多重影像建模技術在打制石器制圖及分析中的應用

戰世佳 董 哲 林雪川

（1、3.吉林大學 吉林長春 130012；2.安徽省文物考古研究所 安徽合肥 230061）

多重影像建模技術在打制石器制圖及分析中的應用

戰世佳1董 哲2林雪川3

（1、3.吉林大學 吉林長春 130012；2.安徽省文物考古研究所 安徽合肥 230061）

石器照相與繪圖工作是石器整理和研究工作的基礎，將多重影像建模技術應用在石制品的整理工作當中，可以促進石器制圖和數字化影像記錄的精準化，克服傳統制圖及拍照中存在的難點。運用PhotoScan軟件進行石器三維建模分兩步：一是獲取合適的照片作為參考數據來源，二是將拍攝的照片在軟件內處理、建模并調整。獲得石器的三維模型后，在此基礎上進行石器繪圖和后期研究。多重影像建模技術在多種類型石器資料整理中優勢明顯，在未來石器三維模型深入研究中意義重大。

多重影像建模 打制石器 繪圖 石器分析

在編寫舊石器考古報告或進行相關研究時，石器制圖一直都是一項既基礎又繁瑣的工作。因其在表現石器外輪廓及內輪廓的基礎上仍需要運用線條的變化表現出石器表面剝片疤痕的諸多特征，對繪圖者的舊石器基礎知識和繪畫功底均有較高要求。因而，石器在目前的考古繪圖中是主觀性強、難度大且費時的繪圖對象。進入21世紀后，運用計算機技術輔助石器成像及繪圖已經成為一種趨勢，甚至于在部分簡報及報告中出現了省略線圖而直接以器物照片作為單一圖版的表現方式。照片雖然生動、絢麗和富有真實感，但無法突出器物的重點，一些關鍵的信息容易湮滅，而且無法用剖面來表現器物的體量［1］。器物線圖則可以平剖面相結合，過濾次要信息、突出主要信息，更好地向讀者傳遞石器的加工過程。但是，傳統石器繪圖方法具有其自身的局限性，故筆者在整理安徽地區調查采集和發掘出土舊石器時代石制品時，嘗試將數碼照片拍攝、照片建模技術及計算機繪圖等多種數字化手段相結合，以期更好地記錄和分析出土石制品的特質和各項信息。

一、石器繪圖的特殊性及重要性

石器繪圖最大的特殊性就是其“先研究，后繪圖”的特殊要求，繪圖者需要對石器本身有著極為全面系統的分析和研究才能夠落筆制圖。石器線圖需要表現基本輪廓、疤痕位置、打擊點、打擊方式、剝片面、剝片方向、打擊力度、臺面類型、同心波、結理面甚至石材質感等細節。這些留存在石片、石核上的人工活動痕跡非常重要，是石器鑒定的重要依據［2］，石器繪圖不只是對石器的影像記錄，更是對石器的一次研究過程。因此，石器繪圖通常由研究者本人完成，是舊石器研究者的基本功，屬于石器形態學分析的基本組成部分。

石器大體上可分為打制石器、磨制石器和琢制石器，三者表現方式既有相似又有差異。相似的是三者均需要表現出剝片位置及疤痕輪廓等基本要素。不同的是打制石器一般有細密的修理疤痕和使用痕跡，更強調打制方式和剝片順序；磨制石器側重磨制程度、磨制次序、磨制方向、是否存在先琢后磨或先磨后打的二次加工痕跡等，更強調器物表面的質感差異；琢制石器需要點線結合，利用質感點的不同大小及明暗分布，加之圖例說明以表現其特殊的加工方式。因本文以安徽地區舊石器時代出土石制品為例，均為打制石器，故以下主要討論打制石器繪法。

二、傳統石器繪圖的方法及問題

傳統石器繪圖的最大問題是主觀性過強所帶來的準確度降低，石器形狀多不規則，刃緣形態多樣，因而測量難度大，擺位標準統一難，固定困難，多視圖對接難。關于石器的擺位，原則上是盡可能表現人工痕跡，在此基礎上保持工具刃緣和石片打擊點朝上。最常用的是2～3個視圖（正、背、側），如果各個面上都有需要表現的特征，可增加到4個以上視圖（俯、仰、斷面等），或者根據需求增加局部位置的不同視圖，如刃部、雕刻器小面等［3］。傳統石器繪圖步驟分起稿和清繪兩大部分，近年來因電子圖版排版需求和計算機制圖軟件的普及，增加了掃描硫酸紙線圖到計算機后利用PhotoShop軟件清潔美化，即“修圖”這一步驟［4］，以提高石器繪圖的美觀性和準確性；亦已實現借助制圖軟件直接去掉米格紙、將鉛筆底圖轉換成鋼筆線圖效果，節約了繪圖的時間成本。

石器繪圖的起稿則主要分三部分：（1）畫外輪廓線、內輪廓線；（2）繪剖面和必要的線條；（3）表現明暗組織（即表現方法）。外輪廓線的畫法主要有平面坐標法、圍稿法、燈影法等［5］。實際工作中應用最多的是圍稿法，但是石器難以放平，圍畫時鉛筆位置易偏移，造成幾毫米甚至幾厘米的偏差。若遇到較大、較厚的石器，如南方礫石工業中常見的砍砸器、手鎬等，需要對外輪廓進行等比縮放，容易產生更大誤差。側視圖畫法需用橡皮泥將石器側面垂直固定，利用正視圖高度確定上下兩點，使用兩腳規確定突出點后根據曲度連接勾勒出外輪廓形狀。但因橡皮泥固定困難、容易晃動、人工選擇的側視圖角度不能保證與正視圖呈90°、輪廓勾勒易偏差等原因，側視圖的內外輪廓繪制實屬石器繪圖之難點。

繪制內輪廓，即石器疤痕、石皮范圍、修理痕跡等細節。獲得內輪廓尺寸的正確方式是利用平面坐標法以獲得疤痕間的直線距離，但限于石器表面通常不規則且石片疤數量較多，測量數據獲取難度較高、準確度受到影響，且一一測量費時費力。因而，在實際工作中應用最多的是確定內、外輪廓線相交點并結合目測法，有時甚至會直接采用完全目測法［6］，不論是哪種方法均易對準確度產生影響。在分別完成多視圖的內輪廓線后，需要進行“對圖”，即保證不同視圖上石器的同一點、位、面位置一致，能夠一一對應，以確保疤痕表現與實物一致。

石器內部細節如打擊點、同心波等需要利用鋼筆畫畫法進行表現，繪圖人員需要掌握基本鋼筆素描的原理及畫法。傳統手工繪圖在此步驟上的最大困難是修改難度大，硫酸紙清繪時則更是無法修改。近年來，多已借助繪圖軟件清理修改過的成圖，降低重繪的必要性。

三、多重影像建模技術的原理及應用

近年來，基于動態圖像時序（SFM，Structure from Motion）的多重影像建模技術開始逐漸走向民用，國內外的考古工作者開始嘗試利用照片的多視角成像原理建立真三維模型，促使3D建模的難度和成本大幅降低。目前市面上已開發推廣多款SFM軟件：（1）開放資源軟件（Open Source Soft?ware），如Bundler、CMVS/PMVS2；（2）商業照片建模軟件（Photogrammetric Commercial Packages），如 PhotoModeler 2012 by EOS Systems Inc.、Photo?Scan by AgiSoft LL；（3）3D建模網站，如Autodesk 123D Catch、ARC 3D Webservice、Photosynth from Microsoft、Hypr3D［7］。

在多次分析比較后，筆者從拍攝難度、模型精度、紋理附著逼真程度、點云數量、誤差大小、文件大小、計算時間、硬件需求及操作難度等方面的綜合比較，選定了PhotoScan這一商用軟件作為此次石器建模的計算機軟件［8］。PhotoScan by AgiSoft LL是一款基于影像自動生成高質量三維模型的軟件，通過控制點可生成真三維模型，航拍照片或高分辨率數碼相機拍攝的影像都可以使用，工作流程自動化，無需依賴于網絡，導出數據格式多樣，方便后期處理，考古學者也能夠生成專業級別的攝影測量數據［9］。

目前，多重影像建模軟件已深入應用到了考古學數字化記錄中。首先是基于航拍的古遺址全景成像［10］及大型墓葬的三維建模，如遼寧建昌縣東大杖子遺址M40［11］，此類大面積發掘區的成功數字化及本土化已證明照片建模具有較之于傳統建模方法易于操作、成本低、速度快、紋理清晰、自然條件限制少、可輸出動力效應模型（DEM模型）的特點；再者，大型石質文物如石雕也已經有了廣泛的應用［12］。然而受限于小型文物的表面光澤、體積、拍照方式及3D軟件的精確程度等原因，體積較小的文物如骨角器［13］、陶器［14］、木器［15］等可移動文物的三維建模工具仍以激光、CT掃描儀或熱成像儀為主，以完成更深層次的統計學和形態學分析，但影像三維重建的方法也已逐漸引入并在部分條件適當的文物上成功運用［16］。近年來，國外學者借助PhotoScan軟件也已開始嘗試對北美地區細石器建模，但對顏色較淺的蛋白色光滑燧石及反光率較高的黑曜石成像仍會不完整甚至出現錯誤。國內學者如周振宇、關瑩及趙海龍等具有舊石器考古學研究背景的專家學者帶領之下，也已經在石制品多視角三維重建領域取得了一定成就［17］。

圖一//照片拍照場景

四、多重影像建模及繪圖的步驟

（一）建模流程

運用PhotoScan實現石器三維建模分兩步：一是獲取合適的照片作為參考數據來源，二是將拍攝的照片在軟件內處理、建模并調整。

1.照片拍攝

照片建模的基礎是一組或多組恰當、完整、細節豐富的數碼攝影照片，因而對拍攝工作有著較高的要求。首先將器物利用橡皮泥豎直固定在可旋轉的托盤上，盡可能將最長邊直立以提供更多可銜接點，保證器物在托盤旋轉過程中不會移動（圖一）；第二步利用三腳架、固定光源對石器進行360°水平拍攝，根據器物大小不同每圈定焦拍攝至少8張照片，保證每張照片中器物的大小及顏色一致，在器物完整的前提下使石器盡可能充滿畫面；第三步將三腳架抬高與器物形成約45°仰角，拍攝一圈；第四步需將器物垂直翻轉180°后利用橡皮泥垂直固定在托盤上，45°俯拍一圈；最后將拍攝所得的三組照片導入到SFM軟件當中，拍攝的角度、圈數、每圈的照片數量、光亮程度均需要根據器物體積及顏色等實際情況調整。

2.軟件工作流程

PhotoScan相對于其他SFM建模方式最大的優點在于其清晰簡便的工作流程，按其“工作流程”這一菜單欄下的提示，逐步完成即可（圖二）。人工導入照片、設置蒙版、設置參數、調整限制框后軟件可自動批處理多項工作，期間計算機直接自動生成紋理。該功能省卻了其他建模方式需后期人工貼圖的復雜步驟，使建模這一過程最大限度地簡化，節省時間的同時也節約了人員培訓的成本。

（二）石器繪圖及后期研究

1.獲得正投影照片并繪圖

在獲得了石器的三維模型后，借用拍攝中的比例尺和已知點的三維坐標可匹配模型與真實石器的尺寸。調整石器至所需的擺位角度，輸出圖片，獲得該側面的正投影截圖，在繪圖軟件中進行排版，即可獲得帶有紋理與數碼照片近似的貼圖多視圖?；诖硕嘁晥D，結合實物觀察所得結論和測量數據，遵循傳統石器繪圖基本原則利用數位板或數位屏借助繪圖軟件對石器進行上線、生成質感、添加比例尺、排版。此時所得線圖已滿足發表標準，無需硫酸紙清繪，亦無需再掃描、更換比例尺、清理版面等，也可隨時根據需要局部修改調整。

2.模型導出

將所獲模型導出成后期加工或展示要求的格式，如OBJ、STL、3DS、U3D、PDF等。之后在其他三維模型平臺或建模軟件中打開，進行更深入的修改、加工、測量、分析、整合，然后再發布到網絡平臺。

五、照片建模在不同種石制品整理中的利弊分析

圖二//三維建模流程圖

圖三//遠距離俯拍照片與三維導出正投影圖片對比圖

石制品的劃分方式多種多樣，本文以其體積為主要劃分依據。劃分標準為最大直徑超過5厘米以上者為大石器，5厘米以下者為小石器，此二者在傳統手繪圖和正投影拍照等多媒體文物記錄上便存在著較大的方法差異。而在實際文物建模工作中，傳統的建模方式受限于石制品材質及表面顏色影響經常會成像困難，如透光度較高、顏色較淺白、雜質較少的石英制品、玉石器、石膏等［18］，之前多以激光掃描儀掃描建模后再貼圖，過程復雜、耗時較長且需要專業人員操作。此外，還存在石球一類的通體加工、疤痕分布均勻、擺位不定、對圖困難、三視圖無法完整展現細節的石制品，如何更好地將其呈現是長期以來困擾相關研究人員的難點。

（一）大石器建模的利弊分析

本文中所指的大石器是以最大直徑超過5厘米、厚度多超過3厘米的石器，與石器工業傳統無關。此類體積較大的石器，多出現于南方礫石工業，加工痕跡明顯、加工過程不復雜、打片疤痕較大、修理痕跡較少且使用痕跡不易于判斷，因而對于建模精度要求較之于疤痕細密、集中分布的細小石器來說相對較低。在傳統繪圖工作中，此類石器的準確內外輪廓不易獲得，而且不同大小的石器不同比例縮放后同心波疏密不易統一，影響出版圖版的美觀性。利用拍照手段對石器進行多媒體記錄也遇到了透視變形的問題，尤其是體積越大的石制品透視變形越大。為了矯正透視變形以得到大石器的正投影，國內通常的做法是利用長焦鏡頭在3米甚至6米外進行拍攝，但這種做法會嚴重損失石制品細節；已知日本的石器攝影師會利用特殊的軟硬件技術和多焦點攝影方式校正，成本較高且未普及。以上兩種方法都對拍攝人員的攝影技術要求較高，加之石器擺位規則和固定困難，手動擺放確定多視圖的位置與角度相一致極難達到（圖三）。尤其是側視圖拍攝時的石器既需要保持固定、與另兩視圖保持垂直，還需要確保橡皮泥、沙箱等固定物并沒有對石器形成大面積的遮擋影響器物的完整性。旋轉拍攝所得的多視圖，仍需要保持光源一致、照片中器物大小一致、顏色一致、疤痕位置能夠銜接等，數碼照片需經過較復雜的后期處理方能滿足研究及出版要求。

因而，相對于以上傳統手繪圖及石器攝影，照片建模優勢明顯：（1）對拍攝者攝影技術要求低，硬件成本低，普通相機及鏡頭即可完成拍照；（2）可消除掉拍照引起的透視變形，直接形成正投影；（3）保持旋轉的正確角度，不受固定物的遮擋，排版時不需要考慮對圖問題；（4）出圖光影、大小、顏色一致，后期工作少；（5）圖像清晰、真實、細節豐富，可直接根據其進行繪圖、無需再對石器疤痕大小及位置進行目測估量，也可關閉紋理效果、以灰度模式直接觀察石器的疤痕結構以減少石料材質干擾。從圖三可知，遠距離平拍所得石器仍有透視變形且人工旋轉石器擺位不可能按照固定角度，而三維建模后導出的正投影圖片則可以滿足旋轉要求并消弭透視變形（圖四）。

（二）小石器建模的利弊分析

照片建模軟件最早是針對航拍的大型建筑基址或建筑設計而開發，其時建模物品體積較大，即使應用在工業建模當中如汽車制造業組件其體積也遠遠大于石器，因而為實現長度小于5厘米、厚度小于3厘米的小石器建模，需提高原始數碼照片信息源的精細度。筆者經嘗試發現，若在拍攝照片使用微距鏡頭、增加照片張數、利用圖像處理軟件豐富照片細節并生成更多的密集點云，能夠在所得三維建模中完整地表現細小石器上細密疤痕。但是，這種方式提高了三維建模的成本和難度。而且，小石器本身體積較小，俯拍所獲得的照片透視變形已在可承受的范圍內，基本呈正投影，石器固定的難度亦不大。在手動擺位基本正確的前提下，如若目的只是為實現文物數字化影像建檔和報告出版，照片建模方法所耗費時間遠長于正投影拍攝，邀請專業攝影師拍照亦可滿足需求，甚至能夠更好地突出人工痕跡。如若目的是借助石器三維模型，以達到操作鏈分析、厘清疤痕分布層次等更深入的研究目的，即使配備較好的攝影設備和更高配置的計算機，照片建模成本仍遠低于CT掃描儀和手持三維掃描儀，精確程度可滿足研究需要，且對石料限制較少，可普及推廣（圖五）。

圖四//大石器正投影貼圖圖片、模型截圖及線圖

（三）石英等淺色半透明石制品建模的利弊分析

上文已經提到，石英、玉石、黑曜石、蛋白石、石膏質地的石制品或其他顏色較淺、透光率高的文物在利用其他三維掃描儀進行成像時常會遇到問題，如無法成像、成像錯位或者無法貼圖等，事實上此類問題在照片建模過程當中也存在。通用的解決方式有：（1）改變打光方式，減少透明度，但容易影響成像效果；（2）在器物表面貼附標志點后掃描，若器物較小則很難添加；（3）在軟件中人為添加標志點，但易造成較大誤差。

圖五//小石器正投影貼圖圖片、微距攝影照片及傳統手繪線圖之對比（微距照片拍攝：林雪川；線圖繪制：戰世佳）

因而此處推薦的方法分以下三步：（1）在拍攝時調整器物的打光角度、控制光圈和快門時間、合理利用鏡頭焦距變化，降低照片中器物的透明度、盡可能增加其細節、防止過度曝光；（2）利用圖像處理軟件處理照片，增加對比度、銳度及細節，盡可能突出石料的天然瑕疵，并以此彌補由于光斑減少、透光度降低而造成的人工痕跡不明顯；（3）將經過預處理的照片導入軟件按流程操作，必要時在“對齊照片”后借助照片中的比例尺手動添加標志點，如非必要并不推薦。石英、石英巖和黑曜石，是常見的石器加工原料，史前人類在天然環境中很難尋找到沒有瑕疵的石料，所以以瑕疵作為標志點的方式是可行的。但是此種方法仍存在其弊端，即處理后的照片偏色且瑕疵較多，影響美觀性，導致模型紋理可能會與實物存在視覺差異。此弊端亦可在PhotoScan軟件中得到解決，在菜單欄的“工具”中導出“紋理”后借助PhotoShop軟件進行修改和處理，再重新導入到模型當中，此步驟可重復進行直至獲得滿意的效果（圖六、圖七）［20］。另外需要說明的是，在實際工作當中，這一類石制品經常因本身材質問題而節理發育、斷裂面較多，對人工打制痕跡的觀察分析和判斷干擾較多，因而重新貼圖、添加紋理十分必要，利用光影對比使人工痕跡在視覺效果上更突出，減少其他斷面造成的干擾。

照片建模的方法不僅解決了考古攝影中石英類石制品的拍照困難，也更好地幫助了研究者深入觀察此前肉眼難以判定的石器打片方式、疤痕結構等。同時，此方法也可推廣到玉石器中，部分較珍貴的玉石器在懸吊等三維掃描方式中存在著較高的風險且建模效果常常不盡如人意，利用這種方式只需要將玉石器放置進特制的沙箱內拍攝即可，最大限度地保證了珍貴文物的安全。

圖七//石英材質制品傳統手繪線圖與計算機輔助繪圖之對比（手繪線圖：戰世佳）

（四）石球等多面體石制品建模的利弊分析

目前我國已發現大量的石球、盤狀器等為代表的球體或多面體石器，此類石器在之前的報告中通常只發表單視圖和兩視圖作為代表，而實際上很多石球通體加工，僅單視圖或兩視圖難以代表和涵蓋整個石球的加工情況。繪圖過程中因部分石球可能經過琢制或磨制，質感表現常常不準確，手繪質感點費時，多種質感差異不明。利用三維模型不僅可以截取獲得石球的五視圖、六視圖，在其基礎上準確繪圖并直接利用制圖軟件生成質感點，還可設置質感點的疏密程度以突出加工方式之差異；可在計算機當中對整個石球進行完整、細致、多面的觀察，任意旋轉選擇需要的角度和擺位，甚至借助網絡三維平臺遠程觀察（圖八）。

六、未來石器三維模型在分析中的深入應用

（一）拍照與制圖

目前很多研究機構已經意識到了三維模型在實際工作中對正投影數碼照片的獲取和計算機繪圖準確性所起的重要作用，因而將其廣泛應用在實際的器物整理工作中。筆者本次整理安徽地區出土舊石器時代石制品，借助照片建模，很大程度上提高了石器繪圖的準確性和效率，尤其是解決了南方礫石工業中的粗大石器在拍照中遇到的變形問題和繪圖中遇到的測量困難。這種方法不僅大幅提高了后期照片及線圖圖版的排版效率，也方便了研究者后期觀察、比較和統計。

（二）數字化管理與虛擬展示

考古成果數字化是數字化時代的大勢所趨，為強化互聯網戰略，加強出土文物的管理，方便建檔、查閱和研究，豐富完善文物信息，突破傳統二維數據的不足，繪圖者可以嘗試在現有考古數字化平臺上加入文物三維信息。但傳統三維掃描儀建模方法設備囿于投入成本高、對人員專業技能要求高、處理時間長、部分文物材質及體積無法掃描建模、文物體積過大、后期處理應用難等問題，難以廣泛應用到實際工作當中。借助照片建模技術，不僅能夠實現石英巖、玉石、陶瓷、無法脫水的竹木器及絲織品等特殊材質文物的三維化，也降低了對操作人員的技術要求、縮短了處理時間、方便了后期的統計分析、推進了報告（簡報）的出版。目前，多家考古學研究的國際雜志已經在其線上出版物增加了可上傳OBJ等三維模型格式的選項，以便更好地說明和推廣數字化技術。

數字化博物館的最重要的組成部分就是數字化文物模型，也是現代虛擬現實領域的研究熱點之一［21］。運用照片建模軟件可以低成本、快速地實現大批量文物的數字化、三維化，繼而借助網絡服務器、二維碼標識文物、三維平臺等技術實現三維交互，建立文物數據庫與虛擬博物館，方便展示文物和公眾推廣［22］。

（三）利用三維建模深入分析

國外考古學家利用三維建模技術，對石制品的研究已經取得了一系列階段性研究成果?？死锼埂た死–hris Clarkson）及其團隊完成了一系列運用三維建模技術進行石器分析的研究，準確計算臺面區域的面積，進而判斷石片類型是斷片（或裂片）還是修理臺面的石片［23］；通過判斷石核模型上片疤數量的差異，以推斷遺址不同時期石核剝片效率的差異［24］；借助三維模型判斷石核或石片上片疤的模式，明晰石核預制與剝片的技術，特別是當石片厚且形制不規整時，三維建模技術操作更加便捷［25］。此外，努特·博茲基（Knut Brezke）和尼古拉斯·古納德（Nicholas J.Conard）計算石制品形制的多樣性，根據片疤反向與類型判斷遺址早晚不同時間段技術的細小差異性［26］；哈羅德·迪布爾（Harold L.Dibble）和澤里克·雷塞克（Zeljko Rezek）利用三維建模技術判斷出石片形制與臺面角相關，而石片尺寸則與臺面角、臺面深度和打擊方向相關［27］；山姆·林（Sam C.H.Lin）、馬修·道格拉斯（Matthew J.Douglass）等則通過對石皮位置和比例的觀測，以操作鏈的視角推測最初石制品的尺寸［28］；近期，李奧·格羅斯曼（Leore Grosman）等對石制品三維建模技術的優勢做了總結，既獲得了石制品更為完整的信息，測量數據也更加精確，石器定位亦更加標準，并利于石器數據庫的建設［29］。借鑒國外已經取得的一系列研究成果以及照片建模技術的不斷完善，筆者期待將石器三維模型應用到石器分析的工作中，以實現標準定位、精確測量、細致判斷石片類型和片疤數量及形態，推斷剝片、修理技術并重構史前工具加工方式及組合等。

圖八//三維模型導出的石球正投影貼圖及模型截圖五視圖

七、結語

多重影像建模技術較之于激光掃描儀或CT掃描儀等大型儀器建模方式，其優勢顯而易見，不僅降低了建模的造價和時間成本，也簡化了建模的流程，更易普及到大范圍的考古田野工作、可移動文物普查及虛擬展示當中。多重影像建模技術對舊石器的整理和報告出版工作，有著不可替代的優勢，不僅可以使線圖繪制更精確、數字化記錄更全面，也提供了石器測量和形態分析的新方法。

本文之所以以安徽地區出土部分舊石器時代石制品為例，是由于其發現時間距今已近20年，已有的具體測量數據和影像資料不全面，甚至因年代和多次遷移已缺失基本的采集和發掘環境信息，多數科技分析手段已無法應用?，F存的最準確、客觀的物化研究資料只存有出土石制品本身，故筆者嘗試利用現有技術手段，在經費有限的情況下最大限度地挖掘研究信息、提高研究的精度和準度，利用石器三維模型以嘗試幾何形態學分析、統計學分析和數字化建檔。目前由于時間和人手的限制，只針對部分石器進行實驗拍攝、建模，但已很好地證明了照片建模這一方法在該地區實際工作當中的優勢，筆者認為，考古界應繼續推廣和完善這一技術以解決研究中的現實問題、滿足實際工作需要。

［1］賈昌明：《磨制石器及相關石制品的表面形態與繪圖》，《南方文物》2012年第4期。

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［16］劉建國：《可移動文物的多視角影像三維重建》，《考古》2016年第12期。

［17］周振宇、關瑩：《多視角三維重建技術在石制品研究中的應用》，《人類學學報》2017年第1期。

［19］圖六—圖八原載于董哲、戰世佳：《安徽東至縣華龍洞舊石器時代遺址出土石制品研究》，《東南文化》2015年第6期。

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Abstract:The lithic photogrammetry and plot are essential parts for lithic analysis and data consolida?ting.To improve the accuracy of lithic plot and digital data,archaeologists try to introduce the multi-image 3D reconstruction as a kind of new method into archaeological practice to avoid those problems met in tradi?tional illustration.Generally,it has two steps in the 3D-models building with PhotoScan by AgiSoft LL.The first step is to take images by digital cameras as basic data resources.After graphic processing,those images could be put into the multi-image software to build 3D-models,which are the sourcesfor next studies like photogrammetry,lithic painting and lithic analysis.The advantages of multi-image 3D reconstruction are low-cost,time-saving and higher accuracy.What’s more,it can also evaluate morphological variability in lithic assemblages and virtual exhibition.

Key words:multi-image 3D reconstruction；chipped stone tools；archaeological plot;lithic analysis

（責任編輯：黃 苑；校對：張平鳳）

Application of Multi-image 3D Reconstruction in Illustrating and Analyzing Chipped Stone Tools

ZHAN Shi-jia1DONG Zhe2LIN Xue-chuan1
(1.Jilin University,Changchun,Jilin,130012;2.Anhui Provincial Institute of Cultural Relics and Archaeology,Hefei,Anhui,230061)

K876.2

A

2017-05-09

戰世佳（1989—），女，吉林大學邊疆考古研究中心博士生，主要研究方向：考古學史、舊石器時代考古學。董 哲（1987—），男，安徽省文物考古研究所館員，主要研究方向：史前考古。林雪川（1969—），男，吉林大學文學院考古實驗教學中心副研究館員，主要研究方向：數字化文物應用技術。