摘要:思看科技利用自主研發(fā)三維掃描儀,為文物保護領(lǐng)域提供適用于3D數(shù)字采集、精準修復(fù)、永久保存以及數(shù)字化傳播綜合解決方案,助力古老石窟在高科技加持下重?zé)ㄐ律?,延續(xù)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歷史,為我們留下豐富的文化寶藏。
然而,歷經(jīng)千年風(fēng)霜,這些獨一無二的文化瑰寶都不可避免地在歲月長河漸漸消逝。歷史文化遺產(chǎn)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(dāng)前就顯得尤為重要。
湖南衛(wèi)視芒果TV制作的紀錄片《這十年》,專題講述了文物數(shù)字化保護的革新壯舉。
思看科技聯(lián)合浙大文化遺產(chǎn)研究院,受邀參與錄制《這十年》數(shù)字化專題——當(dāng)國寶遇上數(shù)字化,致敬文物保護者!
看3D技術(shù)如何助力古老石窟的保護工作,讓靜謐不語的千年古佛,在現(xiàn)代科技的加持下煥發(fā)新生。
01 云岡石窟三維數(shù)字化
云岡石窟位于山西省大同市武周山南麓,依山開鑿,氣勢恢宏,是中國第一個皇家營造的石窟,代表了公元5至6世紀中國佛教藝術(shù)的巔峰之作。
云岡石窟面臨兩大挑戰(zhàn):首先,經(jīng)過1500年的歷史洗禮,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(shù)人并沒有機會親自到現(xiàn)場參觀。
因此,為云岡石窟建立數(shù)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。
此次云岡石窟的數(shù)據(jù)采集與修復(fù)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(huán)境,受損相當(dāng)嚴重,數(shù)據(jù)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(jié)復(fù)雜,采集過程還要避免因人為接觸而破壞文物表面形態(tài)。
針對以上痛點,思看科技與浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院合作,依托高精度數(shù)字化技術(shù),完成對石窟高保真三維數(shù)據(jù)的采集工作。
我們采用三維激光掃描儀TrackScan對造像整體結(jié)構(gòu)進行掃描,通過其無需貼點非接觸式測量技術(shù),1:1真實還原造像細節(jié)。對于佛龕表面色彩的還原則使用iReal彩色三維掃描儀,完美呈現(xiàn)佛像表面生動色彩。
TrackScan標配3種工作模式,可依據(jù)不同應(yīng)用場景自由切換測量模式。具有無需貼點、智能追蹤、精確掃描的特點,掃描速率可達260萬次每秒,極速捕捉造像全貌數(shù)據(jù)。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(jié);單束藍色激光掃描,清晰獲取造像死角位置的三維數(shù)據(jù)。
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(shù)據(jù)比對,用來修復(fù)缺失的部分數(shù)據(jù)。
思看科技通過三維掃描為云岡石窟創(chuàng)建數(shù)字檔案。同時,三維掃描技術(shù)還可以結(jié)合3D打印技術(shù)等比復(fù)刻石窟實物模型,以保存它們的歷史原貌,豐富傳播形式,讓石窟文化走出大同,走近大眾!
除此之外,思看科技的3D數(shù)字化技術(shù)在文物保護領(lǐng)域,還有諸多探索。思看科技聯(lián)合浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院,受邀參與東方衛(wèi)視《守護石窟》欄目,完成飛來峰石窟造像數(shù)字化保護工作。
02 飛來峰石窟三維數(shù)字化
在飛來峰的洞穴及沿溪峭壁上,雕刻著從五代至宋、元時期的石刻造像470多尊,是我國江南地區(qū)現(xiàn)存規(guī)模最大的石窟造像群。歷經(jīng)千年風(fēng)霜,飛來峰造像險象環(huán)生:危巖崩塌、滲水侵蝕、溶蝕、風(fēng)化、酸雨等等,嚴重威脅造像的生命。
依照傳統(tǒng)拍照+測量的數(shù)據(jù)采集方式,不僅對采集設(shè)備和人員要求很高,而且數(shù)據(jù)完整性和真實性都難以保證。因此,用數(shù)字手段把文物當(dāng)前的狀態(tài)盡可能完整、高清、本真地記錄下來,讓它的生命力延續(xù)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(shù)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(shù)據(jù)采集的干擾,避免微生物導(dǎo)致的顏色變化。
2.飛來峰石窟造像依山而建,地勢復(fù)雜險峻,為了不影響參觀,往往數(shù)據(jù)采集工作需要在夜間進行。數(shù)據(jù)采集工作需要克服光線和地理條件帶來的多重挑戰(zhàn)。
浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院借助思看科技的三維掃描設(shè)備TrackScan,完成了飛來峰石刻的數(shù)字化工程,精確獲取了飛來峰石窟造像數(shù)據(jù),為后續(xù)保護工作提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。
TrackScan精度可達0.025mm,相當(dāng)于五米范圍內(nèi)頭發(fā)絲直徑1/5大小,超高分辨率精準識別人眼無法識別的文物細節(jié),使得造像及石刻表面勾勒的線條、花紋等細節(jié),都被完整記錄。
TrackScan靈活便攜,不懼外部環(huán)境對采集工作的干擾,無論是夜間昏暗潮濕的室內(nèi),還是摩崖石刻這樣險峻的野外環(huán)境,都能高效應(yīng)對。
最終,通過高效的數(shù)據(jù)采集過程,完整生成飛來峰石窟造像群的數(shù)字模型,結(jié)合3D打印技術(shù)讓文物以數(shù)字化的形態(tài)永遠地活下來,成為元宇宙的世界里永不流失的檔案。
03 用科技創(chuàng)新,延續(xù)古老文明
文物是人類文明存在的印證,和文物對話就是和歷史對話。一直以來,思看科技依靠行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)實力,為文物保護領(lǐng)域提供定制化三維掃描解決方案。通過數(shù)字化技術(shù)為文物建立永久的數(shù)字化檔案,從被動的修繕走向預(yù)防性保護、精細化修復(fù);通過持續(xù)性數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測文物狀態(tài)變化,開展可持續(xù)性文物保護工作。同時,借助5G、云計算、VR/AR、元宇宙等前沿技術(shù),豐富文物展傳播形式,讓文物“活”起來、走出去,在更廣闊的領(lǐng)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》的錄制,以更為形象生動的方式,向大眾科普3D掃描技術(shù)背后的科學(xué)原理及其廣闊的應(yīng)用空間,在這期節(jié)目中,我們用TrackScan掃描儀對西溪濕地一座獨具江南風(fēng)韻的古建筑進行無損數(shù)據(jù)獲取,與嘉賓們一同全方位、多角度地來解讀3D掃描技術(shù)背后的科學(xué)和人文價值。
我們期待在未來,科技不斷創(chuàng)新發(fā)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(xiàn)實相擁。
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