Συγκριτική μελέτη γεωμετρικής ανακατασκευής τεχνουργημάτων μέσω εφαρμογών για κινητές συσκευές (smart phones ή iPhones) και 3Δ φορητού σαρωτή δομημένου φωτός

Comparative Study of Geometric Reconstruction of Artifacts Using Mobile Device Applications (Smartphones / iPhones) and a 3D Portable Structured Light Scanner (english)

  1. MSc thesis
  2. ΜΑΡΙΝΑ ΕΥΘΥΜΙΟΥ
  3. Αποτύπωση και τεκμηρίωση μνημείων και Αρχαιολογικών Χώρων (ΑΤΜ)
  4. 18 July 2026
  5. Ελληνικά
  6. 146
  7. Φίλιππος Αζαριάδης - Τοπάλογλου
  8. Αζαριάδης-Τοπάλογλου, Φίλιππος | ΛΑΖΑΡΟΣ ΓΡΑΜΜΑΤΙΚΟΠΟΥΛΟΣ | Ζερεφός Στυλιανός
  9. 3D σάρωση, φωτογραμμετρία, LiDAR, 3D Gaussian Splatting, πολιτιστική κληρονομιά, δομημένο φως, CloudCompare
  10. Αποτύπωση και τεκμηρίωση μνημείων και Αρχαιολογικών Χώρων (ΑΤΜ)
  11. 4
  12. 1
  13. 42
  14. Περιλαμβάνει: φωτογραφικό υλικό και πίνακες
    • Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιεί συγκριτική μελέτη της γεωμετρικής ανακατασκευής τεχνουργημάτων πολιτιστικής κληρονομιάς μέσω εφαρμογών κινητών συσκευών και επαγγελματικού σαρωτή δομημένου φωτός. Συγκεκριμένα, δοκιμάστηκαν τρεις εφαρμογές (RealityScan, Polycam και KIRI Engine) κυρίως στο iPhone 17 Pro, ενώ σε δύο περιπτώσεις (λόγω ενημέρωσης λογισμικού της Apple που απενεργοποίησε προσωρινά ορισμένες λειτουργίες) χρησιμοποιήθηκε και iPhone 15 Pro. Οι μέθοδοι σάρωσης που δοκιμάστηκαν ήταν η κλασική φωτογραμμετρία (SfM), το LiDAR και το 3D Gaussian Splatting. Ως μοντέλο αναφοράς υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιήθηκε ο φορητός σαρωτής Shining3D EinScan H2. Επιλέχθηκαν έξι αντιπροσωπευτικά τεχνουργήματα με ποικιλία υλικών και γεωμετρικών προκλήσεων: αντίγραφο Δίσκου Φαιστού, ειδώλιο αλόγου, μπρούτζινο γουδί, ακροκέραμο, κεραμική μάσκα και τηλέφωνο Ericsson Cobra. Συνολικά πραγματοποιήθηκαν 52 σαρώσεις. Η επεξεργασία των μοντέλων έγινε κυρίως με τα λογισμικά CloudCompare και Blender, ενώ το Agisoft Metashape χρησιμοποιήθηκε επιλεκτικά. Η αξιολόγηση βασίστηκε σε πέντε κριτήρια: γεωμετρική ακρίβεια (Cloud-to-Mesh), ποιότητα υφής, λεπτομέρεια, χρόνος επεξεργασίας και ευκολία χρήσης. Εξετάστηκε επίσης η δυνατότητα χρήσης των μοντέλων για τρισδιάστατη εκτύπωση. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι εφαρμογές κινητών συσκευών παράγουν αξιόπιστα μοντέλα για μη μετρικές εφαρμογές, όπως εικονικές εκθέσεις, εκπαίδευση και 3Δ εκτύπωση. Το RealityScan SfM και το KIRI SfM παρουσίασαν τις καλύτερες επιδόσεις σε γεωμετρική ακρίβεια, ενώ το 3D Gaussian Splatting (κυρίως σε KIRI Engine και Polycam) ξεχώρισε για τον οπτικό ρεαλισμό. Ο Shining3D EinScan H2 παρέμεινε ανώτερος σε λεπτομέρεια και σε ανακλαστικά υλικά. Η εργασία καταλήγει σε πρακτικές συστάσεις για την επιλογή της κατάλληλης μεθόδου ανάλογα με τον σκοπό και προτείνει υβριδικές προσεγγίσεις.

    • This diploma thesis conducts a comparative study on the geometric reconstruction of cultural heritage artefacts using mobile applications and a professional structured light 3D scanner. Specifically, three applications (RealityScan, Polycam, and KIRI Engine) were tested primarily on the iPhone 17 Pro, while in two cases the iPhone 15 Pro was also used due to a software update from Apple that temporarily disabled certain functions. The scanning methods evaluated were classic photogrammetry (SfM), LiDAR, and 3D Gaussian Splatting. The Shining3D EinScan H2 served as the high-accuracy reference scanner. Six representative artefacts with varying materials and geometric challenges were selected: a replica of the Phaistos Disc, ceramic horse figurine, bronze mortar, acroterion, ceramic mask, and Ericsson Cobra telephone. A total of 52 scans were performed. Model processing was carried out mainly in CloudCompare and Blender, with Agisoft Metashape used selectively. Evaluation was based on five criteria: geometric accuracy (Cloud-to-Mesh), texture quality, level of detail, processing time, and ease of use. The suitability of the models for 3D printing was also examined. The results showed that mobile applications can produce reliable 3D models for non-metric applications such as virtual exhibitions, education, and conceptual 3D printing. RealityScan SfM and KIRI SfM demonstrated the best performance in geometric accuracy, while 3D Gaussian Splatting (mainly in KIRI Engine and Polycam) excelled in visual realism and photorealistic rendering. The Shining3D EinScan H2 remained superior in fine detail and on reflective materials. The thesis concludes with practical recommendations for selecting the appropriate method according to the intended purpose and suggests hybrid approaches.

  15. Hellenic Open University
  16. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές