3D數(shù)字重建在青銅器陶范修復中的應用研究.pdf

1、文物在發(fā)掘過程中難免受到自然及人為因素的破壞,諸多考古挖掘現(xiàn)場中通常會出土較多的文物碎片,能否很好地利用數(shù)字技術(shù)對這些具有歷史價值、文化價值和科學研究價值的文物進行保護,將殘缺的文物碎片進行數(shù)字化修復和重建,并還原出殘缺文物所遺失的文化信息,一直是考古學家和歷史學家關(guān)注和期待解決的問題。當下數(shù)字技術(shù)的應用領(lǐng)域在不斷擴展,數(shù)字技術(shù)在文物的修復重建應用中的研究成果也越來越多,為學術(shù)研究、分析鑒賞、信息共享與開發(fā)利用等方面提供了更多、更精確的

2、數(shù)字化資源,這對文物的全方位保護及文化傳承具有較強的現(xiàn)實意義和社會應用價值。
　　本研究是建立在一個縱向項目(全國藝術(shù)科學“十五”規(guī)劃2005年度課題,立項批準號05BF036,殷商青銅器陶范藝術(shù)研究)的基礎(chǔ)上,進行的深度試驗性研究。研究的主要目標是運用三維重建技術(shù)對殷商青銅器陶范碎片進行虛擬修復和重建。通過對殷商青銅器陶范進行三維掃描、數(shù)據(jù)采集,并將采集到的模型數(shù)據(jù)在Geomagic軟件中進行點云數(shù)據(jù)的修復與合并,再用Zbrus

3、h、3dmax等軟件進行虛擬修復和三維重建,最終創(chuàng)建出修復后的青銅器陶范數(shù)據(jù)模型,用三維打印機打印出青銅器陶范實體模型。
　　本文的研究的重點和研究成果有:
　　1、運用三維掃描技術(shù)和逆向工程軟件對殷商青銅器陶范碎片進行三維數(shù)據(jù)采集和數(shù)字化虛擬修復和重建:利用三維掃描儀對殷商青銅器陶范碎片的進行三維數(shù)據(jù)采集,偵測并分析陶范碎片的形狀(幾何構(gòu)造)與外觀數(shù)據(jù)(如表面反照率等性質(zhì)),將采集到的數(shù)據(jù)使用Geomagic軟件進行點云數(shù)

4、據(jù)的修復合并,生成三角面片,然后對三角面片進行處理(平滑、砂紙、細化等等),構(gòu)建曲面片、編輯曲面片、細化成格柵、進行測試或更正、優(yōu)化不良的點云和噪聲點等、生成和輸出STL文件、然后創(chuàng)建陶范碎片三維數(shù)據(jù)模型。這項工作研究中的難點在于既要熟練把握數(shù)字技術(shù)和運用操作軟件以及各種運算,又要對青銅器陶范的構(gòu)造、紋飾組合等專業(yè)知識有一定的熟悉和精通。
　　2、打印出修復后的青銅器陶范實體模型:將修復后的青銅器陶范數(shù)據(jù)模型導入三維立體打印機中,

5、按照所需的比例打出修復后的青銅器陶范的實體模型。
　　3、將青銅器陶范碎片的人工修復與數(shù)字虛擬修復進行比較研究,并將打印出的青銅器陶范實體模型與未修復的陶范原始形態(tài)進行比對測試分析:青銅器陶范的人工修復目前還只是停留在膠粘和石膏填補的傳統(tǒng)修復方法,而運用數(shù)字技術(shù)修復的青銅器陶范的優(yōu)勢大大超越了傳統(tǒng)手法的修復效果,充分凸現(xiàn)出數(shù)字技術(shù)在文物保護領(lǐng)域的應用價值和現(xiàn)實意義。
　　4、本研究的重點是:在運用數(shù)字技術(shù)對殷商青銅器陶范碎片