3D數(shù)字重建在青銅器陶范修復(fù)中的應(yīng)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(huì)出土較多的文物碎片,能否很好地利用數(shù)字技術(shù)對(duì)這些具有歷史價(jià)值、文化價(jià)值和科學(xué)研究價(jià)值的文物進(jìn)行保護(hù),將殘缺的文物碎片進(jìn)行數(shù)字化修復(fù)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(xué)家和歷史學(xué)家關(guān)注和期待解決的問題。當(dāng)下數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)展,數(shù)字技術(shù)在文物的修復(fù)重建應(yīng)用中的研究成果也越來越多,為學(xué)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(duì)文物的全方位保護(hù)及文化傳承具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。
　　本研究是建立在一個(gè)縱向項(xiàng)目(全國藝術(shù)科學(xué)“十五”規(guī)劃2005年度課題,立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào)05BF036,殷商青銅器陶范藝術(shù)研究)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行的深度試驗(yàn)性研究。研究的主要目標(biāo)是運(yùn)用三維重建技術(shù)對(duì)殷商青銅器陶范碎片進(jìn)行虛擬修復(fù)和重建。通過對(duì)殷商青銅器陶范進(jìn)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(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的修復(fù)與合并,再用Zbrus

3、h、3dmax等軟件進(jìn)行虛擬修復(fù)和三維重建,最終創(chuàng)建出修復(fù)后的青銅器陶范數(shù)據(jù)模型,用三維打印機(jī)打印出青銅器陶范實(shí)體模型。
　　本文的研究的重點(diǎn)和研究成果有:
　　1、運(yùn)用三維掃描技術(shù)和逆向工程軟件對(duì)殷商青銅器陶范碎片進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采集和數(shù)字化虛擬修復(fù)和重建:利用三維掃描儀對(duì)殷商青銅器陶范碎片的進(jìn)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(jìn)行點(diǎn)云數(shù)

4、據(jù)的修復(fù)合并,生成三角面片,然后對(duì)三角面片進(jìn)行處理(平滑、砂紙、細(xì)化等等),構(gòu)建曲面片、編輯曲面片、細(xì)化成格柵、進(jìn)行測試或更正、優(yōu)化不良的點(diǎn)云和噪聲點(diǎn)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(xiàng)工作研究中的難點(diǎn)在于既要熟練把握數(shù)字技術(shù)和運(yùn)用操作軟件以及各種運(yùn)算,又要對(duì)青銅器陶范的構(gòu)造、紋飾組合等專業(yè)知識(shí)有一定的熟悉和精通。
　　2、打印出修復(fù)后的青銅器陶范實(shí)體模型:將修復(fù)后的青銅器陶范數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入三維立體打印機(jī)中,

5、按照所需的比例打出修復(fù)后的青銅器陶范的實(shí)體模型。
　　3、將青銅器陶范碎片的人工修復(fù)與數(shù)字虛擬修復(fù)進(jìn)行比較研究,并將打印出的青銅器陶范實(shí)體模型與未修復(fù)的陶范原始形態(tài)進(jìn)行比對(duì)測試分析:青銅器陶范的人工修復(fù)目前還只是停留在膠粘和石膏填補(bǔ)的傳統(tǒng)修復(fù)方法,而運(yùn)用數(shù)字技術(shù)修復(fù)的青銅器陶范的優(yōu)勢大大超越了傳統(tǒng)手法的修復(fù)效果,充分凸現(xiàn)出數(shù)字技術(shù)在文物保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　4、本研究的重點(diǎn)是:在運(yùn)用數(shù)字技術(shù)對(duì)殷商青銅器陶范碎片