文物承載著歷史發(fā)展的軌跡，是人類智慧的結(jié)晶和歷史進(jìn)步的標(biāo)志，具有豐富的內(nèi)涵和價(jià)值，其作用和意義是無法估量的，因此對文物的保護(hù)具有深遠(yuǎn)的意義。但是在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度明顯加快的今天，很多積淀了數(shù)以千年的優(yōu)秀文化瑰寶由于很多技術(shù)處理的問題，正慢慢隨著時(shí)間的推移而要遠(yuǎn)離我們的視野，一旦保護(hù)不利就會(huì)對文化遺產(chǎn)造成非常大的損失。而且文物資源本身是無法再生的，只能依賴于后天的保護(hù)和修復(fù)。所以，在文物保護(hù)上科學(xué)的選擇相應(yīng)的技術(shù)手段就變得非常重要。以往常規(guī)的方式比如利用拍照或者拓片的方式會(huì)遺漏很多信息，現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，更多的高科技投入對文物的保護(hù)工作中，比如三維激光掃描儀，具有很高的精確度和分辨率，為文物保護(hù)工作服務(wù)。

文物保護(hù)的應(yīng)用場景非常復(fù)雜，分別應(yīng)該使用怎么樣的三維數(shù)字化解決方案呢？

本文中，我們使用對大型文物現(xiàn)場保護(hù)和小型文物的數(shù)字化存檔、修復(fù)、數(shù)字化展示為例做簡單的介紹。

一、三維掃描對大型文物現(xiàn)場保護(hù)中的應(yīng)用

在對文物現(xiàn)場保護(hù)處理運(yùn)行上，包含了現(xiàn)場勘查、布局掃描點(diǎn)、設(shè)計(jì)勘測臺(tái)、記錄掃描信息、信息處理、二次掃描、點(diǎn)云處理、拼接成像等。比如對古代建筑文物進(jìn)行三維激光掃描，針對地面結(jié)構(gòu)，那么就可以選用地面三維掃描設(shè)備，點(diǎn)云自帶色彩，速度很快，精度可精確到毫米級，比如法如Faro和天寶Trimble設(shè)備就很適用。

需要注意的是，在文物保護(hù)現(xiàn)場采用三維掃描技術(shù)時(shí)需要注意光線的設(shè)置，防止光線明暗影響到掃描圖像的色彩效果和影響文物保護(hù)質(zhì)量。

該方案三維激光掃描系統(tǒng)由3D掃描儀硬件和相應(yīng)控制軟件、后期數(shù)據(jù)處理軟件組成。相比于傳統(tǒng)測繪技術(shù)，三維激光掃描系統(tǒng)的測量結(jié)果誤差小，分辨率可控，并基本消除了人為因素的影響。

在此類大場景的行業(yè)應(yīng)用中，三維掃描具有以下優(yōu)點(diǎn)

1.掃描速度快，外業(yè)時(shí)間短;

2.操方便，節(jié)省人力;

3.所得數(shù)據(jù)全面而無遺漏;

4.適于測繪不規(guī)則物體、曲面造型如石窟、雕塑等;

5.數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，精度可調(diào)，人為誤差影響小;

6.非實(shí)體接觸，便于對不可達(dá)、不宜觸對象的測繪;

7.每站耗時(shí)固定，便于估算以制訂工作計(jì)劃;

二、三維掃描對博物館文物的應(yīng)用

1、數(shù)字化存檔

通過三維掃描獲取的三維模型，不但有藏品的外形等物理信息，還包含了紋理信息，能準(zhǔn)確地反映出藏品的花紋、外形、文字、材質(zhì)等真實(shí)的數(shù)據(jù)。將這些數(shù)據(jù)將作為原始數(shù)據(jù)永久的進(jìn)行存檔，對于提高文物的保護(hù)、研究、展示及相關(guān)合理利用，發(fā)揮文物應(yīng)有的價(jià)值，具有十分重要的意義。

2、基于三維掃描技術(shù)構(gòu)建的藏品三維模型具有很高的精度，能夠精確的反映藏品的真實(shí)狀況，研究人員可以通過三維模型快速得到藏品的尺寸參數(shù)、外部紋理等信息，進(jìn)而對藏品進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析。 

同時(shí)，在修復(fù)不完整的文物藏品時(shí)，可以對修復(fù)后的藏品進(jìn)行掃描，獲取修復(fù)三維數(shù)據(jù)，并與修復(fù)前藏品的數(shù)據(jù)結(jié)合對比，獲取修復(fù)差值，為后續(xù)的修復(fù)工作提供數(shù)據(jù)支持；或結(jié)合3D打印技術(shù)，打印出缺損部位，以輔助文物修復(fù)。

3、交互展示

三維掃描技術(shù)將藏品“搬”進(jìn)了計(jì)算機(jī)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及虛擬展示技術(shù)，使參觀者可以不受時(shí)間、空間的限制欣賞到館內(nèi)藏品。

4.3D打印及衍生品

由于藏品的真實(shí)和不可再生等特性，應(yīng)盡量減少其移動(dòng)、觸摸。三維掃描技術(shù)能以無接觸、無損害、全方位的方式得到藏品三維模型數(shù)據(jù)，經(jīng)博物館授權(quán)，通過3D打印可以得到藏品的復(fù)制品，這一復(fù)制品可以讓參觀者親手觸碰，從而獲得別樣的體驗(yàn)。

從上述的案例中，我們知道了在文物古建行業(yè)三維掃描的用途，那么怎么來選擇服務(wù)方案及公司呢？

一般的說來，文保行業(yè)由于其特殊性，會(huì)遇到大小空間在同一項(xiàng)目中出現(xiàn)、色彩和精細(xì)度均有高要求的情況。這個(gè)時(shí)候，僅是單一設(shè)備、單一方案不能很好的解決問題。

如果您覺三維掃描數(shù)據(jù)的整體獲取和數(shù)據(jù)拼接、建模有難度，建議您在業(yè)界內(nèi)更資深、更高級別的綜合性三維數(shù)字化方案解決商處“定制”方案，一方面，三維數(shù)字化方案解決商會(huì)根據(jù)您的實(shí)際需求來為您定制方案，幫您選擇適合哪種類型的產(chǎn)品，具有針對性的進(jìn)行軟、硬件培訓(xùn)。而單一品牌的廠家，可能是從產(chǎn)品銷售方面來反推這個(gè)產(chǎn)品是否符合您的需求，有可能不是最符合您的實(shí)際情況。選擇三維數(shù)字化方案解決商的優(yōu)點(diǎn)另一方面在于由于其在業(yè)界內(nèi)的話語權(quán)，可以獲得比單獨(dú)客戶直接從廠家購買的“建議零售價(jià)”更好的價(jià)格，畢竟廠家面對的首要客戶不是單獨(dú)零散的業(yè)務(wù)。

上海滬敖信息科技有限公司是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè)。公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理等一系列服務(wù)。滬敖擁有手持三維掃描儀、小空間三維掃描儀、地面三維激光掃描儀、無人機(jī)實(shí)景三維系統(tǒng)、3D打印機(jī)等多種技術(shù)手段，是行業(yè)內(nèi)知名設(shè)備的簽約合作伙伴。從幾厘米到幾十米的對象、或從幾米到上千米的三維空間，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)的完整解決方案。