格雷厄姆采用ART & 3D逆向工程技术为新洛杉矶天主教堂打造庄严肃穆的圣母玛利亚雕像

所有进入洛杉矶天使之后主教座堂的人都会为庄严神圣的圣母玛利像所震撼，这座雕像高八尺，重达1000磅。区别于传统塑像的是，其采用了编发与简单服饰的造型，头部和手臂裸露，而打造方法也截然不同。

圣母玛利亚像出自雕塑家罗伯特•格雷厄姆之手，他曾经建造出20英尺高，组合重量达25吨的大教堂门。格雷厄姆以L形外门包裹住描绘有各种圣母玛利亚形象的铸铜内门。门上方是一个精雕细刻的镀金门楣 – 雕像即高高矗立在上。

格雷厄姆的许多大型作品为人熟知，包括1984年洛杉矶奥运会的奥林匹克走道，以及美国标志性乔•路易斯、艾灵顿公爵和富兰克林•德拉诺•罗斯福的雕像。在圣母玛利亚像的建造过程中，他首先从一块制备自plastilene 的30英寸的雕塑着手，为一种油蜡基质的粘土，可进行精雕，但不会变硬。然后，他创建了一个模具，进行聚氨酯浇注用来设计雕像的服装。而当洛杉矶大主教管区认可这一版本后，模型将带到位于加利福尼亚州伍德凯利的Scansite，进行扫描和数字化。

保持大型雕像的细节特征

在扫描之前，聚氨酯浇注被漆成灰色以确保平整、均匀的扫描。使用Cyberware MM激光扫描仪扫描人物头部，使用Cyberware MS3030扫描图扫描仪扫描其余的身体部位。

导入扫描数据生成多边形网格

“我们从对整件作品的多次扫描中收集点云数据后，会将模型切割成块，以详细扫描头部，身体，手臂，手和脚”，罗伯特•格雷厄姆工作室主管Noriko Fujinami 介绍说。

合并各个不同的分辨率扫描的不同部位的数据，以创建整个雕像的一个非常详细的点云模型。最终的文件中包含超过1.7万个点。

多边形网格导入CAD系统中并组成1,632块补丁，准备进行NURBS曲面制作。

点云数据进行整理并导入来自Geomagic公司的Geomagic Studio软件。Geomagic Studio软件用于3D逆向工程，物理对象的捕捉过程往往是通过三维点云，并自动将其转换成数字模型进行设计、工程创建、大规模定制和基于网络的营销应用。

扫描部位在Geomagic Studio中创建一个雕像的多边形文件。位于加利福尼亚州Tustin 的服务部 – Ctek的工程师，还利用Geomagic Studio软件使雕像从其原来的30英寸大小扩展至最终的8英尺高。

“当你在多边形文件中放大表面数据时，同时也在扩展平面”，Ctek执行副总裁CTEK Javier Valdivieso 谈到。“有了Geomagic ，我们可以使用细分工具来细化表面，并保持其相切，不管是多大的尺寸。”

Geomagic Studio软件中创建的多边形表面还使得工程师能够创建一个水密型表面，从而可确定成品部件的体积。使用此体积数据，Valdivieso和他的同事们就能够打造出一个内部支架，以支持最终青铜铸件的重量。

由此产生的表面输出至位于Ctek总部的数字铣床，全尺寸的雕像研磨成四个独立的粘土部分。据Fujinami描述，每个研磨部分的尺寸将比实际所需大百分之三，这是由于青铜铸造过程会引起模型收缩。部件研磨完成后转移到格雷厄姆的工作室，用双手进行进一步的细节处理。

“我们发现，Geomagic Studio软件是能够从原来的雕塑准确地再现有机形状的唯一一款软件，”Valdivieso说。“格雷厄姆在他的雕塑作品中非常关注细节打造， - 肌肉、头发、皱纹等等。我们希望能够确保这些细节可以转移到大尺寸的雕像中。”

富丽堂皇而无虚饰

最终的粘土造型完成精辟，要开始制作硅橡胶模具。格雷厄姆用硅胶模具，采用失蜡法铸造铜像。 “模具填充蜡，然后浸渍陶瓷壳在蜡件外周创建一个持久的模具，” Fujinami介绍。“蜡在陶瓷内熔融，模具中填充熔融青铜，建立原始雕塑极其类似的复制件。”

生成一个NURBS曲面（ iges128 ）。 NURBS曲面具有水密性，所有补丁边界相切。

铜铸件组装并焊接，成品件喷砂并涂上铜绿色的硝酸银。

最终的雕像运往罗伯特•格雷厄姆的工作室，并现场组装在大教堂的门部分。大教堂于2002年9月2日，由洛杉矶大主教红衣主教罗杰•马奥尼举行落成典礼。

科技是实现格雷厄姆视觉传达所需的的细节和微妙的核心。“我所面临的挑战是让圣母玛利亚像以常见的装饰体现出与众不同的威严和气魄，”格雷厄姆谈到。“没有王冠，没有权杖，没有宝座等等，只有她的帝王之美，无敌的修养，完美抽象的礼服，像一个呈现三角对称的平滑无皱的幽灵。”

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