebouwd is die toelaat om ter plaatse de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk te modelleren.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt een vervangbouwsteen voor beschadigde beeldhouwwerk op basis van een scan in een atelier fysiek gemodelleerd, waarbij de scan van het beschadigde beeldhouwwerk ter plaatse met een handscanner werd gemaakt.

In bepaalde gevallen is het niet mogelijk om een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk ter plaatse te modelleren en is het eveneens niet mogelijk om het beschadigde beeldhouwwerk behoedzaam uit het monument te verwijderen omdat het monument dit structureel niet toelaat. In dat geval wordt met behulp van een handscanner ter plaatse van het beschadigde beeldhouwwerk een scan gemaakt.

Volgens een uitvoeringsvorm levert de scan een puntenwolk van het beschadigde beeldhouwwerk op. De puntenwolk wordt naar een driedimensionaal digitaal model van het beschadigde beeldhouwwerk omgezet.

Volgens een uitvoeringsvorm levert de scan een mesh van het beschadigde beeldhouwwerk op. De mesh is een driedimensionaal digitaal model van het beschadigde beeldhouwwerk.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt het driedimensionaal digitaal model van het beschadigde beeldhouwwerk afhankelijk van de afmetingen van het beschadigde beeldhouwwerk met behulp van een 3D-printer als een driedimensionaal fysiek model van het beschadigde beeldhouwwerk geprint.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt op basis van het driedimensionaal digitaal model met behulp van een geautomatiseerde freesmachine een driedimensionaal fysiek model uit zachte steen gefreesd. Het frezen van een driedimensionaal fysiek model uit zachte steen is specifiek voordelig in het geval het beschadigde beeldhouwwerk te groot is om met behulp van een 3D-printer te printen.

In een atelier vormt een ambachtsman op basis van het geprinte of gefreesde driedimensionale fysieke model van het beschadigde beeldhouwwerk met behulp van klei of plasticine een gedetailleerd fysiek model naar originele vorm van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk. Deze stap in de werkwijze is voordelig om meteen een gedetailleerd model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk te kunnen vormen indien de modellering niet ter plaatse kan uitgevoerd worden of indien het beschadigde beeldhouwwerk niet uit het monument kan verwijderd worden.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt op basis van een fysiek model van een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk een digitaal model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk gemaakt.

Nadat een ambachtsman met klei of plasticine een gedetailleerd fysiek model van een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk naar originele vorm heeft gemaakt, wordt dit gedetailleerde fysieke model ter goedkeuring voorgelegd en indien nodig bijgewerkt. Na goedkeuring wordt met behulp van een handscanner een digitaal model van het gedetailleerde fysieke model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk gemaakt.

Volgens een uitvoeringsvorm levert het scannen met de handscanner een puntenwolk op. De puntenwolk wordt naar een driedimensionaal digitaal model van het gedetailleerde fysieke model omgezet. Het driedimensionale digitale model van het gedetailleerde fysieke model is een driedimensionale mesh.

Volgens een uitvoeringsvorm levert het scannen met de handscanner een mesh op.

De mesh is een driedimensionaal digitaal model van het gedetailleerde fysieke model. Het driedimensionale digitale model van het gedetailleerde fysieke model wordt met behulp van modelleringssoftware, zoals bijvoorbeeld Blender dat bij computerspelletjes wordt toegepast, geperfectioneerd. Voorbeelden zijn het wegwerken van oneffenheden, het scherpstellen van randen, het aanbrengen van extra massa's waar nodig en het symmetrisch maken van het model. Het driedimensionale digitale model van het gedetailleerde fysieke model is voordelig omdat het in een latere stap kan gebruikt worden voor het maken van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk. Het driedimensionale digitale model van het gedetailleerde fysieke model kan in een driedimensionaal model van het monument ingepast worden, dat op basis van de samengevoegde puntenwolk van het monument is gemaakt. Hierdoor kan een impressie bekomen worden van het monument na het herstellen van de monumentschade en kan vroegtijdig geverifieerd worden of de vervangbouwsteen op de locatie van het beschadigde beeldhouwwerk in het monument past.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt een driedimensionaal geometrisch model van een vervangbouwsteen gemaakt.

Van elke vervangbouwsteen wordt in een tekenpakket een driedimensionaal geometrisch model gemaakt. Het driedimensionale geometrische model is een digitaal model. Het driedimensionale geometrische model beschrijft de vorm of geometrie van een vervangbouwsteen. Het driedimensionale geometrische model wordt op basis van orthofoto’s en doorsneden van de samengestelde puntenwolk van het monument gemaakt. Het driedimensionale geometrische model wordt op basis van voorbereidende tweedimensionale basisplannen gemaakt.

Het driedimensionale geometrische model van een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk beschrijft de vorm of geometrie van omschrijvende balkvormen van de vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk.

Het driedimensionale geometrisch model van een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk is een minder gedetailleerd digitaal model dan het driedimensionale digitale model van de vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk.

Een driedimensionaal geometrisch model van een vervangbouwsteen is voordelig om in een latere stap te gebruiken voor het maken van vervangbouwstenen.

In het geval van een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk kan het driedimensionale geometrisch model gebruikt worden voor het maken van een basisvorm waaruit de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk kan gemaakt worden.

Het driedimensionale geometrisch model van een vervangbouwsteen kan in een driedimensionaal model van het monument ingepast worden, dat op basis van de samengevoegde puntenwolk van het monument is gemaakt.

Hierdoor kan een impressie bekomen worden van het monument na het herstellen van de monumentschade en kan vroegtijdig geverifieerd worden of de vervangbouwsteen op de locatie van de monumentschade in het monument past.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt een digitaal model van een vervangbouwsteen voor beschadigde beeldhouwwerk met het driedimensionale geometrische model van de vervangbouwsteen tot een geïntegreerd driedimensionaal model gecombineerd.

Het kan gebruikt worden voor het maken van een basisvorm waaruit de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk kan gemaakt worden.

Eventueel kan de basisvorm verder automatisch machinaal bewerkt worden.

Dit is afhankelijk van hoeveelheid materiaal en positie waar nog materiaal van de vervangbouwsteen moet verwijderd worden.

Indien verdere automatische machinale bewerking van de basisvorm mogelijk is, is het voordelig om het digitale model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk met het overeenkomstige driedimensionale geometrische model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk tot een geïntegreerd driedimensionaal model te combineren.

Dit verzekert dat verdere bewerkingen op basis van het geïntegreerde driedimensionale model op exacte en correcte posities op de basisvorm worden uitgevoerd.

Het geïntegreerde driedimensionaal model wordt bij voorkeur tot dat doel in een .stl-bestand of een .obj-bestand opgeslagen. Deze bestanden kunnen in een latere fase gebruikt worden om een geautomatiseerde freesmachine voor de vervaardiging van vervangbouwstenen te programmeren. Met behulp van modelleringssoftware, zoals bijvoorbeeld Blender dat bij computerspelletjes wordt toegepast, wordt een driedimensionale mesh van het digitale model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk op een driedimensionale mesh van het driedimensionale geometrische model van de vervangbouwsteen voor het beschadigd beeldhouwwerk gepast. Door het gebruik van de mesh is het mogelijk om corresponderende punten in beide driedimensionale modellen exact met elkaar te laten overeenstemmen. Hiervoor wordt het digitale model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk indien nodig gespiegeld, gekopieerd, geschaald of geroteerd. Volgens een uitvoeringsvorm wordt het tweedimensionale plan voor een vervangbouwsteen op basis van het driedimensionale geometrische model van de vervangbouwsteen gemaakt. De tweedimensionale plannen voor een vervangbouwsteen wordt met behulp van flatshots uit het driedimensionale geometrische model van de vervangbouwsteen afgeleid. De tweedimensionale plannen omvatten benodigde aanzichten, zoals bijvoorbeeld een vooraanzicht, een bovenaanzicht en een zijaanzicht, voor het vervaardigen van de vervangbouwsteen. Het maken van de tweedimensionale plannen voor een vervangbouwsteen op basis van het driedimensionale geometrische model van de vervangbouwsteen is voordelig omdat met behulp van het driedimensionale geometrische model van de vervangbouwsteen kan geverifieerd worden de vervangbouwsteen correct is en op de locatie met monumentschade past. Volgens een uitvoeringsvorm wordt op basis van tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen een borderel opgemaakt.

Aan de hand van de tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen worden aan de vervangbouwstenen een identificatienummer en een steensoort toegekend. Voor iedere vervangbouwsteen wordt een benodigd volume bepaald. Er wordt een lijst opgesteld met identificatienummers, steensoorten, zoals Belgische, Franse, Engelse en Duitse kalk- en zandsteensoorten, waaronder bijvoorbeeld Oberkirchener Zandsteen, Belgische Blauwe Hardsteen, Balegemse steen, Massangis, Portland en Carrara marmer, en benodigde volumes. Deze lijst is het borderel. Het borderel is voordelig voor het opvolgen van benodigde volumes van elke steensoort, waardoor kan opgevolgd worden of de benodigde volumes binnen een voorzien budget vallen. Volgens een uitvoeringsvorm wordt informatie uit de puntenwolk van het monument met behulp van fotogrammetrie aangevuld.

In bepaalde gevallen is de puntenwolk van het monument onvoldoende nauwkeurig. Door de geometrie van een monument zijn er mogelijk plaatsen die voor een 360°- scantoestel onvoldoende bereikbaar zijn. Voorbeelden zijn nissen in het monument en tussenliggende daken die moeilijk zichtbaar zijn. Punten van de puntenwolk van het monument liggen daardoor onvoldoende dicht bij elkaar om op die plaatsen gedetailleerde orthofoto’s of doorsneden van de puntenwolk van het monument te kunnen maken, waardoor bepaalde geometrische aspecten van het monument niet of onvoldoende nauwkeurig kunnen bepaald worden. Een niet-limitatieve lijst van voorbeelden zijn afmeting van een boog, diameter van een zuil en de diepte van een vensteropening. Informatie uit de puntenwolk van het monument kan met behulp van fotogrammetrie aangevuld worden. Fotogrammetrie is een methode om vorm en locatie van objecten, zoals bijvoorbeeld een boog, zuil of vensteropening, door metingen in foto’s te bepalen. Door naast het scannen van het monument met behulp van een 360°-scantoestel foto’s met een hoge resolutie van het monument te maken, is het mogelijk om bijkomende gegevens over het monument met behulp van fotogrammetrie te bekomen en de informatie uit de puntenwolk van het monument met de bijkomende gegevens aan te vullen.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt het monument met behulp van een drone aanvullend gefotografeerd. Door de geometrie van een monument zijn er mogelijk plaatsen die voor een 360°- scantoestel onvoldoende bereikbaar zijn. Voorbeelden zijn nissen in het monument en tussenliggende daken die moeilijk zichtbaar zijn. Deze plaatsen zijn voor een drone bereikbaar. Volgens een uitvoeringsvorm omvat de drone een camera. De camera omvat een sensor met een hoge resolutie. De resolutie van de sensor is minstens 10 megapixels, bij voorkeur minstens 17 megapixels en bij nog meer voorkeur minstens 24.3 megapixels. Met de drone worden aanvullende foto’s van de plaatsen gemaakt, die voor een 360°-scantoestel onvoldoende bereikbaar zijn. Met behulp van fotogrammetrie op basis van de foto’s die door de drone genomen zijn, wordt de informatie uit de puntenwolk van het monument over deze plaatsen aangevuld. Volgens een uitvoeringsvorm omvat de drone een 360°-scantoestel. De drone omvat een positiebepalingssysteem en een inertiemeeteenheid. De drone is voordelig voor het scannen met het 360°-scantoestel van locaties van het monument die moeilijk bereikbaar zijn. Doordat de drone met een positiebepalingssysteem uitgerust is, kunnen de cartesische coördinaten van punten in een puntenwolk die met het 360°- scantoestel van de drone bekomen zijn, naar cartesische coördinaten in een samengevoegde puntenwolk van het monument omgerekend worden, waarbij de samengevoegde puntenwolk van het monument alle punten omvat van alle puntenwolken die op verschillende locaties door één of meerdere 360°-scantoestellen gemaakt zijn. De inertiemeeteenheid meet kleine afwijkingen ten opzichte van een positie van de drone die door het positiebepalingssysteem bepaald is. Deze kleine afwijkingen kunnen door bijvoorbeeld kleine bewegingen van de drone onder invloed van wind veroorzaakt zijn. De inertiemeeteenheid is geschikt voor snelle bepalingen van kleine afwijkingen ten opzichte van een gekende positie. Het is eventueel noodzakelijk om manueel bijkomende correcties op de herrekende cartesische coördinaten van punten uit de puntenwolk, die met het 360°-scantoestel van de drone bekomen zijn, uit te voeren.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt het monument met behulp van een handscanner aanvullend gescand.

In bepaalde gevallen is de puntenwolk van het monument onvoldoende nauwkeurig. Door de geometrie van een monument zijn er mogelijk plaatsen die voor een 360°- scantoestel onvoldoende bereikbaar zijn. Voorbeelden zijn nissen in het monument en tussenliggende daken die moeilijk zichtbaar zijn. Punten van de puntenwolk van het monument liggen daardoor onvoldoende dicht bij elkaar om op die plaatsen gedetailleerde orthofoto’s of doorsneden van de puntenwolk van het monument te kunnen maken. In die gevallen wordt het monument met behulp van een handscanner op deze plaatsen aanvullend gescand. Bijvoorbeeld kan vanop een stelling van dichtbij een deel van het monument dat onvoldoende nauwkeurig in de puntenwolk van het monument is opgenomen met de handscanner gescand worden.

Volgens een uitvoeringsvorm levert het scannen met de handscanner een mesh op. De mesh is een driedimensionaal digitaal model dat plaatsen, die onvoldoende nauwkeurig door de puntenwolk van het monument beschreven worden, aanvullend modelleert. De mesh kan voor die plaatsen ter vervanging van de puntenwolk van het monument gebruikt worden. Tweedimensionale plannen voor vervang- bouwstenen worden op die plaatsen met behulp van orthofoto’s en doorsneden op basis van de mesh aangemaakt.

Volgens een uitvoeringsvorm levert het scannen met de handscanner een bijkomende puntenwolk op. De bijkomende puntenwolk kan voor plaatsen, die onvoldoende nauwkeurig door de puntenwolk van het monument beschreven worden, ter vervanging van de puntenwolk van het monument gebruikt worden. Tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen worden op die plaatsen met behulp van orthofoto’s en doorsneden op basis van de bijkomende puntenwolk aangemaakt.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm worden de bijkomende puntenwolk en de puntenwolk van het monument samengevoegd. Door het bepalen van de positie van de handscanner met een positiebepalingssysteem kunnen de cartesische coördinaten van punten in de bijkomende puntenwolk herrekend worden naar cartesische coördinaten in de puntenwolk van het monument en bij de puntenwolk van het monument samengevoegd worden. Het is eventueel noodzakelijk om manueel bijkomende correcties op de herrekende cartesische coördinaten van punten uit de bijkomende puntenwolk uit te voeren. Door het gebruik van een handscanner wordt de puntenwolk van het monument nauwkeuriger op onvoldoende bereikbare plaatsen.

Volgens een uitvoeringsvorm worden delen van het monument die met een vervangbouwsteen overeenstemmen met een nauwkeurigheid van minstens 1 mm gescand.

Door het scannen van de delen van het monument die met een vervangbouwsteen overeenstemmen met een nauwkeurigheid van minstens 1 mm, is het mogelijk om tweedimensionale plannen voor de vervangbouwstenen te maken die eveneens een nauwkeurigheid van minstens 1 mm hebben. Daardoor is het mogelijk om in een latere stap vervangbouwstenen te vervaardigen die hoogstens 1 mm, verhoogd met een marge tijdens vervaardiging, afwijken van een vereiste afmeting, waardoor vervangbouwstenen bijna gegarandeerd op een voor de vervangbouwsteen voorziene locatie in het monument passen.

Volgens een uitvoeringsvorm wordt een puntenwolk in een .e57-bestand opgeslagen. Een .e57-bestand is een specifiek formaat voor het bewaren van data die door driedimensionale beeldvormingssystemen, zoals 360°-scantoestellen, opgenomen zijn. Doordat een standaard bestandsformaat gebruikt wordt, is het eenvoudig om puntenwolken in verschillende programma’s te gebruiken. De huidige uitvinding zal nu meer in detail worden beschreven, onder verwijzing naar figuren die niet beperkend zijn.

FIGUURBESCHRIJVING Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de huidige uitvinding.

De werkwijze start met voorbereiding 1. Tijdens voorbereiding 1 wordt een monument met monumentschade een eerste maal geïnspecteerd en wordt een plan van aanpak bepaald voor het scannen van het monument en meer in het bijzonder de monumentschade. Er worden locaties gekozen vanwaar met behulp van 360°- scantoestellen een scan van het monument zal gemaakt worden. Eventueel wordt al gestart met het plaatsen van een stelling, het reinigen van het monument en het bepalen welke delen van het monument moeten vervangen worden en waarvoor dus vervangbouwstenen zullen vereist zijn. Na de voorbereiding starten twee aparte trajecten met verschillende stappen. De twee trajecten lopen gezamenlijk, waardoor tijdswinst kan bekomen worden. Een eerste traject start met het maken van een totale scan 2 van het monument. De totale scan 2 wordt vanaf de verschillende locaties die tijdens de voorbereiding 1 gekozen werden met behulp van één of meerdere 360°-scantoestellen uitgevoerd. Eventueel wordt tijdens de totale scan 2 van een drone gebruik gemaakt. Nadat de totale scan 2 is afgerond, wordt een verwerking 3 gestart. Tijdens de verwerking 3 worden puntenwolken, die met behulp van één of meerdere 360°- scantoestellen vanop de tijdens de voorbereiding 1 gekozen locaties gemaakt werden, samengevoegd. Hiervoor worden cartesische coördinaten van de verschillende puntenwolken omgerekend naar nieuwe cartesische coördinaten in een samengevoegde puntenwolk van het monument. Op basis van de samengevoegde puntenwolk van het monument worden orthofoto’s en doorsneden van het monument gemaakt. De orthofoto’s en doorsneden laten toe om een overzichtsplan 4 volgens een planindeling van het monument te maken.

Nadat de verwerking 3 is afgerond, worden voor elke vervangbouwsteen voorbereidende tweedimensionale basisplannen 5 gemaakt. De voorbereidende tweedimensionale basisplannen omvatten benodigde aanzichten, zoals bijvoorbeeld een vooraanzicht, een bovenaanzicht en een zijaanzicht, voor het vervaardigen van de vervangbouwsteen. De voorbereidende tweedimensionale basisplannen zijn niet definitief. Nadat alle voorbereidende basisplannen 5 beschikbaar zijn, wordt tijdens een eerste controlepunt 7 bekeken of alle nodige informatie over het monument en de monumentschade beschikbaar is om een driedimensionaal geometrisch model van elke vervangbouwsteen te maken. Indien alle nodige informatie beschikbaar is, wordt naar het maken van driedimensionale geometrische modellen 8 voor elke vervangbouwsteen overgegaan. Indien niet alle nodige informatie beschikbaar is, wordt bijkomende metingen en controles 6 ter plaatse uitgevoerd.

Een mogelijke reden om te beslissen dat nog niet alle nodige informatie beschikbaar is, is het ontbreken van een verificatie van de voorbereidende tweedimensionale basisplannen 5. Aan de hand van de voorbereidende tweedimensionale basisplannen 5 worden profielen en mallen gemaakt, die op ware grote worden afgedrukt en uit een geschikt materiaal, zoals bijvoorbeeld karton, worden uitgeknipt. Tijdens bijkomende metingen en controles 6 ter plaatse kan een profiel of een mal op correctheid en nauwkeurigheid gecontroleerd worden door het profiel of de mal op een overeenstemmende plaats tegen het monument te houden. Eventuele extra metingen kunnen manueel worden uitgevoerd en bijkomende punten voor de puntenwolk van het monument kunnen bijvoorbeeld met een handscanner worden bekomen. Eventuele fouten of onnauwkeurigheden kunnen bijgewerkt worden en het voorbereidende tweedimensionale basisplan 5 kan aangepast worden. Na het aanpassen van het voorbereidende tweedimensionale basisplan 5 wordt opnieuw het eerste controlepunt 7 uitgevoerd.

In een volgende stap, het maken van driedimensionale geometrische modellen 8, worden de voorbereidende tweedimensionale basisplannen van een vervangbouwsteen naar een driedimensionaal geometrisch model 9 van de vervangbouwsteen omgezet. Het driedimensionale geometrische model 9 beschrijft de vorm of geometrie van een vervangbouwsteen. Het driedimensionale geometrisch model 9 van een vervangbouwsteen kan in een driedimensionaal model van het monument ingepast worden, dat op basis van een samengevoegde puntenwolk van het monument is gemaakt. Hierdoor kan een impressie bekomen worden van het monument na het herstellen van de monumentschade en kan vroegtijdig geverifieerd worden of de vervangbouwsteen op de locatie van de monumentschade in het monument past.

Een tweede traject start gelijktijdig met het eerste traject. Het tweede traject richt zich specifiek op vervangbouwstenen voor beschadigd beeldhouwwerk. Dit is een traject dat hooggekwalificeerde ambachtslui vereist en dat tijdrovend is. Door het gelijktijdig starten van het tweede traject met het eerste traject wordt tijdswinst geboekt. Het tweede traject start met een tweede controlepunt 17. Bij het tweede controlepunt 17 wordt nagegaan of van het beschadigde beeldhouwwerk een exemplaar in goede staat beschikbaar is, bijvoorbeeld een replica afkomstig van een vroegere restauratie of een ander exemplaar dat in het monument beschikbaar is. Indien dit het geval is, is een gedetailleerd fysiek model 23 van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk beschikbaar. Indien dit niet het geval is, wordt naar een derde controlepunt 18 overgegaan. Bij het derde controlepunt 18 wordt beslist of ter plaatse een vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk naar originele vorm fysiek kan gemodelleerd worden. Indien dit het geval is, wordt met behulp van bijvoorbeeld klei of plasticine een vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk fysiek gemodelleerd

21.

Indien het niet mogelijk is om ter plaatse een vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk naar originele vorm fysiek te modelleren, kan besloten worden om het beschadigde beeldhouwwerk uit het monument te verwijderen 19 en in een atelier met behulp van bijvoorbeeld klei of plasticine een vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk fysiek te modelleren 21. Dit is enkel mogelijk indien het monument het structureel toelaat om het beschadigde beeldhouwwerk uit het monument te verwijderen.

Indien het niet mogelijk is om ter plaatse een vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk naar originele vorm fysiek te modelleren en het niet mogelijk is om het beschadigde beeldhouwwerk uit het monument te verwijderen 19, kan besloten worden om het beschadigde beeldhouwwerk ter plaatse met een handscanner te scannen 20. Hierdoor wordt een mesh van het beschadigde beeldhouwwerk bekomen.

De mesh is een driedimensionaal digitaal model van het beschadigde beeldhouwwerk.

Het driedimensionale digitale model van het beschadigde beeldhouwwerk wordt met behulp van een 3D-printer geprint of met behulp van een geautomatiseerde freesmachine uit zachte steen gefreesd, om hiermee in een atelier met behulp van bijvoorbeeld klei of plasticine een vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk fysiek te modelleren 21. Na het fysiek modelleren 21 van een vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk, wordt op een vierde controlepunt 22 gecontroleerd of het fysiek modelleren 21 voldoet en naar originele vorm is.

Wanneer het fysiek modelleren 21 goedgekeurd wordt, is een gedetailleerd fysiek model 23 van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk beschikbaar.

Indien het niet goedgekeurd wordt, wordt teruggekeerd naar de stap van het fysiek modelleren 21 van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk en wordt het op noodzakelijke punten bijgewerkt.

Nadat een gedetailleerd fysiek model 23 van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk beschikbaar is, wordt een volgende stap het met een handscanner scannen 24 van het gedetailleerde fysieke model 23. Dit levert opnieuw een mesh op.

De mesh is een driedimensionaal digitaal model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk.

In een daaropvolgende stap, bijwerken van het driedimensionale digitale model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk 25, wordt met behulp van modelleringssoftware, zoals bijvoorbeeld Blender dat bij computerspelletjes wordt toegepast, het driedimensionale digitale model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk geperfectioneerd.

Voorbeelden zijn het wegwerken van oneffenheden, het scherpstellen van randen, het aanbrengen van extra massa’s waar nodig en het symmetrisch maken van het model.

Hierna is het finale driedimensionale digitale model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk 26 beschikbaar.

In een volgende stap, bepalen van dimensies van de vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk 27, wordt van het finale driedimensionale digitale model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk 26 de vorm of de geometrie van het beschadigde beeldhouwwerk met behulp van omschrijvende balkvormen beschreven. Dit resulteert in een driedimensionaal geometrisch model 9 van de vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk, dat minder gedetailleerd is dan het finale driedimensionale digitale model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk 26. Het driedimensionale geometrisch model 9 wordt gebruikt voor het maken van een basisvorm waaruit de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk kan gemaakt worden. Met het bekomen van het driedimensionale geometrische model 9 voor de vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk komen het eerste traject en het tweede traject bijeen.

In het geval van een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk, worden het driedimensionale geometrisch model 9 en het finale driedimensionale digitale model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk 26 tot een geïntegreerd driedimensionaal model 28 van de basisvorm voor het beschadigde beeldhouwwerk gecombineerd. Dit is voordelig omdat eventueel de basisvorm waaruit de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk zal gemaakt worden verder automatisch machinaal bewerkt zal worden. In dat geval verzekert het geïntegreerde driedimensionale model 28 dat verdere bewerkingen op exacte en correcte posities op de basisvorm worden uitgevoerd.

Na het bekomen van het driedimensionale geometrisch model 9 voor een vervangbouwsteen wordt het driedimensionale geometrische model 9 door middel van flatshots naar een tweedimensionale representatie omgezet 10. Dit resulteert in tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen 11, profielen of mallen 12 en een borderel 13.

De tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen 11 omvatten benodigde aanzichten, zoals bijvoorbeeld een vooraanzicht, een bovenaanzicht en een zijaanzicht, voor het vervaardigen van de vervangbouwstenen.

De profielen of mallen 12 kunnen voor het vervaardigen van vervangbouwstenen gebruikt worden. De profielen of mallen 12 zijn een aanzicht of doorsnede van de vervangbouwsteen. De profielen of mallen 12 worden op transparante plastiekfolie op schaal 1:1 afgedrukt. De transparante profielen of mallen 12 kunnen in een latere fase tijdens de vervaardiging van de vervangbouwstenen gebruikt worden om de vervangbouwstenen perfect op maat af te werken.

Het borderel 13 is een lijst met identificatienummers, steensoorten en benodigde volumes van een steensoort. Een identificatienummer identificeert een vervangbouwsteen. De steensoort beschrijft het materiaal waaruit de vervangbouwsteen wordt gemaakt. Voorbeelden zijn Belgische, Franse, Engelse en Duitse kalk- en zandsteensoorten, waaronder Oberkirchener Zandsteen, Belgische Blauwe Hardsteen, Balegemse steen, Massangis, Portland en Carrara marmer. Het benodigde volume bepaalt een hoeveelheid van de steensoort die noodzakelijk is om de vervangbouwsteen te vervaardigen. Het borderel 13 is voordelig voor het opvolgen van benodigde volumes van elke steensoort, waardoor kan opgevolgd worden of de benodigde volumes binnen een voorzien budget vallen.

De tweedimensionale plannen 11, de profielen of mallen 12 en het borderel 13 vormen een afgewerkt dossier 14. Het afgewerkte dossier 14 wordt tijdens een vijfde controlepunt 15 gecontroleerd en er wordt aan een architect goedkeuring gevraagd. Er wordt nagegaan of voor alle vervangbouwstenen alle noodzakelijke informatie beschikbaar is en of alle vervangbouwstenen op overeenkomstige locaties met monumentschade in het monument passen. Het borderel 13 wordt gecontroleerd. De architect kan beslissen om bepaalde vervangbouwstenen in het afgewerkte dossier 14 te wijzigen of om bijkomende vervangbouwstenen te definiëren. Indien nog informatie ontbreekt, indien de architect bepaalde vervangbouwstenen wil wijzigen of indien de architect bijkomende vervangbouwstenen wil, wordt van het vijfde controlepunt 15 naar het eerste controlepunt 7 teruggekeerd. Indien het afgewerkte dossier door de architect tijdens het vijfde controlepunt 15 wordt goedgekeurd, dan kan naar een stap van uitvoering 16 worden overgegaan, waarin de vervangbouwstenen worden vervaardigd en uitvoering van werken aan het monument worden voorbereid.

Claims

CONCLUSI ES

1. Werkwijze voor scannen van monumentschade en modelleren van natuursteen vervangbouwstenen omvattende - Scannen van monument met behulp van 360°-scantoestel, waarbij het 360°-scantoestel op verschillende locaties rond een monument geplaatst wordt; - Samenvoegen van verschillende scans met als doel het bekomen van een puntenwolk van het monument; - opstellen van een overzichtsplan van het monument; met het kenmerk, dat tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen opgesteld worden en dat tegelijkertijd gedetailleerde modellen voor vervangbouwstenen van beschadigd beeldhouwwerk gemaakt worden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat van een vervangbouwsteen een voorbereidend tweedimensionaal basisplan wordt gemaakt, waarbij het voorbereidende tweedimensionale basisplan ter plaatse gecontroleerd wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk ter plaatse fysiek wordt gemodelleerd.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat beschadigd beeldhouwwerk wordt gedemonteerd en in een atelier een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk fysiek wordt gemodelleerd.

5. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat een vervangbouwsteen voor beschadigde beeldhouwwerk op basis van een scan in een atelier fysiek wordt gemodelleerd, waarbij de scan van het beschadigde beeldhouwwerk ter plaatse met een handscanner werd gemaakt.

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 3-5, met het kenmerk, dat op basis van een fysiek model van een vervangbouwsteen voor beschadigd beeldhouwwerk een digitaal model van de vervangbouwsteen voor het beschadigde beeldhouwwerk gemaakt wordt.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-6, met het kenmerk, dat een driedimensionaal geometrisch model van een vervangbouwsteen wordt gemaakt.

8. Werkwijze volgens conclusies 6 en 7, met het kenmerk, dat een digitaal model van een vervangbouwsteen voor beschadigde beeldhouwwerk met het driedimensionale geometrische model van de vervangbouwsteen tot een geïntegreerd driedimensionaal model wordt gecombineerd.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het tweedimensionale plan voor een vervangbouwsteen op basis van het driedimensionale geometrische model van de vervangbouwsteen wordt gemaakt.

10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-9, met het kenmerk, dat op basis van tweedimensionale plannen voor vervangbouwstenen een borderel wordt opgemaakt.

11.Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-10, met het kenmerk, dat informatie uit de puntenwolk van het monument met behulp van fotogrammetrie wordt aangevuld.

12. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-11, met het kenmerk, dat het monument met behulp van een drone aanvullend gefotografeerd wordt.

13. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-12, met het kenmerk, dat het monument met behulp van een handscanner aanvullend gescand wordt.

14. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-13, met het kenmerk, dat delen van het monument die met een vervangbouwsteen overeenstemmen met een nauwkeurigheid van minstens 1 mm gescand worden.

15. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies 1-14, met het kenmerk, dat een puntenwolk in een .e57-bestand wordt opgeslagen.