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林雪川等:浅谈可视化技术在文物考古领域中的运用(2)

http://www.newdu.com 2017-09-06 中国文物报 林雪川 胡子尧 周 参加讨论

    
    在三维古人容貌复原中,可以利用多视角三维重建或三维扫描获取颅骨的三维模型。相对于三维扫描仪来说,利用多视角三维重建技术获取颅骨三维模型效率更高,而且自带更加精细的贴图。但是就精度而言目前还存有疑问,具体精度差别目前还处于实验比较阶段。
    在文物数字化记录方面,基于传统测量拍照绘图基础上引入三维模型作为更精确的辅助记录方式。河北师范大学还尝试利用手机进行图像采集。遗物按体积可分为大型遗物和小型遗物,对于大型遗物需要远近结合多视角拍照,远距离大视角照片确定形状,近距离照片增加细节;小型遗物则进行多角度环绕拍照,器型越复杂,照片拍摄角度就应越多。近年来吉林大学文物保护实验室在此方面已经进行了多方面的尝试,其中大型遗物方面成果比较突出的是大型佛像的三维建模及数字化建档,小型遗物方面在青铜器、陶器、瓷器和石器等多种质地不同年代的文物均有所尝试,其中石器三维建模在实际工作中应用最多且已形成了比较系统的专门化操作流程。石器根据其大小、质地等特征的不同在前期信息源采集时对拍摄参数和数量均有不同要求,对所得数码照片在相关图像处理软件中的标准亦有所不同。目前,实验室在结合石器分析及绘图等专业知识的基础上,已成功在实际工作当中解决了最大直径长度小于五厘米的小型石器的建模精确度、黑曜石等折射率高石材的成像困难、石英等浅色石制品的贴图、多面体石器 (如石球) 的表现方式等一系列难题,开始尝试将所得到的可视化技术成果转移到更深入的研究当中去,尝试利用石制品的三维模型进行石制品疤痕的分布、规律等统计学分析,拓展数字考古学 (Digital Archaeology) 的研究领域并将其与我国考古学实践相结合。
    在博物馆及文物修复中的应用 可视化技术在文物三维展示中,可通过不同视角的转换及视距的调整,生动、立体、直观地将遗物展现在观众面前。考古遗址现场虚拟展示则可以还原考古发掘现场,实现人机交互,给人以身临其境之感。此外,可视化技术也为博物馆文物的数字修复、复制、仿制及推动文创产品开发创造了条件。在“互联网+”中的扩展应用 可视化与网络技术结合使远程可视化服务成为现实,网络展示有利于文物考古的公众推广。例如,可以制作二维码,通过扫描的方式方便快捷地将遗存的二维图像、三维模型在手机等设备中展现。
    在教学中的应用 将可视化技术引入本科生田野考古实践教学,有利于学生在走上工作岗位之前,掌握过硬的专业技能,同时在就业过程中提高学生的竞争力。因此,在近两年本科生的实习过程中,综合考虑各方面因素,我们在可视化技术的实践方面做了一些针对性的工作。例如2015年,我们首次将多视角三维重建技术运用到隆德沙塘北塬遗址吉林大学考古系本科生田野实习基地(宁夏自治区文物考古研究所与吉林大学边疆考古研究中心合作发掘项目),利用相机及多旋翼航拍器拍摄照片,通过软件对照片进行处理,制作出工地三维全景及探方三维重建模型。通过多视角三维重建探方模型,可以导出探方正投影及四壁图像,并进行平剖面线图的绘制。
    2016 年,在隆德沙塘北塬遗址及梨树长山遗址 (吉林省田野考古实践与遗址保护研究基地) 本科生田野实习基地的发掘过程中,对三维重建技术进行了改进。通过设置控制点,获取控制点坐标等方法,进一步缩小了三维重建模型的误差。同时,将 Geo?magic Studio软件引入到田野绘图工作中,利用该软件对遗迹三维重建模型进行剖切,由此绘制出的线图可以更加精确。此外,还可以利用多视角三维重建模型直接获得探方内遗物的全站仪坐标及传统坐标。
    不足与展望
    目前,虽然可视化技术在文物考古领域中的大量实践已经取得了较好的效果,但是在诸多方面仍然存在可进行深入探讨的余地。例如,在田野考古发掘中,如何更科学地对遗址发掘的动态过程进行完整的信息记录;在田野考古调查中,如何尽量降低植被、气候等自然环境对可视化技术的操作过程及成果产生的不良影响;如何使可视化技术更好地服务于科研,在精确化记录的基础上增加可研究的范围并提出新的问题等等。希望以此次会议为契机,促进考古学界同仁对可视化技术的了解与认识,并在今后加强彼此之间在该领域的交流与探讨,使可视化技术在文物考古领域中的实践运用水平达到一个新的高度。
    (作者单位:吉林大学边疆考古研究中心) (责任编辑:admin)
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