近年來,隨著三維掃描技術(shù)的快速發(fā)展,采用現(xiàn)代科技手段對(duì)古代文物進(jìn)行保護(hù)和還原已成為現(xiàn)代文物保護(hù)的主流。三維掃描技術(shù)滿足了文物和考古領(lǐng)域“非接觸”、“高速度”、“高密度”、“全數(shù)字化”的數(shù)據(jù)采集要求,近年來迅速在文物保護(hù)、古跡測(cè)繪等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。從精美小巧的文物擺件到大型古建筑群,借助三維掃描技術(shù)都能輕松實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)測(cè)量、材料成分的獲取與保存、云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫的儲(chǔ)存與調(diào)用、三維數(shù)字化復(fù)原等需求。
“博物館數(shù)字化”主要是指博物館將現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)引入到博物館的收藏、研究、展示和傳播等各項(xiàng)工作中,以提高博物館的研究水平和展示水準(zhǔn),擴(kuò)大文博文化影響范圍。
疫情期間為了避免人員的聚集,我國(guó)的各級(jí)博物館都暫停開放,將實(shí)體展示轉(zhuǎn)移為線上展示,旨在讓觀眾不受地理位置和時(shí)間的約束,隨時(shí)隨地可以進(jìn)行網(wǎng)上參觀。因此,各級(jí)博物館都將精力重點(diǎn)投入到博物館藏?cái)?shù)字化建設(shè)中來,其中關(guān)鍵工作就是借助三維掃描技術(shù)對(duì)文物進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)字化采集與處理。
由于文物的珍貴性和特殊性,因此最為重要的兩項(xiàng)掃描技術(shù)要求是:
1、文物表面不能做任何處理(如貼點(diǎn),噴粉等);
2、文物不能長(zhǎng)時(shí)間存放在非標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下,必須確保以極高的速度和效率完成掃描。
解決方案
HyperScan智能光學(xué)追蹤3D掃描儀,具有目標(biāo)點(diǎn)自動(dòng)定位功能,無須在物體表面粘貼標(biāo)志點(diǎn)或設(shè)置工裝即可實(shí)現(xiàn)物體表面三維數(shù)據(jù)采集,非常適合不可觸碰的文物三維采集工作,且HyperScan采用2級(jí)激光發(fā)射器,能夠在不傷害物體的前提下實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境的掃描建模。
同時(shí),HyperScan具有極高的掃描效率,掃描區(qū)域最大可達(dá)440×620mm,測(cè)量速率為1,340,000次測(cè)量/秒,幾分鐘內(nèi)即可獲得傳統(tǒng)測(cè)繪方式需要耗時(shí)數(shù)天才能采集到的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)信息,節(jié)省了人力和時(shí)間,大大提高了工作效率。
文物后期色彩的處理可通過自主研發(fā)的ArtMapping貼圖軟件完成。ArtMapping可實(shí)現(xiàn)三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)與二維影像數(shù)據(jù)的自動(dòng)配準(zhǔn)和融合,一次可以進(jìn)行幾百甚至幾千張影像紋理的自動(dòng)映射,具有極高的效率,是目前國(guó)際國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的紋理自動(dòng)貼圖軟件。此項(xiàng)核心技術(shù)獲得2014年美國(guó)攝影測(cè)量與遙感協(xié)會(huì)(本領(lǐng)域最知名的國(guó)際學(xué)術(shù)組織之一)頒發(fā)的約翰戴維森主席應(yīng)用獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(全球每年僅評(píng)選1個(gè))和波音圖像分析與解譯最佳科學(xué)獎(jiǎng)(全球每年僅評(píng)選1個(gè))兩個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。
文博數(shù)字化具體步驟
1、在文物掃描現(xiàn)場(chǎng)采用HyperScan智能光學(xué)追蹤3D掃描儀快速獲取文物表面點(diǎn)云數(shù)據(jù),生成文物的三維外觀模型;
2、后期對(duì)文物外觀拍照,通過ArtMapping軟件將點(diǎn)云與影像自動(dòng)配準(zhǔn)融合,可以迅速得到單體文物帶紋理模型,即可還原文物的真實(shí)外觀。
▲漢·灰陶馬頭
▲宋·清銅凈瓶
▲漢·大吉祥銅洗
此次該博物館共掃描了50余件具有代表性的文物,用時(shí)16小時(shí),掃描單件文物耗時(shí)不到10分鐘,為博物館館藏?cái)?shù)字化提供了精準(zhǔn)高效的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。
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