拟用3D数字化技术,建模文物将成为冻龄宝贝” 不再担心档案受损

特立独行的陶婷婷 发表于 2018-09-03 09:48:21 | 打印


为测绘,虎丘塔周围搭起脚手架。


虎丘塔内部三维模型。


虎丘塔外部三维模型。

三维数字化建设对许多人来说还是个较为陌生的说法。这种做法,对我市众多的文物有着怎样的意义?市文物保护管理所、市测绘院的专家对此认为,这一举措将让建模文物成为“冻龄宝贝”,此外还将带来档案保管方便、提高维修质量和效率等“利好”,甚至还可以开发虎丘塔等宝贝的漫游系统、打印宝贝模型,弥补人们无法与这些遗珍亲密接触的遗憾。

利好1不再担心档案受损

苏州文化底蕴深厚,文物古迹星罗棋布。到目前为止,我市已有全国重点文物保护单位59处,名列全国城市前茅。此外还有省级文保单位112处,市级文保单位645处,以及一大批控保建筑和县(市)级文保单位。

受风雨雷电、植物生长、人为因素等的影响,一些宝贝渐渐老去、甚至出现病态。如何利用现代测绘技术为她们建档,完整保存她们的风貌,成为我市文物部门迫切需要解决的问题。

以往的档案以纸质为主,不但不全面,而且容易受损。此次虎丘塔完成的三维数字化建设项目,通过使用高精度的三维激光扫描仪和合理设站的办法,获取塔身表面的海量点云数据,高容量、高密度、高精度地记录了古塔的三维立体信息和纹理信息,这就相当于将虎丘塔通过数字化的形式搬进电脑里,而且复制方便,不用再担心受损了。

“其他宝贝只要开展三维数字化建设,也能取得同样的效果”。市测绘院工程师吕志才说,考虑到现有计算机技术的硬件和软件的处理水平,现阶段对于原始点云的信息提取还有不完全的地方,三维数字化建设将为未来提取更多信息创造条件。

利好2冻结文物“肌肤”

三维数字化建设的一大成果,是可以利用采集的三维点云数据,制作文物各个部位的轮廓、剖面、体积等基本信息的图件,解决建筑物数据人工采集时所带来的精度损失、效率损失等问题,尤其是解决了高层建筑物立面元素难以量测的问题。

此外,三维数字化建设还可以通过采集的纹理信息,进行图像校正、几何建模,得到精准的三维立体模型。

吕志才不无骄傲地说,这样,宝贝们的“身高”、形状、“肤色”老化程度等,都可以用模型“冻结”在开展三维数字化建设的时刻。

利好3“修旧如旧”将消除偏差

文物维修要求“修旧如旧”,但如果没有精准的档案,修复过程中难免会存在一定的偏差。

开展三维数字化后,情况就完全不同了。苏州市文物保护管理所综合研究部主任赵婷说,三维数字化建设成果精准到了毫米级,且数据非常全,修复时可以消除偏差,让文物的面貌保持在建模时刻,实现“冻龄”。

此外,借助三维激光扫描仪,还可以由内外表面及受损面组成的破碎文物实体转化为三维数据模型,然后利用相关计算机技术对数字化文物碎片进行无缝拼接和模型复原,成功后再正式修复,从而提高保护修复的质量和效率。

治病更要防病,文物也是如此。吕志才介绍,通过计算机软件,还能实现文物的病害预警。

比如通过对不同时期的虎丘塔的扫描,获取精密点云数据。对两期数据进行几何建模,再对建模成果使用两期模型偏差分析办法,就可自动识别塔身变化区域,文物部门就能根据变化采取相应措施了。

利好4实现“数字登塔”

出于保护文物或保障游客安全的考虑,我市部分文物是禁止入内或靠近的,虎丘塔就是其中一例。目前,该塔已不再向游客开放,让那些怀着“登虎丘塔论天下园林”梦想的游客颇感遗憾。

但开展三维数字化建设后,只要运用相关软件,就能制作漫游系统,让游客通过计算机等平台,“畅游”那些“不可即”文物了;专业人员查询热点信息、量测空

间等的需求也能得到满足。

目前,市测绘院已经开始尝试制作虎丘塔漫游系统,争取早日帮助人们实现“数字登塔”。

利好5文物也能3D打印

这些年,3D打印技术方兴未艾。通过建立基于点云数据的文物三维模型,再利用3D打印技术,文物也将能按需打印出来。

赵婷说,为防止对文物造成损坏,许多文物维修前都要进行“翻模”(就是开模具复制),先在复制品上维修,成功后再正式维修。但有的文物无法翻模或不

适于翻模,维修起来风险很大。

开展三维数字化建设后,就可以采用分层加工等方式来打印文物整体或局部,为文物修复与保护打开一种全新的思路。修复局部残缺的文物,也可以采用这种方法。

“这种技术可以按需要调整复制品大小,这在传统复制上是很难甚至根本无法做到的,还可以有效降低维修成本”。赵婷笑着说,今后,人们买一个3D打印的缩微版虎丘塔模型、一座缩微版的沧浪亭模型带回家里,也完全可能成为现实哦!

来源:苏州新闻



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