我國歷史文化源遠流長，擁有豐富的歷史文化遺產，在自然因素和人為因素的雙重作用下，文物信息面臨逐漸消亡的危機，而文物蘊含著巨大的社會、文化和科學價值，故文物保護成為文物管理研究單位的首要任務。在文物保護工作中遇到很多使用傳統手段無法解決的難題，為解決這些難題文物三維數字化技術應運而生，成為文物保護的有力手段。

　　文物三維數字化技術可以和傳統文物保護技術相結合完成文物修復、保護和研究工作。文物三維數字化技術包括三維激光掃描技術、近景攝影測量技術、3D打印技術及數字模擬修復技術等，這些技術的應用對于加強文物保護、研究及利用，充分發揮文物的價值具有重要意義。

　　三維數字化技術下的文物保護

　　1.文物保護的重要性

　　我國擁有豐富的文物資源，隨著時間的推移，在自然因素和人為因素的雙重作用下，文物勢必會出現一定程度的損壞，這些損壞往往是不可逆的，文物信息一旦丟失將永遠無法恢復，其中所蘊含的社會、文化和科學價值將不復存在，后人也將無法使用這些具有重要意義的文物信息，所以加強文物保護是文物工作者的首要任務，實現文物信息的永續利用意義重大。

　　2.文物三維數字化技術

　　三維激光掃描技術

　　三維激光掃描技術又稱高清晰測量（HighDefinitionSurvey-ing，HDS），它是利用激光測距的原理，通過記錄被測物體表面大量密集點的三維坐標信息和反射率信息，將各種大實體或實景的三維數據完整地采集到電腦中，進而快速復建出被測目標的三維模型及點、線、面、體等各種圖鑒數據。掃描過程中對物體全方位連續掃描，就能得到被測物體密集的三維散點數據，即為點云數據。

云岡石窟第9、10窟點云數據

　　得到點云數據后經過計算機建模得到被掃描物體的三維模型，進而可以對模型進行操作得到被掃描物體的幾何信息。依據承載平臺的不同可劃分為：機載型激光掃描系統、地面型激光掃描系統、手持型激光掃描系統。

　　近景攝影測量技術

　　近景攝影測量是借助于人眼的雙眼視差，通過拍攝不同位置的物體照片，利用后方交會—前方交會法求區內外方位元素，并解析計算出像點在實際位置的地面坐標，進而解析出被測物體的三維模型。

　　3D打印技術

　　3D打印技術包括FDM熔融層積成型技術和SLA立體平版打印技術，在文物復制中主要應用的是SLA立體平版打印技術。在文物復制過程中，首先是使用三維數字化技術對文物進行三維數字掃描，使用工業級的SLA高精度3D打印機將文物的三維信息輸出以達到文物復制的目的。

　　3D打印機可以精確到0.001微米，從而能夠精確復制出與文物一模一樣的復制品，將文物的幾何信息表現出來。

3D打印模型組裝

3D打印云岡石窟第3窟

　　3.文物三維數字化技術在文物保護中優勢

　　文物三維數字化技術之所以在文物保護領域廣泛使用，與其技術優勢有很大關系，總結起來有以下優勢。

　　精度高

　　使用三維激光掃描技術獲得的點云數據的單點精度能夠達到毫米級，有的甚至可以達到亞毫米級。

　　非接觸

　　無論是近景攝影測量技術還是三維激光掃描技術，均不與被測物體接觸，這樣就可以最大程度減少對文物的破壞，保證被測文物的安全。

　　自動化程度高

　　三維激光掃描技術可以連續對設定區域內的物體進行掃描，期間不需要人為干預。近景攝影測量技術通過采集到的數據可以通過計算機程序自動生成文物模型。

　　對環境要求低

　　三維數字化技術抗干擾能力強，可以在更加惡劣環境下進行相關工作。

　　工作效率高

　　三維數字化技術與傳統手工測繪技術相比測繪效率可以提高5倍以上。

　　采集范圍廣

　　三維數字化技術掃描范圍廣，最大掃描范圍可達5000米以上。

　　當前信息技術已經滲透到社會的各行各業中，三維數字化技術在文物保護工作中的應用是順應時代發展需要的。文物是人類歷史文明的遺產，隨著時間的推移，文物不可避免會受到一定程度的損壞，文物三維信息數字化技術有效地解決了文物信息的湮滅問題，成為文物保護的有力手段，在一定程度上保證了文物信息的完整和永續利用。