三维技术:助力文物保护
文创科技 08-01 17:21

广泛应用于文化遗产保护

两部照相机、一个旋转台、一件兵马俑,不到半小时,几十张不同角度的兵马俑图片,就变成了可720度自主交互浏览和3D打印的三维实物模型。在研讨会现场,北京无限界有限公司的自主技术展台引得不少参会人员驻足观看。“在兵马俑的头部、脚部各点击一下,兵马俑的长度就一目了然……”北京无限界有限公司联合创始人张杰移动着鼠标,一边演示扫描出来的三维模型,一边讲解其生成的原理。


数字三维技术在文化遗产保护中具体有什么用处?“能全方位、多角度体现文物的细节,减少实体文物的使用次数,从而达到文物保护的目的。同时它为文物保存了一份完整的数据,在文物意外受损时能根据这些数据进行修复,甚至还能在计算机中虚拟修复文物,避免直接不当修复造成的本体损害。文物研究者还可以运用现有的三维文物模型进行辅助研究。”首都博物馆文物保护修复中心总工程师何海平表示。正是因为数字三维技术的诸多优点,近年来,三维建模、3D打印等先进科技已经广泛应用于文博领域。

中国文化遗产研究院数字化与信息技术部主任吴育华带来了《三维扫描在大足石刻千手观音保护修复中的应用》报告。他指出,数字三维技术在千手观音修复中发挥了重要作用,包括信息保存、定量定性面积统计、虚拟修复、遗产监测等。故宫博物院研究馆员黄墨樵介绍了在故宫文物修复中数字三维技术的具体应用。“2006年为了制作养心殿的虚拟现实节目,我们使用三维扫描技术对其室内外陈设进行了扫描实验,获取了文物的三维点云数据,形成模型后,再次拓扑成为可应用的三维模型数据。” 黄墨樵举例说。内蒙古博物院信息中心主任李少兵带来的关于内蒙古博物院流动数字图书馆数字化应用的实践,让公众了解到通过数字三维技术,可以将博物馆的文物“装”上流动图书馆,带到偏远的牧区、农村,给他们送去知识。
此外,《三维技术在圆明园大宫门河道遗址中的应用》、《三维激光技术在博物馆应用中的问题和前景》等主题报告也从多个角度展示了数字三维技术在文化遗产保护中的实践,引起参会人员的关注和讨论。

博物馆面对三维技术的尴尬

“2013年我们对一些青铜、青花瓷、纸质和铜镀金材质的文物进行数据采集加工,但是实验中发现光栅式扫描设备对扫描对象上近似黑色或暗部反应较差,对特征点模糊的重复性对象采集效果不太理想,扫描完后需要花大量时间进行加工和修整。”在用数字三维技术对故宫文物进行多次的保护实践后,黄墨樵发现这样的问题。黄墨樵的发言立刻引来了其他专家的共鸣。“技术优势是有的,但是保护应用中一些突出问题也不容忽视。”接着黄墨樵的话茬,吴育华阐述了自己的观点。

“文物的类别不同,体量大小也不一,没有一部机器能整体完成各细节的数据采集,尽管每个公司都在强调其技术的精确度,但是现在从三维扫描到其信息留存,再到保护应用,没有一套标准规范。”吴育华表示,对文物三维扫描之后,不管是其中的文物信息还是模型,都搁置起来无人理会,甚至下次要用的时候都找不到了,利用率非常低。另外,在扫描过程中人工干预过多,其精确度受到很大影响。

“目前三维技术在博物馆应用中处于颇为尴尬的阶段。”上海博物馆信息中心副主任刘健甚至用“进退两难”形容数字三维技术在博物馆中的应用。他指出,除了目的不明、展示雷同,还面临着观众无感、研究无用的困局。“很多观众看了这些三维展示,并没有像我们制作人员那么自我感觉良好,而且以目前的形势来看,其对博物馆专业研究的作用并不明显。”他说。

“再者,三维扫描仪价格昂贵、操作复杂,而且一些三维扫描公司甭管什么材质的器物,就用一种机器‘打遍天下’。”刘健抱怨。

改变思维定势,创建多样合作模式

数字三维技术在文物保护中存在的问题不容忽视,但是随着社会进步和科技发展,科技助力文物保护是必然的趋势。对于数字三维技术如何更好助力文物保护,专家学者提出建议。

“工作目标必须与文物保护需求紧密挂钩,在将其运用于文物保护时,某种技术有多好并不是最重要的,关键要清楚自己的需求。” 吴育华指出。

他进一步建议,数字三维技术的应用需要多专业、多学科共同介入。“在保护项目中,一般修复人员、测绘人员、岩土和建筑人员都会介入,但雕塑、美术等专业人员基本处于缺位状态。”他说。

刘健从数字三维技术在博物馆的应用出发,认为当务之急是博物馆数字化人员改变思维定势,真正认识到三维技术在博物馆当中的意义,使数字三维技术早日成为博物馆的主流应用之一。“现在的博物馆人,真正了解数字三维技术的并不多,具体到其在博物馆实际工作中的作用的则更少,很多人认为它就是可以360度旋转的立体影像的定式,仅是锦上添花的一种手段。如此就会陷入一种简单化、扁平化、表面化的陷阱,使三维技术在博物馆的应用成了一锤子买卖,没有可持续发展。”刘健说。

“目前我们博物馆的数字化项目合作模式非常简单,一般都是博物馆和技术性公司双方协作完成,一般的流程都是博物馆有意向,然后通过招投标程序找公司进行需求调研,之后再进行数据采集、开发制作、系统布局,最后是项目验收,这样的合作模式延用多年,简单有效。然而想形成协力共赢新局面,还要构建不同的合作模式。”刘健指出。

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