三維數(shù)字化技術(shù)在文物保護(hù)中的應(yīng)用

　　1.文物三維信息的采集與儲(chǔ)存

　　想要更好地利用文物所蘊(yùn)藏的價(jià)值，最重要的一條就是要將文物的信息保留下來，只有保留下文物的信息才能永久使用文物，但是實(shí)體文物湮滅的過程在現(xiàn)有的技術(shù)條件下是不可能停止的，也是不可逆的。使用三維數(shù)字化技術(shù)可以將文物的信息以數(shù)字化的形式永久保存，永續(xù)利用。

　　以數(shù)字化的形式保存文物信息，首先需要采集文物信息，目前主要使用的三維信息采集技術(shù)有三維激光掃描技術(shù)和近景攝影測量技術(shù)，使用這兩種技術(shù)可以將現(xiàn)有的文物三維幾何信息以數(shù)字化的形式保存下來，色彩信息可以采用攝影的方式保存下來。

　　文物信息采集完成后，以GIS平臺(tái)的形式存儲(chǔ)，在儲(chǔ)存時(shí)可以以質(zhì)地、形狀及年代等條件去進(jìn)行歸類，管理工作人員利用GIS平臺(tái)所具備的數(shù)據(jù)管理、展示功能，實(shí)現(xiàn)文物信息的自動(dòng)檢索、管理及展示等，減少了文物保護(hù)人員的工作量，提高了文物保護(hù)質(zhì)量。

　　2.文物復(fù)制

　　三維數(shù)字化技術(shù)在文物復(fù)制中的應(yīng)用主要是利用文物三維幾何信息使用3D打印技術(shù)制作文物3D打印復(fù)制品。3D打印復(fù)制品有復(fù)制精度高、還原性強(qiáng)的特點(diǎn)。3D打印復(fù)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了文物的高精度復(fù)制，特別是實(shí)現(xiàn)了大型不可移動(dòng)文物外出展覽的要求。同時(shí)3D打印高精度復(fù)制品可以供游客參觀使用，在一定程度上減少了實(shí)體文物在參觀過程中的損壞，使實(shí)體文物得到一定程度的保護(hù)。

　　3.文物形變監(jiān)測

　　三維信息采集技術(shù)具有精度高的特點(diǎn)，可以利用這一特點(diǎn)對(duì)文物前后變化做出對(duì)比，先后采集不同時(shí)期的文物三維信息，然后對(duì)比各個(gè)不同時(shí)期的文物三維信息數(shù)據(jù)，可以得出文物的變化特點(diǎn)。

　　4.文物病害調(diào)查

　　有些山體上的文物受條件所限無法近距離進(jìn)行巖體病害調(diào)查，遠(yuǎn)距離三維激光掃描儀可以遠(yuǎn)距離高精度采集文物點(diǎn)云數(shù)據(jù)，生成模型，進(jìn)行病害調(diào)查。

　　5.文物圖像的制作

　　利用三維數(shù)字化技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)中生成文物模型，利用文物模型可以生成文物的正射影像圖、數(shù)字拓片、任意角度的文物剖圖等圖件，這些圖件是使用傳統(tǒng)技術(shù)手段無法得到的。

云岡石窟第3窟后室佛像數(shù)字拓片

　　6.文物虛擬修復(fù)

　　在考古發(fā)掘中會(huì)出土大量的殘損文物，這些文物的修復(fù)工作繁重，即使有豐富經(jīng)驗(yàn)的文物修復(fù)師也不可能一次性將文物拼接修復(fù)完成，需要多次重復(fù)的試驗(yàn)，這樣就加重了出土文物的磨損，對(duì)于大型文物的修復(fù)拼接，人工更是無法完成。使用三維數(shù)字化技術(shù)將文物碎片進(jìn)行掃描獲取模型后，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行虛擬拼接修復(fù)，這樣既減少了對(duì)文物的磨損，又可以實(shí)現(xiàn)大型文物反復(fù)移動(dòng)拼接，大大提高工作效率。

　　文物三維數(shù)字化技術(shù)對(duì)文物保護(hù)的作用

　　文物三維信息化技術(shù)對(duì)文物保護(hù)具有重要意義，具體的主要作用包括三方面：

　　①相關(guān)人員可以快速檢索到文物三維信息，文物信息是進(jìn)行文物保護(hù)、展示及收藏的首要，如果沒有完整的文物信息，其他的都是多余的，利用三維掃描技術(shù)可以快速且準(zhǔn)確地獲取文物三維數(shù)據(jù)，而這可能是傳統(tǒng)的信息技術(shù)所無法做到的。并且三維掃描技術(shù)中所用到的設(shè)備不會(huì)與文物的表面發(fā)生接觸，從而保證了文物的完整性，在最大程度上實(shí)現(xiàn)文物保護(hù)作用。

　　②主要體現(xiàn)在文物復(fù)制方面，傳統(tǒng)的翻模方法無法保證文物的完整性，對(duì)文物造成損壞是不可避免的，而運(yùn)用三維數(shù)字化技術(shù)與3D打印技術(shù)以非接觸式的形式采集到文物信息，然后建立數(shù)字模型，最后形成與原本文物一樣的復(fù)制品，可以簡化文物復(fù)制的程序，最大限度地保護(hù)實(shí)體文物。

　　③體現(xiàn)在文物修復(fù)方面，文物三維信息數(shù)字化技術(shù)可以進(jìn)行文物修復(fù)，在成功獲取三維數(shù)據(jù)信息完成數(shù)字模型后，在原本的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對(duì)器物數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬修復(fù)。在開始文物修復(fù)工作前，工作人員可以對(duì)復(fù)制后文物的形狀預(yù)覽，查看其是否符合目的，從而更好地制訂文物修復(fù)方案。

　　總而言之，文物三維數(shù)字化技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)文物保護(hù)具有重要意義，在保證文物完整性的情況下，實(shí)現(xiàn)文物復(fù)制與文物修復(fù)，并且所形成的文物三維信息對(duì)再次文物修復(fù)具有重要的參考價(jià)值。在時(shí)間的推移中，自然因素與人為因素都會(huì)對(duì)文物造成一定的損壞，在進(jìn)行文物保護(hù)工作時(shí)需要文物原始信息，使再次修復(fù)有據(jù)可依。三維信息數(shù)字化技術(shù)也是與我國的《文物保護(hù)法》的工作方針相符的。