解析多圖像三維數字化技術在文物保護方面的應用

摘? ? 要：伴隨著科技的發展和時代的進步，三維數字化技術已經被廣泛的應用到各個領域，眾所周知我國擁有淵源流長的歷史背景，在這樣的前提下就注定了我國會擁有較多的文物古跡，所以我國會付出很多的人力和財力用于文物方面的研究和保護，而在時代背景下的多圖像三維數字化技術就能對文物保護產生很大的推動作用，本文基于對多圖像三維數字化技術的了解，解析了多圖像三維數字化技術在文物保護方面的應用。

關鍵詞：多圖像三維數字化技術;文物保護;應用

引言：

歷史文物是一個國家研究歷史的重要依據之一，但是在多重因素的影響下，我國出土的各類文物都受到了或多或少的外界影響，而多圖像三維數字化技術的出現，就能在最大程度上避免文物的二次損傷，充分的保留文物的歷史價值，多圖像三維數字化技術就是利用科學手段結合歷史文物的實際情況，完成文物的出土，研究和保護，其實在多圖像三維數字化技術出現之前歷史文物的保護就是我國多個部門需要重點思考的問題之一，三維數字化技術的出現可以將復雜的問題簡單化，并為文物保護注入了新的活力，然而如何將多圖像三維數字化技術切實的應用到文物保護方面就是新的問題。

一、文物保護的重要性和必要性

文物是一個國家過去的寫照和未來更好發展的借鑒，而因為種種原因能夠保留下來并被發現的文物并不多，所以文物的出土、研究和保護一直都是重中之重，文物的出土一般是實質性的物品，然而出土文物遭到損壞之后將會造成很多文物信息的丟失，為后續的研究和調查留下很大問題，所以如何在正常研究之下對出土文物進行最大程度的保護，是所有部門和文物研究者都頭痛的問題之一，由于種種情況的限制，每個國家的很多前期歷史和重要事件都只能通過出土文物進行研究，而好的國家不僅要保證未來的發展更在過去的歷史中吸取優點，這才是一個國家能夠更好的發展的前提和基礎，而這些就能體現出文物保護的重要性和必要性。

二、多圖像三維數字化技術

多圖像三維數字化技術是我國常用的考古手段之一，其利用激光掃描技術，精準測量技術和3D打印技術能夠對文物進行觀察復印進而減少由于研究而造成的文物損害。

（一）激光掃描技術

激光掃描技術就是利用激光測距原理，對不同情況的文物進行進一步的檢測和記錄，激光掃描技術可以幫助文物研究者在不清楚文物的具體狀況下，對文物進行進一步掃描然后傳輸回具體數據進行研究，我國擁有較大國土面積，所以歷史文物分布出現的地點和狀況也有所不同，我國在文物出土和研究的歷史中就出現過很多不知名情況，甚至出現過很多人員傷亡和文物損壞，而激光掃描技術的出現，不僅在最大程度上保證了文物完整度，也對文物研究人員的生命安全做出了進一步保證，畢竟在未知狀況下貿然對文物進行研究，對文物和研究人員來說都存在安全隱患。

（二）精準測量技術

精準測量技術就是利用人眼的視覺差距，以及所拍攝到的文物的所在方位和照片，對文物所在的位置及地理因素做進一步確定。精準測量技術并不是在這些年才出現的，而且除了考古所需之外，在其它的很多領域都有所涉及。當然就考古來說精準測量技術和激光掃描技術是相輔相成的，當激光掃描完成后精準測量技術才能發揮更加完美的效果，精準測量技術也在一定程度上增加了不知名情況下考古研究者安全性，對于現代的文物考古來說也是不可缺少的技術之一。

（三）3D打印技術

3D打印技術與傳統的3D建模有異曲同工之處，但是3D打印技術的主要功能就是根據掃描和打印版對文物進行復制，而且相較于傳統的3D建模功能，有關考古的3D打印技術能將復制品與真實文物之間的差距縮小至0.001微米，至少用肉眼無法判斷出真實文物與復制品之間的不同，這種功能存在的意義就在于那些無法直接觸碰的文物，可以用3D打印機所進行復制粘貼從而對復制品進行近距離的觀察，以達到研究目的，當然3D打印技術在現實生活中并不常用，但對于價值極高且不能損壞的文物來說3D打印技術就給予了雙方一個保障。

三、多圖像三維數字化技術存在的意義

多圖像三維數字化技術是在近幾年中被廣泛應用到多個考古領域的高科技技術，當然多圖像三維數字化技術的出現也為考古領域帶來了新的突破和機遇。

（一）全方位觀察文物

我國文物出土的方位和地點都有所不同甚至無法估計，在這樣不可估計的情況下，文物所處的環境和地理位置也未可知，我國就曾出現過多起在道路施工或者地鐵施工中發現的文物古跡，甚至出現不少文物體型較大，但是有一半或者大部分被埋在土中暫時無法取出的現象，在這種情況下如果貿然對文物進行研究，可能會對文物造成二次傷害或者不可挽回的損害，而多圖像三維數字化技術就可以讓研究者在無法全面開展工作之時對文物進行全方位觀察，這個觀察除了對文物研究者的研究之外也可以輔助文物的出土，用更加科學的手段進行文物出土和保護。

（二）無接觸保護文物

在眾多文物中有很多文物都不能直接被人所觸碰，貿然的觸碰可能會導致文物的永久性損壞，而多圖像三維數字化技術的存在就可以讓研究者在不接觸文物的情況下對文物的基本情況做以研究，只要充分利用多圖像三維數字化技術的激光掃描技術，精準測量技術和3D打印技術，就能對文物進行3D打印，從而達到在保護真實文物的同時，讓學者或者文物研究者對復制文物進行研究。出土的文物有時需要向大眾或者媒體進行展示，然而高強度的閃光燈照射也會給文物造成不可逆轉的傷害，所以在特殊情況下，可以利用多圖像三維數字化技術對文物進行打印，然后用打印品向大眾和媒體進行展示。

（三）自動化精準度高

既然多圖像三維數字化技術身為新型科學產品之一，那么多圖像三維數字化技術的自動化精準度一定比普通的科學技術產品要高出很多，例如激光掃描技術只需要提前設定好需要掃描的區域和物品，在機器運作之時就不需要任何人為的干預和控制，而正是因為多圖像三維數字化技術是高科技產品，所以其測量功能和監測功能都遠超人為的精準度，這也是多圖像三維數字化技術的優勢所在。

（四）環境要求低工作效率高

眾所周知我國的文物出土地段分布較廣，并且每個地區的環境和地理情況都有所不同，這就導致了很多高科技精密儀器無法在不同的環境下正常使用，多圖像三維數字化技術的相關儀器，都可以有效的避免因為地理劣勢和惡劣環境帶來的影響，而且多圖像三維數字化技術與人為的手工測量相比，不僅節省了人力和物力的資源開支，同時也提高了工作效率以及測繪精準度。除此之外，多圖像三維數字化技術能夠對人體肉眼無法感知到的差距進行測算，然后與網絡和電腦連接，利用3D打印技術打印出文物的外形。而且多圖像三維數字化技術也不會被周圍的環境所影響而降低工作效率，這一方面完全符合我國當代的發展速度和工作效率。

四、多圖像三維數字化技術在文物保護方面的應用

多圖像三維數字化技術出現的首要目的就是對文物保護方面有莫大的用處，而這一技術也成功的幫助中國和科研人員有效的保護了諸多文物。

（一）文物數據的采集和保存

多圖像三維數字化技術會對文物的基本信息做以采集和保存，除文字錄入之外還會有眾多的相關圖片進行輔助解釋，而多圖像三維數字化技術對照片和文字的質量要求都非常之高，并且擁有自己的選擇標準和判斷條件。信息收集完畢之后多圖像三維數字化技術也會對文物的相關信息進行保存，而這些初始信息的保存可能在不久的將來會成為科研人員進行研究的重要依據之一，在多圖像三維數字化技術沒有普遍之前，文物信息的采集和保存全部是由人工完成和記錄，這就容易出現人工采集有偏差以及保存不當的情況出現，甚至出現過很多因為文物記錄不全導致無法求證的歷史狀況出現，這對于我們國家甚至整個世界來說都是非?？上У?。

（二）文物精準監測和受損查驗

不少文物在出土之后都會有或多或少的損傷，這些損傷很大一部分是不可逆轉的，文物的損傷也分為多個因素，有的在文物挖掘過程中因為施工不當而造成的文物損壞，有的在歷史時間的影響下因為很多非人為因素而造成的，無論是怎樣的原因造成的文物損壞，又無論文物是否完整，這些都需要一個詳細的檢測和記錄，而多圖像三維數字化技術就可以對出土的文物進行一個精準的監測，也可以利用文物的相關特點對文物的損壞狀況進行查驗，與前期的人為檢測和查驗來對比利用多圖像三維數字化技術進行檢測和查驗，能夠在最大程度上預防外界對文物產生二次傷害，從而盡可能地保留文物的相關價值，這些對日后的文物研究和相關的文物保護都有莫大的幫助。

（三）三維數字化技術的虛擬輔助應用

多圖像三維數字化技術可以在人為控制之下同時調取多個文物的相關資料，或者單個文物的多重資料這就有助于相關研究者的研究歷程，為后續的文物研究做下良好鋪墊，除文物監測和文物信息保存之外，三維數字化技術的虛擬輔助作用可以讓研究者對虛擬化的文物隨心所欲的進行操控，例如文物建筑等大型無法移動的文物主體，多圖像三維數字化技術將這種大型文物錄入電腦之后，研究人員就可以不再受到地點和時間的限制，隨時隨地都能對該文物進行研究，而對于那些異常珍貴的相關文物來說，人為觸碰可能會導致文物損壞三維數字化技術的虛擬輔助應用，就能夠讓研究人員在正常研究的同時，盡可能的保留文物的原本樣貌。

五、多圖像三維數字化技術在文物保護方面的作用

多圖像三維數字化技術的出現，滿足了研究人員和文物保護的各項要求，在文物保護方面發揮的作用也不容小覷。

（一）保證文物的完整性

其實無論是在文物出土前還是在文物出土后，文物的完整度就可以在一定程度上決定了文物存在的價值，一般情況下越完整的文物就能獲得更多的更有價值的信息，所以對出土文物的完整性的保護一直都是我國對于文物保護方面的重點之一，多圖像三維數字化技術大多都是利用激光等，不會與文物產生直接接觸的行為來進行工作，這就在很大程度上對文物的完整性做出了保護。

（二）在有限的時間內尋求更多價值

文物的出土時間和研究時間都有明確的規定，在規定時間內要對文物進行上繳和保存，所以文物在研究者手中的時間非常有限，想要在有限時間內尋求更多的價值就可以充分利用多圖像三維數字化技術，多圖像三維數字化技術能夠有效的對文物的各方面資料和信息進行監測和整合，進而幫助研究者節省必要的測量時間，將更多的精力和時間放到具體的研究中。

（三）協助文物的修復工作

在出土的諸多文物中有不少完整文物，但是也會有不少碎片文物，雖然完整文物的考古價值更高，但是碎片文物也存在著一定價值所以需要進行人為修復，而很多文物經過長期的人體觸碰后會造成一定程度上的磨損，所以如何在不對碎片文物造成二次損壞的情況下進行文物修復，是眾多科研人員需要思考的問題之一，多圖像三維數字化技術的出現就可以將碎片文物錄入到電腦之中，通過電腦之中的碎片文物進行反復實驗，再將現實中的碎片文物進行一次性整合，就能避免多次重復實驗給文物帶來的損害。

（四）避免文物的二次損傷

多圖像三維數字化技術能夠在不與文物產生直接接觸的情況下達到多重目的，那這也就在很大程度上避免了文物的二次傷害，每個國家的文物都是國家的歷史的見證，而文物的損害可能是永久性的不可挽回的，所以國家才會花大力氣致力于文物的研究和保護，這一點我國在文物保護之初就做的很好，而時至今日科技越發進步類似于多圖像數字化的技術也越來越多，這也就注定我國文物保護會越來越好。

六、結束語

多圖像三維數字化技術不僅在文物保護領域中有出人意料的效果，在很多行各業的眾多領域中也被廣泛使用。文物的存在不僅是一個展品也是一個國家過去與未來的寫實，而多圖像三維數字化技術能在各個方面對文物保護作出巨大貢獻，這也是對國家歷史的負責。

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作者簡介：劉琦圣（1987.02—），男，漢族，籍貫：遼寧沈陽人，美國舊金山藝術大學，遼寧傳媒學院，講師，碩士學位，專業：繪畫藝術（油畫），研究方向：具象人物寫實油畫。

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