• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

三维扫描技术在文物保护中的应用

刘晓燕
  
科创媒体号
2023年14期
张掖大佛寺文物研究所 734000

摘要:文物是人类历史和文明的见证,是人类智慧和文明的结晶。文物具有历史、艺术、科学价值,其不仅能够反映一个国家的文化水平、民族特色、国家实力,而且对研究人类社会发展的历史进程具有重要意义。然而,随着时间的推移和人们对文物保护意识的加强,一些珍贵的文物正在遭受着不同程度的损坏。为了保护文物,许多国家和地区都建立了健全的管理体系和研究机构,如法国、德国、意大利等。这些国家和地区都有大量珍贵的文物,且在其历史发展过程中留下了大量的档案资料。但是随着时间的推移,这些资料多已损坏或遗失。因此,对这些珍贵文物进行全面系统地保护和研究,对于保存历史文化信息、增强民族凝聚力具有重要意义。

关键词:三维扫描技术;文物保护;技术应用

引言

三维激光扫描技术是20世纪80年代以来发展起来的一项先进技术,它具有快速、高效、无接触、成本低等特点。它是利用高科技设备获取被扫描物体表面的三维点云数据,通过计算机对这些点云数据进行分析处理,从而实现对物体表面形态的描述。

三维激光扫描技术通过测量被测物体的表面点云,获取被测物体的三维空间信息,并利用这些三维空间信息重建被测物体的真实模型。通过对所获得的点云数据进行分析处理,可以得到被测物体的各种属性参数,如体积、形状、表面特征、表面纹理、表面粗糙度、表面温度等。然后将这些数据信息用来重建被测物体的三维模型,并以此为基础对其进行分析处理。

一、文物保护的现状

随着社会的发展,人们对文物保护的重视程度也在不断地提高。在文物保护工作中,由于缺乏统一的规划、科学的指导和先进的技术手段,使得我国许多珍贵的文物正在遭受着不同程度的损坏,如文物表面裂缝、文物表面有污迹等。这些文物不仅严重影响了文物自身价值的发挥,而且也严重影响了人们对其历史文化价值的认识。

由于一些珍贵文物往往是不可再生资源,因此对于其保护工作显得尤为重要。目前,我国对于一些珍贵的文物保护主要是采取传统的修复技术来进行修复,但是这种方法在对文物进行修复时存在着很大的局限性。

二、三维扫描技术的特点

三维扫描技术是利用高分辨率、高精度的摄影测量仪器对被测物体进行扫描,以获取物体表面的三维数据,并将这些数据用于建立物体的数字化模型,进而在计算机上实现对物体的可视化、仿真和分析。与传统的测量方法相比,三维扫描技术具有以下特点:

1.数据采集速度快、效率高,能有效地缩短传统测量方法所需的时间和成本;

2.三维扫描技术能够将复杂的文物实体和内部结构以直观的形式展示出来,从而为文物保护和修复工作提供更多有利信息;

3.三维扫描技术能够对文物进行精确地测量和分析,从而提高文物保护工作的质量和效率;

4.三维扫描技术能够直观、动态地观察文物在三维空间中的位置、姿态和运动轨迹,为文物修复工作提供可靠的依据。

三、三维扫描系统

三维扫描技术是一种快速获取物体表面三维数据的现代测量技术,广泛应用于工业检测、文物保护、3d打印等领域。三维扫描技术是一种以点云数据为基础的非接触测量技术,通过扫描仪获得目标物体的表面三维坐标,根据其测量结果建立起目标物体的数字化模型。

利用三维扫描设备对文物进行扫描,可以得到高精度、高质量的数字点云数据,并可将其直接用于后续的文物建模、虚拟现实等。将扫描后的数据与传统测量数据进行对比分析,可以得到更好的文物信息,从而更好地实现对文物的保护。在文物保护领域,三维扫描技术因其快速、准确、便捷的特点,不仅能够帮助人们快速获取文物信息,而且能够实现对文物信息的长期保存。

四、文物保护现状及需求分析

文物的保护和研究是一项长期而艰巨的任务,而我国文物的保护和研究工作则相对滞后。当前,我国对文物保护的需求主要有两个方面:一是文物本体需要得到全面、系统和真实的记录,以便全面了解文物;二是需要通过数字化手段保存文物。

通过应用三维扫描技术可以对文物进行全面、系统的记录和保存,能够有效解决文物保护过程中存在的问题。利用三维扫描技术能够快速、准确地获取文物的三维模型,通过对模型进行编辑和处理,可以建立一个完整、真实、形象的数字化博物馆。此外,利用三维扫描技术还可以为其他文物保护工作提供方便,如建立数字化博物馆、数字化图书馆等。

五、扫描技术实施方案

基于三维激光扫描技术的文物保护,是对文物进行三维数据采集、处理和分析,并结合多种保护技术,对文物进行科学保护。其主要工作流程如下:

1、首先,根据文物的形状和保存环境,选择合适的扫描设备(如激光扫描仪或数码相机);

2、在工作现场搭建相应的工作平台,并对扫描设备进行校准;

3、然后,将扫描设备连接到控制网中,并将其调整到最佳状态;

4、在扫描过程中,工作人员应全程跟踪对文物进行定位和拍照,并准确记录文物的三维坐标和纹理信息;

5、最后,在数据采集完成后,将所获得的原始数据通过软件进行处理。利用软件对所获得的数据进行三维建模和纹理贴图等操作。最后,完成了对文物的三维数字化工作。

结语

文物保护是一项涉及多个学科、多个领域的复杂的系统工程,需要不断地总结经验,积累数据,加强研究。近几年,三维扫描技术的应用越来越广泛,为文物保护工作提供了有效的技术支持。将三维扫描技术与文物保护工作相结合,可以快速准确地获取文物的三维数据,并对文物进行三维建模和分析。同时,由于三维扫描技术具有精度高、成本低、效率高、易于操作等优点,因此可以作为文物保护工作中的重要技术手段。

随着科技的不断发展,文物保护工作也将会面临更多的新挑战。因此,为了确保我国文化遗产资源的传承和发展,需要不断完善和更新文物保护技术和手段。只有这样,才能确保我国文化遗产资源的可持续发展。然而,在当前发展形势下,如何加强对文物保护工作的重视力度并不断创新和完善文物保护技术手段成为了当前需要解决的问题。

参考文献:

[1]孙宝林.文物保护中三维扫描技术的应用[J].文化产业,2021(22):90-91.

[2]张文.三维扫描技术在文物保护中的应用探讨[J].文物鉴定与鉴赏,2021(08):102-104.

[3]赵靓靓.浅析三维扫描技术在文物保护中的应用[J].计算机产品与流通,2020(10):16.

作者简介:刘晓燕,女,汉族,出生于1987年7月,甘肃张掖人,本科学历,从事文物保护工作8年,研究方向:博物馆学,文物保护。

*本文暂不支持打印功能

monitor