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          賡續與創新:3D掃描儀,文化遺產的守護者

          發布時間:2023-09-21
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          【前言】

          “他們說,黑眼睛、黃皮膚,能聽懂我說話的就是家人”這是最近熱門短劇《逃出大英博物館》中的一句臺詞。具象的文物、擬人的表達、流利的漢語、華麗的漢服等等只有中國人才懂的文化因子,喚起了無數華夏兒女強烈的情感共鳴與集體記憶,也激發了國人對中華優秀傳統文化的重視。

          “求木之長者,必固其根本;欲流之遠者,必浚其泉源”。中華優秀傳統文化是中華民族的精神命脈,文化遺產則是其最為生動的體現,承載著國家和民族的記憶,是傳承中華文化基因、延續中華文化血脈的瑰麗寶藏。

          黨的二十大指出,實施國家數字化戰略,用科技的力量讓更多收藏在博物館的文物、陳列在廣闊大地上的遺產、書寫在典籍里的文字都“活”起來,以科技的力量賦能文物保護,以創意的活水激發文化創新,這為我們如何進行文化遺產保護指明了方向和路徑——數字化。

          近年來,越來越多的文化遺產因數字技術而大放異彩。例如,故宮博物院打造的“數字多寶閣”,以高精度的三維數據立體式地展示出了文物的細節和全貌;敦煌研究院推出的“數字藏經洞”,以云游的方式展現了敦煌文化藝術的價值和魅力;陜西歷史博物館上線的“解謎大唐遺寶”,以游戲的形式為觀眾奉上了一場跨時空的奇妙之旅。諸如此類,不勝枚舉。這些共享數字寶藏,讓無論身處何地的我們,都能時刻目睹和感受到5000年泱泱華夏的璀璨文明。

          故宮博物院“數字多寶閣”文物

          故宮博物院“數字多寶閣”文物

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          敦煌研究院“數字藏經洞”文物

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          陜歷博“解謎大唐遺寶”數字文物

          在上述文化遺產數字化保護過程中,我們不難發現都有3D掃描技術的身影。3D掃描技術不僅被普遍運用于3D打印、工業、制造業、家居設計、齒科等多個行業領域,在文化遺產保護領域也有著廣泛的用途。在國內,較早將3D掃描技術應用于該領域的是德國美因茨州立博物館與陜西省考古研究院在20世紀90年代的一次合作,他們對陜西省麟游縣唐代慈善寺窟龕中的一尊菩薩頭像進行了復原。至此,拉開了3D掃描技術在文物考古領域中應用的序幕。

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          慈善寺菩薩頭像3D模型圖(圖片來源中國知網)

          伴隨著人類社會的變遷,部分文化遺產難免會遭受到人為或自然的破壞,使其難以完整地呈現,此時,3D掃描技術就顯得十分必要了。例如,我國著名的佛教石窟華嚴洞,歷經千年風霜,損毀較為嚴重,為了保護和傳承,知象光電科技有限公司的工作人員受邀前往,利用旗下高精度3D掃描儀進行了文物三維信息的采集,給石窟的數字化保護工作提供了大量數據。

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          工作人員正在掃描華嚴洞石窟中的菩薩像

          現如今,利用3D掃描技術進行文化遺產保護已經是大勢所趨。搭載該技術的3D掃描儀便成了文遺保護工作的得力助手,3D掃描儀不僅可以通過深度相機獲取文物的三維數據、點云數據以及紋理信息,還能捕捉到傳統設備難以獲得的細節,常被用于文物修復與研究、數字化存儲、可視化展示、信息共享、文創生產等工作。

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          知象光電旗下3D掃描儀產品(從左往右依次為POP 3、MINI、RANGE)

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          3D掃描工作流程圖(以Revo Scan 5軟件為例)

          (1)修復與研究

          3D掃描儀以非接觸式的方式,獲取文物的數字模型,并記錄其準確尺寸和細節,一方面能夠避免人工修復帶來的低效及二次傷害等問題,同時也為研究人員提供了非侵入性的數字化副本進行研究分析。

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          文物掃描

          (2)數字化存儲

          利用3D掃描儀,可以將修復和優化后的三維模型進行數字化存儲,并建立相應的數據庫管理系統,以方便文物的檢索、共享和管理。將文物的源數據與三維模型關聯,可以提供更加豐富的信息資源。

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          三星堆博物館“青銅縱目面具”

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          三星堆博物館“金面罩青銅人頭像”

          (3)線上展廳

          眾所周知,我國有許多文物因其珍貴性無法對外展示,此時就可以利用3D掃描儀將其轉化為數字三維模型,以VR、AR的形式展現出來。此外,也可以對已損壞或毀滅的建筑、古城、文化景觀等進行虛擬重建,讓觀眾身臨其境地欣賞歷史瑰寶、游覽美麗畫卷。

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          敦煌研究院“數字藏經洞”虛擬展

          (4)信息共享

          在網絡技術飛入尋常百姓家的時代,人們越來越關注文化遺產的保護和傳承。但現有的文旅資源,一定程度上難以滿足所有受眾的需求,為了緩解文物保護和旅游開放之間的矛盾,并突破實地參觀的限制,許多博物館使用3D掃描技術創建數字化展覽,使受眾遠程就可以觀賞到文物寶藏,在線也能感受到歷史文化的厚重。

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          河南博物院“數字文物”

          (5)文創衍生品

          在精神需求逐漸成為主流的當下,人們對歷史文化的追求不再局限于博物館或旅游景區的方寸之地,而是更加注重對這份記憶的保存,從而產生了對文創產品的需求。通過3D掃描儀獲得的三維模型,既可以用于文物紀念品的生產,也可以進一步應用于文創產品的定制化制作和個性化設計,從而推動中華優秀傳統文化創造性轉化、創新性發展。

          雖然3D掃描技術也在文物保護、文化傳播等方面收獲了社會價值、教育價值等附加價值,但時代在進步,技術在變革,數字化發展的新浪潮正席卷而來,我們要積極迎接未知的變化和挑戰,用更好的3D掃描儀助力文化遺產在數字化時代“閃閃發亮”,賡續中華民族的基因和血脈。

          “如今白首鄉心盡,萬里歸程在夢里”……那些背井離鄉的瑰寶們,有一天一定可以“風風光光、堂堂正正地回家”。

          參考文獻:

          [1]習近平:高舉中國特色社會主義偉大旗幟為全面建設社會主義現代化國家而團結奮斗——在中國共產黨第二十次全國代表大會上的報告[N].人民日報,2022-10-17(2).

          [2]侯改玲,Guido Heinz.博物館計算機技術虛擬修復與復制文物方法初探:以德國美因茨博物館為例[J].華夏考古,2021(1):114-121.

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