前言

近年來，隨著三維掃描技術(shù)的快速發(fā)展，采用現(xiàn)代科技手段對(duì)古代文物進(jìn)行保護(hù)和還原已成為現(xiàn)代文物保護(hù)的主流。三維掃描技術(shù)滿足了文物和考古領(lǐng)域“非接觸”、“高速度”、“高密度”、“全數(shù)字化”的數(shù)據(jù)采集要求，近年來迅速在文物保護(hù)、古跡測繪等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。從精美小巧的文物擺件到大型古建筑群，借助三維掃描技術(shù)都能輕松實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)測量、材料成分的獲取與保存、云平臺(tái)數(shù)據(jù)庫的儲(chǔ)存與調(diào)用、三維數(shù)字化復(fù)原等需求。

客戶需求

“博物館數(shù)字化”主要是指博物館將現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)引入到博物館的收藏、研究、展示和傳播等各項(xiàng)工作中，以提高博物館的研究水平和展示水準(zhǔn)，擴(kuò)大文博文化影響范圍。

疫情期間為了避免人員的聚集，我國的各級(jí)博物館都暫停開放，將實(shí)體展示轉(zhuǎn)移為線上展示，旨在讓觀眾不受地理位置和時(shí)間的約束，隨時(shí)隨地可以進(jìn)行網(wǎng)上參觀。因此，各級(jí)博物館都將精力重點(diǎn)投入到博物館藏?cái)?shù)字化建設(shè)中來，其中關(guān)鍵工作就是借助三維掃描技術(shù)對(duì)文物進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)字化采集與處理。
由于文物的珍貴性和特殊性，因此最為重要的兩項(xiàng)掃描技術(shù)要求是：
1、文物表面不能做任何處理（如貼點(diǎn)，噴粉等）；
2、文物不能長時(shí)間存放在非標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，必須確保以極高的速度和效率完成掃描。


解決方案

HyperScan智能光學(xué)追蹤3D掃描儀，具有目標(biāo)點(diǎn)自動(dòng)定位功能，無須在物體表面粘貼標(biāo)志點(diǎn)或設(shè)置工裝即可實(shí)現(xiàn)物體表面三維數(shù)據(jù)采集，非常適合不可觸碰的文物三維采集工作，且HyperScan采用2級(jí)激光發(fā)射器，能夠在不傷害物體的前提下實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境的掃描建模。
同時(shí)，HyperScan具有極高的掃描效率，掃描區(qū)域最大可達(dá)440×620mm，測量速率為1,340,000次測量/秒，幾分鐘內(nèi)即可獲得傳統(tǒng)測繪方式需要耗時(shí)數(shù)天才能采集到的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)信息，節(jié)省了人力和時(shí)間，大大提高了工作效率。

文物后期色彩的處理可通過自主研發(fā)的ArtMapping貼圖軟件完成。ArtMapping可實(shí)現(xiàn)三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)與二維影像數(shù)據(jù)的自動(dòng)配準(zhǔn)和融合，一次可以進(jìn)行幾百甚至幾千張影像紋理的自動(dòng)映射，具有極高的效率，是目前國際國內(nèi)最先進(jìn)的紋理自動(dòng)貼圖軟件。此項(xiàng)核心技術(shù)獲得2014年美國攝影測量與遙感協(xié)會(huì)（本領(lǐng)域最知名的國際學(xué)術(shù)組織之一）頒發(fā)的約翰戴維森主席應(yīng)用獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（全球每年僅評(píng)選1個(gè)）和波音圖像分析與解譯最佳科學(xué)獎(jiǎng)（全球每年僅評(píng)選1個(gè)）兩個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

文博數(shù)字化具體步驟

1、在文物掃描現(xiàn)場采用HyperScan智能光學(xué)追蹤3D掃描儀快速獲取文物表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，生成文物的三維外觀模型;

2、后期對(duì)文物外觀拍照，通過ArtMapping軟件將點(diǎn)云與影像自動(dòng)配準(zhǔn)融合，可以迅速得到單體文物帶紋理模型，即可還原文物的真實(shí)外觀。

▲漢·灰陶馬頭


▲宋·清銅凈瓶


▲漢·大吉祥銅洗

此次該博物館共掃描了50余件具有代表性的文物，用時(shí)16小時(shí)，掃描單件文物耗時(shí)不到10分鐘，為博物館館藏?cái)?shù)字化提供了精準(zhǔn)高效的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。

更多文博應(yīng)用案例

故宮博物院掃描現(xiàn)場

|青銅器掃描三維模型