科技赋新历史，数字传承文明 | 3D扫描技术在文物数字化领域的应用

该案例来自 SCANTECH 思看科技

巍巍华夏，万古河山。中华民族上下五千年连绵不断的历史，为我们留下丰富的文化宝藏。然而，历经千年风霜，这些的文化瑰宝都不可避免地在岁月长河渐渐消逝。历史文化遗产不可再生、不可替代。如何保护并利用好我国丰富的文物资源，在当前就显得尤为重要。

湖南卫视芒果TV制作的纪录片《这十年》，ZT讲述了文物数字化保护的革新壮举。

思看科技联合浙大文化遗产研究院，受邀参与录制《这十年》数字化ZT——当国宝遇上数字化，致敬文物保护者！

看3D技术如何助力古老石窟的保护工作，让静谧不语的千年古佛，在现代科技的加持下焕发新生。

01 云冈石窟三维数字化

云冈石窟位于山西省大同市武周山南麓，依山开凿，气势恢宏，是个营造的石窟，代表了公元5至6世纪中国佛教艺术的之作。

云冈石窟面临两大挑战：

首先，经过1500年的历史洗礼，石窟的生命力正在快速凋亡；

此外，石窟造像是不可移动文物，大多数人并没有机会亲自到现场参观。

因此，为云冈石窟建立数字化档案，把人类文明的印记更好地保存下来，传承下去，就变得迫在眉睫。

此次云冈石窟的数据采集与修复工作，存在不可忽视的客观困难：

1.造像体积庞大，遭受长期高温高湿、微生物的侵蚀，造成部分佛像局部严重受损。

2.部分造像长期处于露天环境，受损相当严重，数据采集难度大。

3.由于文物本身的珍贵性和不可替代性，且石窟表面纹理细节复杂，采集过程还要避免因人为接触而破坏文物表面形态。

针对以上痛点，思看科技与浙江大学文化遗产研究院合作，依托高精度数字化技术，完成对石窟高保真三维数据的采集工作。

我们采用三维激光扫描仪TrackScan对造像整体结构进行扫描，通过其无需贴点非接触式测量技术，1:1真实还原造像细节。

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对于佛龛表面色彩的还原则使用iReal，WM呈现佛像表面生动色彩。

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TrackScan标配3种工作模式，可依据不同应用场景自由切换测量模式。具有无需贴点、智能追踪、精确扫描的特点，扫描速率可达260万次每秒，极速捕捉造像全貌数据。7束平行蓝色激光，精度可达0.025mm，JZ还原造像表面纹理细节；单束蓝色激光扫描，清晰获取造像死角位置的三维数据。

对于部分造像局部缺失的请况，工作人员通过对其他佛像进行三维扫描数据比对，用来修复缺失的部分数据。

思看科技通过三维扫描为云冈石窟创建数字档案。同时，三维扫描技术还可以结合3D打印技术等比复刻石窟实物模型，以保存它们的历史原貌，丰富传播形式，让石窟文化走出大同，走近大众！

除此之外，思看科技的3D数字化技术在文物保护领域，还有诸多探索。思看科技联合浙江大学文化遗产研究院，受邀参与东方卫视《守护石窟》栏目，完成飞来峰石窟造像数字化保护工作。

02 飞来峰石窟三维数字化

在飞来峰的洞穴及沿溪峭壁上，雕刻着从五代至宋、元时期的石刻造像470多尊，是我国江南地区现存规模ZD的石窟造像群。

历经千年风霜，飞来峰造像险象环生：危岩崩塌、渗水侵蚀、溶蚀、风化、酸雨等等，严重威胁造像的生命。

依照传统拍照+测量的数据采集方式，不仅对采集设备和人员要求很高，而且数据完整性和真实性都难以保证。因此，用数字手段把文物当前的状态尽可能完整、高清、本真地记录下来，让它的生命力延续千秋万代，便成为飞来峰石窟保护的头等大事。

飞来峰造像群作为典型的南方石窟，数字化过程中也面临其特有的困难：

1.飞来峰植被茂密，微生物繁殖旺盛，需要克服植物对数据采集的干扰，避免微生物导致的颜色变化。

2.飞来峰石窟造像依山而建，地势复杂险峻，为了不影响参观，往往数据采集工作需要在夜间进行。

数据采集工作需要克服光线和地理条件带来的多重挑战。

浙江大学文化遗产研究院借助思看科技的三维扫描设备TrackScan和iReal，完成了飞来峰石刻的数字化工程，精确获取了飞来峰石窟造像数据，为后续保护工作提供了有力的数据支撑。

TrackScan精度可达0.025mm，相当于五米范围内头发丝直径1/5大小，超高分辨率JZ识别人眼无法识别的文物细节，使得造像及石刻表面勾勒的线条、花纹等细节，都被完整记录。TrackScan灵活便携，不惧外部环境对采集工作的干扰，无论是夜间昏暗潮湿的室内，还是摩崖石刻这样险峻的野外环境，都能高效应对。

ZZ，通过高效的数据采集过程，完整生成飞来峰石窟造像群的数字模型，结合3D打印技术让文物以数字化的形态永远地活下来，成为元宇宙的世界里永不流失的档案。

03 用科技创新，延续古老文明

文物是人类文明存在的印证，和文物对话就是和历史对话。

一直以来，思看科技依靠行业领先的技术实力，为文物保护领域提供定制化三维扫描解决方案。

通过数字化技术为文物建立的数字化档案，从被动的修缮走向预防性保护、精细化修复；通过持续性数据采集，监测文物状态变化，开展可持续性文物保护工作。

同时，借助5G、云计算、VR/AR、元宇宙等前沿技术，丰富文物展传播形式，让文物“活”起来、走出去，在更广阔的领域展示中华文化的魅力。

我们期待在未来，

科技不断创新发展，

让文物保护拥有更坚实的依靠，

也让古老文明跨越时空，和现实相拥。