科技傳承文明 | 3D掃描助力文物數字化保護,賦活千年石窟!

2023-01-30 17:25:37 來源:金融界
        【每日科技網】

  思看科技利用自主研發三維掃描儀,為文物保護領域提供适用于3D數字采集、精準修複、保存以及數字化傳播綜合解決方案,助力古老石窟在高科技加持下重煥新生,延續千秋萬代!

  巍巍華夏,萬古河山。中華民族上下五千年連綿不斷的曆史,為我們留下豐富的文化寶藏。

  然而,曆經千年風霜,這些的文化瑰寶都不可避免地在歲月長河漸漸消逝。曆史文化遺産不可再生、不可替代。如何保護并利用好我國豐富的文物資源,在當前就顯得尤為重要。

  湖南衛視芒果TV制作的紀錄片《這十年》,專題講述了文物數字化保護的革新壯舉。

  思看科技聯合浙大文化遺産研究院,受邀參與錄制《這十年》數字化專題——當國寶遇上數字化,緻敬文物保護者!

  看3D技術如何助力古老石窟的保護工作,讓靜谧不語的千年古佛,在現代科技的加持下煥發新生。

  01 雲岡石窟三維數字化

  雲岡石窟位于山西省大同市武周山南麓,依山開鑿,氣勢恢宏,是個皇家營造的石窟,代表了公元5至6世紀中國佛教藝術的之作。

  雲岡石窟面臨兩大挑戰:首先,經過1500年的曆史洗禮,石窟的生命力正在快速凋亡;此外,石窟造像是不可移動文物,大多數人并沒有機會親自到現場參觀。

  因此,為雲岡石窟建立數字化檔案,把人類文明的印記更好地保存下來,傳承下去,就變得迫在眉睫。

  此次雲岡石窟的數據采集與修複工作,存在不可忽視的客觀困難:

  1.造像體積龐大,遭受長期高溫高濕、微生物的侵蝕,造成部分佛像局部嚴重受損。

  2.部分造像長期處于露天環境,受損相當嚴重,數據采集難度大。

  3.由于文物本身的珍貴性和不可替代性,且石窟表面紋理細節複雜,采集過程還要避免因人為接觸而破壞文物表面形态。

  針對以上痛點,思看科技與浙江大學文化遺産研究院合作,依托高精度數字化技術,完成對石窟高保真三維數據的采集工作。

  我們采用三維激光掃描儀TrackScan對造像整體結構進行掃描,通過其無需貼點非接觸式測量技術,1:1真實還原造像細節。對于佛龛表面色彩的還原則使用iReal彩色三維掃描儀,完美呈現佛像表面生動色彩。

  TrackScan标配3種工作模式,可依據不同應用場景自由切換測量模式。具有無需貼點、智能追蹤、掃描的特點,掃描速率可達260萬次每秒,極速捕捉造像全貌數據。7束平行藍色激光,精度可達0.025mm,精準還原造像表面紋理細節;單束藍色激光掃描,清晰獲取造像死角位置的三維數據。

  對于部分造像局部缺失的情況,工作人員通過對其他佛像進行三維掃描數據比對,用來修複缺失的部分數據。

  思看科技通過三維掃描為雲岡石窟創建數字檔案。同時,三維掃描技術還可以結合3D打印技術等比複刻石窟實物模型,以保存它們的曆史原貌,豐富傳播形式,讓石窟文化走出大同,走近大衆!

  除此之外,思看科技的3D數字化技術在文物保護領域,還有諸多探索。思看科技聯合浙江大學文化遺産研究院,受邀參與東方衛視《守護石窟》欄目,完成飛來峰石窟造像數字化保護工作。

  02 飛來峰石窟三維數字化

  在飛來峰的洞穴及沿溪峭壁上,雕刻着從五代至宋、元時期的石刻造像470多尊,是我國江南地區現存規模的石窟造像群。曆經千年風霜,飛來峰造像險象環生:危岩崩塌、滲水侵蝕、溶蝕、風化、酸雨等等,嚴重威脅造像的生命。

  依照傳統拍照+測量的數據采集方式,不僅對采集設備和人員要求很高,而且數據完整性和真實性都難以保證。因此,用數字手段把文物當前的狀态盡可能完整、高清、本真地記錄下來,讓它的生命力延續千秋萬代,便成為飛來峰石窟保護的頭等大事。

  飛來峰造像群作為典型的南方石窟,數字化過程中也面臨其特有的困難:

  1.飛來峰植被茂密,微生物繁殖旺盛,需要克服植物對數據采集的幹擾,避免微生物導緻的顔色變化。

  2.飛來峰石窟造像依山而建,地勢複雜險峻,為了不影響參觀,往往數據采集工作需要在夜間進行。數據采集工作需要克服光線和地理條件帶來的多重挑戰。

  浙江大學文化遺産研究院借助思看科技的三維掃描設備TrackScan,完成了飛來峰石刻的數字化工程,獲取了飛來峰石窟造像數據,為後續保護工作提供了有力的數據支撐。

  TrackScan精度可達0.025mm,相當于五米範圍内頭發絲直徑1/5大小,超高分辨率精準識别人眼無法識别的文物細節,使得造像及石刻表面勾勒的線條、花紋等細節,都被完整記錄。

  TrackScan靈活便攜,不懼外部環境對采集工作的幹擾,無論是夜間昏暗潮濕的室内,還是摩崖石刻這樣險峻的野外環境,都能高效應對。

  最終,通過高效的數據采集過程,完整生成飛來峰石窟造像群的數字模型,結合3D打印技術讓文物以數字化的形态永遠地活下來,成為元宇宙的世界裡永不流失的檔案。

  03 用科技創新,延續古老文明

  文物是人類文明存在的印證,和文物對話就是和曆史對話。一直以來,思看科技依靠行業的技術實力,為文物保護領域提供定制化三維掃描解決方案。通過數字化技術為文物建立的數字化檔案,從被動的修繕走向預防性保護、精細化修複;通過持續性數據采集,監測文物狀态變化,開展可持續性文物保護工作。同時,借助5G、雲計算、VR/AR、元宇宙等前沿技術,豐富文物展傳播形式,讓文物“活”起來、走出去,在更廣闊的領域展示中華文化的魅力。

  在2021年,思看科技(SCANTECH)有幸受邀參與《未來新世界(6.65 -0.30%,診股)》的錄制,以更為形象生動的方式,向大衆科普3D掃描技術背後的科學原理及其廣闊的應用空間,在這期節目中,我們用TrackScan掃描儀對西溪濕地一座獨具江南風韻的古建築進行無損數據獲取,與嘉賓們一同全方位、多角度地來解讀3D掃描技術背後的科學和人文價值。

  我們期待在未來,科技不斷創新發展,讓文物保護擁有更堅實的依靠,也讓古老文明跨越時空,和現實相擁。

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