当前，三维扫描技术正深刻变革着古建筑遗址的保护范式。凭借非接触、高效率、高精度与强适应性等优势，三维空间扫描仪能够全面支撑古建遗址的数字化建档、学术研究、修缮决策、虚拟展示及公众教育等多元保护需求。
近期，武汉睿数信息依托其全新发布的三维空间扫描设备RayZoomG200，对位于武汉市汉阳区龟山东麓的晴川阁开展了高精度数字化采集，为该历史建筑的科学化、系统化保护开辟了新路径。
晴川阁，亦称“晴川楼”，地处武汉汉阳龟山之阳，与黄鹤楼隔江相望，素有“三楚胜境”“楚天第一楼”之美誉，是武汉最具代表性的三大名胜之一。其依山临江、格局恢弘，自明清以来便成为文人雅士登临咏叹的重要场所。然而，受战乱、火灾、风灾等多重因素影响，晴川阁屡毁屡建，现存建筑多为历代重修叠加而成。这一特殊历史成因，使得其保护与修复工作长期高度依赖零散文献与有限影像资料。三维扫描技术的成熟应用，正逐步突破传统保护手段的局限。
在实际数据采集环节，晴川阁所处地理环境与建筑本体特征均构成显著技术挑战：作为楚地传统营造智慧的典范，其选址顺应禹功矶地形走势，基址悬于陡峭岩壁之上，空间态势险峻；建筑形制精巧繁复——飞檐舒展富于张力，重檐歇山顶层次分明，梁架结构考究，门窗栏楯遍施朱漆彩绘，屋脊端部更饰以极具地域特色的“鱼龙吻”。这些复杂立体结构与精细表面工艺，对扫描设备的机动性、操作便捷性及微观细节还原能力提出了极高要求。若仅采用传统固定式扫描站位方式，在临江侧布设设备，极易形成遮挡盲区，难以实现全要素覆盖。
因此，要兼顾无损性、完整性与高保真度，必须借助兼具高精度、强便携性与优异环境适应能力的三维空间扫描装备，方能完成高质量、全流程、无死角的数字化采集任务。
武汉睿数信息自主研发的RayZoomG200手持式三维空间扫描仪，为此类高难度古建测绘提供了灵活可靠的技术支撑。
从核心性能看，RayZoomG200深度融合高精度激光雷达、双目鱼眼全景相机、近红外（NIR）视觉跟踪模块、RTK厘米级定位系统以及六轴IMU惯性测量单元，并搭载睿数自研MSF-SLAM（多传感器融合同步定位与建图）算法，实现多源感知数据的协同解算与误差抑制，显著提升建模稳定性与空间精度。单次作业即可同步输出着色点云、3D高斯模型及精细MESH网格等多种成果格式。
在工程适用性方面，RayZoomG200采用一体化轻量化设计，内置8核2.4GHz高性能处理器与3.9英寸高清AMOLED触控屏，真正实现“开机即用”，无需额外连接手机或平板等辅助终端。配合可选配的背负式背包、车载支架、无人机挂载平台等扩展组件，可从容应对室内外、高低空、狭小空间及复杂地形等多样化采集场景。
（睿数信息RayZoomG200）
- 手持+空中协同作业，复杂形体全覆盖，细节无遗漏
扫描过程中，技术人员可单手握持RayZoomG200自由穿行于晴川阁各层廊道与台基之间，灵活调整姿态与视角。设备具备360°水平视场角与63.5°垂直视场角，单帧扫描即可高效捕获大范围三维轮廓，尤其对檐角、斗拱、窗棂等易被遮挡的边缘区域仍具备优异捕捉能力。同时，通过无人机搭载RayZoomG200升空作业，精准获取屋顶、脊饰、“鱼龙吻”等高位构造的几何与纹理信息。地面手持与空中航扫相结合，确保整座建筑外部空间形态完整、连贯、高保真重建。
（工作人员手持RayZoomG200对晴川阁外部进行数据采集）
- 多模态传感融合 + 自研MSF-SLAM算法，毫米级还原真实肌理
RayZoomG200所搭载的激光雷达支持多回波穿透采集，点频高达480,000点/秒，综合测距精度达±1.5cm。在动态移动扫描中，该能力使其可在一定程度上穿透枝叶、栏杆等半透明遮挡物，准确区分不同高度的地物层级，获取更丰富的空间物理属性，大幅提升复杂现场的数据获取鲁棒性。
与此同时，MSF-SLAM算法持续整合激光、视觉、RTK与IMU等多通道实时数据流，优化轨迹估计与地图构建过程，有效抑制漂移、增强定位一致性，从而保障最终三维成果的空间准确性与结构逻辑性。
在色彩与纹理表达层面，RayZoomG200集成两组高性能鱼眼相机，兼具“双目立体视觉”深度感知能力与“360°全景成像”广域覆盖能力，采集过程中同步记录每一像素的位置坐标与RGB信息，生成兼具几何精度与视觉真实感的“深度全景图”。面对晴川阁内外交错的木构体系、彩画纹样、雕刻细节，“鱼龙吻”的鳞甲质感、朱漆彩绘的笔触走向等微米级特征均可被清晰识别并完整保留。
整个采集流程简洁高效，原始数据经MSF-SLAM算法实时处理后，可一键生成1∶1比例的晴川阁内部空间与整体外部形态的三维高斯模型、点云模型等成果，为后续数字化存档、病害分析、虚拟修复模拟及沉浸式线上展览提供坚实的数据底座。
（3D高斯数据：晴川阁内部）
（3D高斯数据：晴川阁外部）
古建筑是不可复制、不可再生的历史记忆载体，如何跨越时间维度留存其原真风貌、延续文化基因，已成为新时代文化遗产保护的核心命题。本次晴川阁数字化项目，正是睿数信息以RayZoomG200为工具，在古建活化传承实践中的一次成功探索。随着三维空间数字化技术持续演进，沉睡千年的文物建筑正被赋予全新的数字生命，文化遗产保护体系也由此迈向智能化、精细化与可持续化的新阶段。未来，睿数信息将持续深耕三维空间感知领域，推出更多适配文保场景的创新解决方案，以硬核科技守护中华文明的精神根脉。
