ヨークシャー博物館ライデールの宝物 4 点のデジタルツインを 1 時間で作成

課題:ローマ時代のイギリスから出土した 1800 年前の Ryedale Hoard を所蔵するヨークシャー博物館では、世界中の訪問者と共有するために、歴史的正確性と革新的なキュレーターデザインを備えた、迅速かつリスクのない方法で、宝物のユニークな 3D デジタルレプリカを 4 つ作成する必要がありました。

ソリューション: Artec Space Spider、Artec Studio、3D Systems ColorJet プリンター

結果:従来の写真測量では、広範囲にわたる処理と配置が必要であり、キャプチャプロセスの実行に丸一日かかり、写真から 3D モデルを作成するのにさらに 1 日かかります。対照的に、ライデールの 4 つの宝物はそれぞれ 5 分以内に細心の注意を払って 3D スキャンされ、1 時間以内にすべてのスキャンと処理が完了し、コレクション全体の見事な 4 つの 3D デジタルコピーが作成されました。

彼らは青銅を見つけるとすぐに掘るのをやめました。最初、彼らはそれが青銅器時代の斧の刃だと思った。数分後、金属探知機の専門家マーク・ディドリック氏とジェームズ・スパーク氏は息を詰めて、イギリスのライデールにある農家の畑の穴からマルクス・アウレリウスの小さな胸像を持ち上げた。

△金属探知機で検出されたマルクス・アウレリウスの青銅胸像。画像提供: マーク・ディーデリック古代皇帝の顔に付いた汚れを丁寧に拭き取ると、何分も経ったように思えたが、やがて二人とも言葉を失った。

この胸像は彼らにとってその日の2番目の発見だった。その後、彼らはその地域の捜索を続けた。捜索を終えた彼らは、胸像のほかに、下げ振り、ローマ神マルスの像、馬の形をしたナイフの柄という3つの遺物を発見した。

ディードリック氏は元考古学者のブライアン・ウォーカー氏に数枚の写真を送り、ウォーカー氏はこの発見に衝撃を受け、これらはおそらく紀元後2世紀に遡る古代ローマ時代の遺物であると判断した。

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農家の畑からヨークシャー博物館の展示ホールまで

その後数週間で、ローマ時代のイギリスで発見された最も素晴らしいコレクションの一つである1,800年前の宝物が特定され、「ライデール宝物」と名付けられました。その後、ヨーク博物館財団が購入し、ヨークシャー博物館に展示されています。

ヨークシャー博物館の上級学芸員アンドリュー・ウッズ氏は、「これほど多くの精巧なローマ時代の遺物が、英国で同時期に同じ場所で発掘されたことはかつてありませんでした。これらの遺物はすべて、驚くべき職人技を示しています。ローマ帝国の全盛期に英国で作られたものであることは間違いありません」と語った。

△ライデールの宝物の中に古代ローマ皇帝マルクス・アウレリウスの青銅胸像があります。画像提供: ヨーク博物館財団この精巧に彫刻されたマルクス・アウレリウスの胸像は、もともとローマの司祭が使用した王笏の上に設置されており、皇帝が開催した儀式や式典で定期的に使用されていたことは間違いありません。

この素晴らしい作品を制作した芸術家は、おそらく英国生まれで皇帝に直接会ったことはなく、彫刻や硬貨に描かれた既存の描写を基に作品を制作したと思われます。

△ ヨークシャー博物館の上級学芸員アンドリュー・ウッズ氏と、ライデール財宝から出土した馬に乗ったマルスの像。画像提供：York Museums Trust、著作権：Charlotte Graham Photography。
ローマ帝国全土において、ローマの神マルスは馬に乗った戦士として描かれることが多かった。この小像は、戦場を駆け抜ける古代の神を描いていますが、神がかつて持っていた槍と盾は、何世紀も経って失われてしまいました。

△レイデルトレジャー馬の形をした柄。画像提供: York Museums Trust 古代ローマ時代、日用品を動物の形で飾ることが非常に流行していました。この馬の形をした柄はもともとナイフの柄であり、埋葬前に意図的に折られたのではないかと推測されています。

過去 2,000 年間、そのデザインはほとんど変わっていない下げ振りは、ローマ時代のイギリスで、新しい道路、砦、村の建設のための正確な測定を提供する重要な役割を果たしました。

△ライデールの宝物。画像提供: ヨーク博物館財団研究者たちは、これらの遺物は西暦 2 世紀後半に神への供物として埋葬されたと結論付けました。研究が続けられ、これらの貴重な遺物の重要性と、なぜこのような形で埋葬されたのかについての理解がさらに深まりつつあります。

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ライデール宝物のデジタルコピーの作成

ヨークシャー博物館は、デジタルプラットフォームのリーダーとなり、その範囲を拡大し、オンラインでコレクションを世界と共有するためのモデルを確立することに注力しており、ライデールホードを 3D で展示することを決定しました。

これまで、彼らはヨーク大学の Heritage360 と共同で、主に写真測量法を使用してこのようなプロジェクトを完了してきました。

しかし、写真測量法の性質上、長時間の写真撮影セッション（一眼カメラを使用する場合）と、撮影した各オブジェクトの位置を特定して再配置するための大規模な処理が必要となるため、このようなプロジェクトでは、キュレーターが数週間、場合によっては数か月も前に計画を立てる必要があります。

△マルクス・アウレリウスの胸像のArtec Space Spider 3Dスキャン。画像出典: Heritage360
Heritage360 チームの Patrick Gibbs 氏は次のように語っています。「歴史的遺物の写真撮影には多くの作業が伴います。数分で持ち出して写真を撮るほど簡単なことではありません。コレクションが損傷するリスクや学芸員の立ち会いの必要性を考慮すると、博物館と常に連絡を取り合い、最善かつ最も安全な計画を立てる必要があります。」

彼は続けます。「単一カメラの写真測量装置を使用すると、必要なものがすべて撮影されていることを確認するためだけに、1 つの遺物を処理するのに 2 日かかる場合があります。すべてのロジスティクスを手配するには、さらに 2 ～ 3 か月かかる可能性があります。」

もし同じアプローチを続けていたなら、ヨークシャー博物館のライデールブロンズコレクションのデジタル化の計画と完了には数か月かかっていただろう。言うまでもなく、博物館のコレクションにはデジタル化を待っている何千ものオブジェクトがあります。

△ライデール財宝から出土した馬に乗ったマルスの像。画像提供: ヨーク博物館財団
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従来の写真測量法に代わる方法を見つける

そのため、ギブス氏とデジタル技術者のジェームズ・オズボーン氏は、市場で他の可能性を探らざるを得なくなった。オンライン検索により、彼らは、文化遺産の保存やその他の業界向けの 3D スキャンを専門とする Artec 3D アンバサダーの再販業者である Central Scanning にたどり着きました。

最初のデモが完成する前に、2人は解決策を見つけました。Artec Space Spiderです。

Space Spider は長年にわたり、世界中の考古学者、文化遺産の専門家、その他多くの専門家に選ばれているハンドヘルド 3D スキャナーです。

Space Spider は、マーカーやスプレーを必要とせずに、サブミリメートルの精度とリアルな 3D カラーレンダリングでオブジェクトの複雑な詳細をキャプチャできます。スキャンは、オンラインおよびオンサイトの展示会、デジタルクラウドストレージ、3D プリントされた教育モデルなどに使用できます。

△Central Scanning の Alex Zhang 氏は、Artec Space Spider を使用してローマの像をスキャンしています。画像出典: Heritage360
「博物館に入っても必ずしも目にすることのない詳細を来館者に見せることができるのは、私たちにとって重要なことです」とウッズ氏は、このスキャナーがヨークシャー博物館のプロジェクト達成にどのように役立ったかについて語った。

同氏はさらにこう説明した。「コレクション自体にリスクは一切なく、仮想的にコレクションを手に取り、回して、研究し、キュレーターが書いたラベルやメモに従い、各コレクションの背後にある数え切れないほどの歴史の変遷や感動的な物語について学ぶことができます。忘れられないユニークな体験ができるでしょう。」

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ライデール財宝の3Dスキャンが1時間以内に完了

ライデール・ブロンズが新しいスペース・スパイダーを使用して 3D スキャンされたとき、ギブスとオズボーン、そしてプロジェクトに携わるキュレーターたちは驚きました。

4 つの遺物が Artec ターンテーブルに 1 つずつ置かれ、それぞれ 5 分以内にスキャンされました。わずか 10 分で、スキャンは Artec Studio ソフトウェアを使用して見事な 3D モデルに処理されました。

「物体自体に一切の危険を及ぼすことなく、仮想的にそれらを手に取り、回転させ、研究することで、忘れられないユニークな体験ができるでしょう。」

すべてのオブジェクトのセットアップ、スキャン、処理、およびそれぞれの 3D モデルの作成に必要な合計時間は 1 時間未満でした。これは、以前に使用されていた写真測量法とはまったく対照的です。

△Space Spiderでスキャンし、Artec Studioソフトウェアで処理したマルクス・アウレリウスの胸像。画像提供：Heritage360
これについてオズボーン氏は次のように語った。「写真測量法を使ってこれらのオブジェクトを撮影するだけで丸一日かかります。撮影中に光が少しでも変化すれば、キュレーターにオブジェクトをもう一度取り出して同じ光の条件で再撮影するよう依頼しなければなりません。同じ日に行うことさえ不可能かもしれません。そのため、これを補うために多くの追加写真を撮影し、すべての写真がうまく撮れて、処理段階で最終結果が得られることを祈るしかありませんでした。」

彼はさらにこう付け加えた。「すべてが計画通りに進めば、翌日にはすべての写真の処理を開始できます。Space Spider を使用した 1 時間は、写真測量 2 日間に相当します。写真測量に必要なさまざまな小道具がない状態で各オブジェクトを所定の位置に操作しなければならないという追加のリスクは言うまでもありません。」

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スキャン結果からリアルな3Dモデルを生成

Artec Studio でのプロセスは高速かつ簡単でした。まず、ベース削除を使用して、オブジェクト外部の不要なデータを削除します。完了したら、スキャンを位置合わせしてすべてのジオメトリをまとめます。

その後、0.1mmのシャープブレンドを適用し、3Dモデルをオンライン表示用にエクスポートする際にポリゴン数を減らしてファイルサイズと表示速度を最適化しました。

△Space Spiderでスキャンし、Artec Studioソフトウェアで処理した馬に乗った火星の像。画像提供：Heritage360
作成された 3D モデルは現在、ヨークシャー博物館内およびその Web サイトで使用されています。 Sketchfab モデルにリンクする QR コードがコレクションの横に配置され、博物館の訪問者にエンゲージメントとインタラクティブ性の感覚を提供します。

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ヨークシャー博物館が3Dアセットを世界と共有

ヨークシャー博物館の展示はそれだけでは終わりませんでした。また、これらの 3D モデルをウィキメディアコモンズなどのサイトで共有する予定で、毎週数百万回の閲覧が見込まれています。

ウッズ氏はその理由を次のように説明した。「これは、私たちのコレクションを、これまで一度も見る機会がなかったり、美術館に来る機会がなかったりする世界中の人々に届ける方法です。これらの人々と 3D スキャンを共有することで、お互いの交流が容易になります。」

ヨークシャー博物館は、ライデールブロンズの 3D モデルを低解像度版と高解像度版の両方で無料でダウンロードできるようにする予定です。教師、芸術家、研究者などは、スキャンをダウンロードして使用することができます。

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教育用の美しい 3D プリントレプリカ

教育的取り組みの一環として、ヨークシャー博物館と Heritage360 は、学校訪問で使用するために、Space Spider スキャンを使用して 3D プリントされた「触れる」ライデールブロンズのバージョンを作成することを決定しました。

△3Dプリントされ、手描きされたライデールの宝物。画像クレジット: York Museums Trust チームは社内に専門知識と技術がなかったため、ThinkSee3D の 3D デジタルアーティファクトの専門家である Steven Dey 氏に連絡を取りました。デイ氏は2015年に同社を設立して以来、英国内外の博物館や顧客向けに、デジタルで作成された高精度のレプリカを数百点制作してきました。

Day 氏が Heritage360 から Ryedale Bronze の 3D モデル (OBJ ファイル) を受け取ると、3D 印刷プロセス全体に約 3 時間かかり、4 つのオブジェクトすべてが 3D Systems ColorJet プリンターで石膏から直接印刷されました。

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昔ながらの仕上げを巧みに施し、素朴な外観を演出しています。

ベース塗料を塗り、トップコートとしてエポキシ樹脂を塗り、表面が半乾きになったら銅粉を塗ります。エポキシパウダーが固まったら、研磨してブロンズ色に磨き上げ、新品のように見えます。

次に、スプレーペイントとワックスを使用して、遺物のブロンズのような外観を復元するエイジングプロセスが始まります。

△3Dプリントされ手描きされたマルクス・アウレリウスの胸像のレプリカ画像提供: ThinkSee3D
学生たちは、これらの美しく高度に修復されたレプリカを実際に手に取って研究することができ、この時代に関する歴史教科書の章に印象的な追加資料として加えられることになります。

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3Dスキャンで歴史を映す

ヨークシャー博物館は、ライデール財宝のデジタル化に成功し、今度は残りのコレクションに目を向けている。コレクションは膨大で、剣や宝石、絶滅したモア、ツノメドリ、恐竜、ローマ時代のブリテン島にまで遡る複雑なモザイクの床タイル、葬祭用の鋳型など、数千点もの素晴らしい品々が含まれている。

△ヨークシャー博物館のライデール・トレジャーズ展に出席するHeritage360チームのジェームス・オズボーン。画像提供：Heritage360
ウッズ氏は、3Dスキャンによってもたらされた変化について次のように意見を述べています。「優れた博物館学芸員は、人々に歴史を紹介するだけでなく、あらゆる年齢の人々が自己発見の旅をし、自分なりの方法でこれらのコレクションのユニークさを発見できるように支援します。これはまさに、Artec 3Dスキャンが実現してくれることです。」

ヨークシャー博物館ライデールの宝物 4 点のデジタルツインを 1 時間で作成

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