三维数字化技术在文物保护中的应用与作用

　　三维数字化技术在文物保护中的应用

　　1.文物三维信息的采集与储存

　　想要更好地利用文物所蕴藏的价值，最重要的一条就是要将文物的信息保留下来，只有保留下文物的信息才能永久使用文物，但是实体文物湮灭的过程在现有的技术条件下是不可能停止的，也是不可逆的。使用三维数字化技术可以将文物的信息以数字化的形式永久保存，永续利用。

　　以数字化的形式保存文物信息，首先需要采集文物信息，目前主要使用的三维信息采集技术有三维激光扫描技术和近景摄影测量技术，使用这两种技术可以将现有的文物三维几何信息以数字化的形式保存下来，色彩信息可以采用摄影的方式保存下来。

　　文物信息采集完成后，以GIS平台的形式存储，在储存时可以以质地、形状及年代等条件去进行归类，管理工作人员利用GIS平台所具备的数据管理、展示功能，实现文物信息的自动检索、管理及展示等，减少了文物保护人员的工作量，提高了文物保护质量。

　　2.文物复制

　　三维数字化技术在文物复制中的应用主要是利用文物三维几何信息使用3D打印技术制作文物3D打印复制品。3D打印复制品有复制精度高、还原性强的特点。3D打印复制技术实现了文物的高精度复制，特别是实现了大型不可移动文物外出展览的要求。同时3D打印高精度复制品可以供游客参观使用，在一定程度上减少了实体文物在参观过程中的损坏，使实体文物得到一定程度的保护。

　　3.文物形变监测

　　三维信息采集技术具有精度高的特点，可以利用这一特点对文物前后变化做出对比，先后采集不同时期的文物三维信息，然后对比各个不同时期的文物三维信息数据，可以得出文物的变化特点。

　　4.文物病害调查

　　有些山体上的文物受条件所限无法近距离进行岩体病害调查，远距离三维激光扫描仪可以远距离高精度采集文物点云数据，生成模型，进行病害调查。

　　5.文物图像的制作

　　利用三维数字化技术可以在计算机中生成文物模型，利用文物模型可以生成文物的正射影像图、数字拓片、任意角度的文物剖图等图件，这些图件是使用传统技术手段无法得到的。

云冈石窟第3窟后室佛像数字拓片

　　6.文物虚拟修复

　　在考古发掘中会出土大量的残损文物，这些文物的修复工作繁重，即使有丰富经验的文物修复师也不可能一次性将文物拼接修复完成，需要多次重复的试验，这样就加重了出土文物的磨损，对于大型文物的修复拼接，人工更是无法完成。使用三维数字化技术将文物碎片进行扫描获取模型后，在计算机中进行虚拟拼接修复，这样既减少了对文物的磨损，又可以实现大型文物反复移动拼接，大大提高工作效率。

　　文物三维数字化技术对文物保护的作用

　　文物三维信息化技术对文物保护具有重要意义，具体的主要作用包括三方面：

　　①相关人员可以快速检索到文物三维信息，文物信息是进行文物保护、展示及收藏的首要，如果没有完整的文物信息，其他的都是多余的，利用三维扫描技术可以快速且准确地获取文物三维数据，而这可能是传统的信息技术所无法做到的。并且三维扫描技术中所用到的设备不会与文物的表面发生接触，从而保证了文物的完整性，在最大程度上实现文物保护作用。

　　②主要体现在文物复制方面，传统的翻模方法无法保证文物的完整性，对文物造成损坏是不可避免的，而运用三维数字化技术与3D打印技术以非接触式的形式采集到文物信息，然后建立数字模型，最后形成与原本文物一样的复制品，可以简化文物复制的程序，最大限度地保护实体文物。

　　③体现在文物修复方面，文物三维信息数字化技术可以进行文物修复，在成功获取三维数据信息完成数字模型后，在原本的数据基础上对器物数据进行模拟修复。在开始文物修复工作前，工作人员可以对复制后文物的形状预览，查看其是否符合目的，从而更好地制订文物修复方案。

　　总而言之，文物三维数字化技术在文物领域的应用对文物保护具有重要意义，在保证文物完整性的情况下，实现文物复制与文物修复，并且所形成的文物三维信息对再次文物修复具有重要的参考价值。在时间的推移中，自然因素与人为因素都会对文物造成一定的损坏，在进行文物保护工作时需要文物原始信息，使再次修复有据可依。三维信息数字化技术也是与我国的《文物保护法》的工作方针相符的。