可移动文物的三维数字化建模
2019年12月2日 信息来源:王俊豪 目前浏览:518次


文物是国家不可再生资源,由于文物的真实和不可再生等特性,对于文物本体应尽量减少接触,三维扫描技术能够以非接触、无损害、全方位、高精度的方式准确有效地获取文物的真实信息,这对于实现文物保护,建立文物数字档案及资源共享具有很重要的意义。

三维扫描技术在考古方面的应用,随着三维扫描仪的普及也越来越广泛。通过不同类型三维扫描仪,可以将可移动文物或者考古工地现场以三维点云的数据形式实时存储下来,实现从二维到三维、从平面到立体的量测。与传统测量模式相比,三维扫描技术更加便捷,大大降低劳动强度,成为考古领域三维数字化存档空间数据的一种重要技术手段。

由于工作需要,我所近期采购了一台拍照式三维扫描仪MagicScan,这是一部集精度、速度和灵活性于一体的3D扫描仪,采用点云相机500万像素摄影+5000万像素相机纹理采集+工业高清光栅投影系统,利用多频相移式扫描技术,实现非接触式物体表面三维数据采集,可扫描最大直径为50cm、高度为50cm的模型,测量精度最高可达±0.01mm。该3D扫描仪便于快速实时获取可移动文物的三维结构信息及表面纹理信息数据,进行文物三维数据存档,实现对文物有效的保护和研究。


图一  三维扫描仪MagicScan硬件设施


以下是使用这台三维扫描仪做的两个陶器实例,最终的数据格式可以保存为.obj、.xyz、.ply、.stl等三维数据格式,支持在任何三维软件中运行。如果想要获得文物高清二维影像,可以把获得的三维模型渲染成图片格式,从图中可以看到陶器上纹理细节清晰,整体结构完整,真实还原了文物原始面貌。


图二   陶器1


图三  陶器1—底部视图


图四  陶器1—顶部视图



图五  陶器2


图六   陶器2—底部视图


图七  陶器2—顶部视图



随着考古学研究以及文物保护的不断深入,信息化科技的不断发展,三维扫描技术无疑将成为考古事业不断向前发展的一项重要助力。文物三维数字化采集与三维可视化也将继续为文物信息存档和展示提供有力支撑。


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