【數(shù)轉(zhuǎn)時(shí)事】數(shù)字化技術(shù)如何“逆轉(zhuǎn)”文物浩劫？

在剛剛過去的4月，有著800多年歷史的巴黎圣母院遭遇大火，雖然消防人員很快控制火勢保住了建筑結(jié)構(gòu)，但圣母院塔尖最終還是坍塌，建筑內(nèi)部損毀嚴(yán)重。許多人都為此感到惋惜。

人們在為災(zāi)情感到心痛的同時(shí)，也開始關(guān)注起相關(guān)文物的修復(fù)工作。其實(shí)，我們今天了解到的許多歷史文物，都或多或少有過人工修復(fù)的經(jīng)歷，正是這些技術(shù)的存在，文物才得以更好更長久地保存與傳承。

那么，在科技高速發(fā)展的當(dāng)下，有哪些數(shù)字化技術(shù)被運(yùn)用到文物修復(fù)工作中呢？數(shù)字化技術(shù)的參與，會使文物獲得“永生”嗎？

比起許多還未完成資料備份就匆匆消逝的文物，巴黎圣母院還是幸運(yùn)的，因?yàn)檫@座建筑早在2015年就建立了完整的數(shù)字檔案，這使得人們在修復(fù)的時(shí)候，可以做到高度精準(zhǔn)的還原。

圖 | Pixabay

這份數(shù)字檔案的建立者，是藝術(shù)史專家安德魯·塔隆教授。在搜集數(shù)據(jù)的過程中，激光掃描技術(shù)就發(fā)揮了極其重要的作用。

塔隆教授將掃描儀安裝在三腳架上，在圣母院50多個(gè)關(guān)鍵位置搜集數(shù)據(jù)，通過測量激光束與建筑之間的不同距離，搜集到建筑造型的具體參數(shù)。

有了這些數(shù)據(jù)后，塔隆教授將掃描的位置光點(diǎn)放在三維圖像里，畫上線條，再與實(shí)地拍攝的全景照片結(jié)合，并為圖像的立面上色、加上光影效果，最終建立起與現(xiàn)實(shí)偏差僅有五毫米左右的高精度三維模型。

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根據(jù)這套模型，塔隆教授發(fā)現(xiàn)了許多從未被人注意到的細(xì)節(jié)，比如圣母院西立面所處的地面其實(shí)并不牢固、門廊存在30厘米的傾斜等。通過激光掃描技術(shù)，能夠做到不拆解文物的前提下研究文物保護(hù)，這對于文物結(jié)構(gòu)認(rèn)知和保護(hù)的意義無疑是巨大的。

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在當(dāng)下，激光掃描加數(shù)字建模的精確度已經(jīng)非常高，不僅可以還原文物的結(jié)構(gòu)信息，甚至能夠記錄紋理、顏色、光照以及陰影細(xì)節(jié)。這些技術(shù)不僅可以在文物修復(fù)中起到作用，還可以應(yīng)用于游戲、教育、旅游場景。

育碧公司出品的《刺客信條》系列游戲，就以高還原度的數(shù)字建模技術(shù)聞名。在游戲中，玩家不僅可以以獨(dú)特的視角欣賞到羅馬萬神殿、佛羅倫薩大教堂這些著名的歷史景點(diǎn)，甚至可以置身亞歷山大圖書館、亞歷山大燈塔這些早已消失的建筑之中。

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開頭提到的巴黎圣母院，也在《刺客信條：大革命》中登場。這款游戲高度還原了法國大革命時(shí)期的巴黎圣母院等40余座知名建筑，令許多從未去過法國的人，也能感受到這些歷史文物的精美絕倫。

雖然游戲的最終目的是娛樂體驗(yàn)，但在這些高精度場景建模的背后，無一不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)地勘測、調(diào)研，以及數(shù)字化技術(shù)的廣泛參與。以巴黎圣母院為例，制作團(tuán)隊(duì)為了對其進(jìn)行數(shù)字化還原，進(jìn)行了多次實(shí)地造訪，研究建筑構(gòu)造知識，與歷史學(xué)家一起，花費(fèi)超過兩年的時(shí)間，才在數(shù)字世界打造出一個(gè)令我們有真實(shí)臨場感的空間。

有了數(shù)字檔案作為基礎(chǔ)，現(xiàn)實(shí)中文物保護(hù)工作將變得更加順利。在許多新技術(shù)的共同作用下，文物的修復(fù)與保護(hù)也有了全新的形態(tài)。

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本世紀(jì)初，著名的巴米揚(yáng)大佛毀于戰(zhàn)火，屹立千年的佛像轟然倒塌。當(dāng)?shù)乜量痰淖匀粭l件和復(fù)雜的社會環(huán)境，讓文物保護(hù)困難重重，更讓重建工作成為一件不可能完成的任務(wù)。于是，一些技術(shù)專家希望通過特殊的方法讓佛像“重獲新生”。

這種方法就是建筑投影，原理是利用彩色激光束的投射，使大佛的影像出現(xiàn)在原處。盡管佛像的修復(fù)工作遙遙無期，但至少在視覺上，人們還能重新目睹其千年風(fēng)采。

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然而，由于激光屬于高能光束，能量大、色溫高，可能造成巖洞的不規(guī)則收縮或擴(kuò)張，加速遺跡老化或坍塌，用激光束重現(xiàn)文物的方案也一直擱淺。

來自中國的《侶行》團(tuán)隊(duì)對原方案進(jìn)行了改進(jìn)，使用金屬鹵素?zé)襞?/span>作為光源，并在燈泡外加了特制的石英玻璃隔熱，當(dāng)光源和佛洞洞壁的投射距離達(dá)到95.5米時(shí)，對洞壁造成的影響相當(dāng)于日光。

有了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)和技術(shù)支持，投影方案最終得以順利實(shí)施，佛像重新出現(xiàn)在世界面前，令當(dāng)?shù)厝罕姾蜔o數(shù)歷史文化愛好者欣喜不已。

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除了對已遭破壞的文物進(jìn)行修復(fù)還原，數(shù)字化技術(shù)對現(xiàn)存文物的復(fù)制同樣意義深遠(yuǎn)，以復(fù)制品代替原件進(jìn)行展出等活動，減少文物的曝光次數(shù)，可以起到有效的保護(hù)作用。

浙大的文物數(shù)字化團(tuán)隊(duì)，就利用3D打印技術(shù)將云岡石窟進(jìn)行了完美的復(fù)制。

因?yàn)槭叩捏w積過于龐大，研究團(tuán)隊(duì)將洞窟分成了842塊部件，分別進(jìn)行打印。20臺3D打印機(jī)晝夜不停地運(yùn)行了六個(gè)月，終于將部件打印齊全，最終拼合成整體長17.9米、寬13.6米、高10米的復(fù)制石窟。

為了準(zhǔn)確體現(xiàn)出砂巖風(fēng)化的顆粒感、斑駁感，團(tuán)隊(duì)還用一種特制的涂料對復(fù)制品進(jìn)行了砂巖涂色。這樣的復(fù)制石窟，可以移動拼裝到世界的任何角落，而且因?yàn)槭悄K化處理，任何部件損壞后都可以快速制作替代品還原。

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數(shù)字化技術(shù)令云岡石窟“走”出了山體，不必再等待游客的到來，而是可以借助“分身”去到世界各地，開始了自己的環(huán)球之旅。

數(shù)字化技術(shù)的參與，使文物修復(fù)的還原度無限接近真實(shí)，希望修復(fù)之后的巴黎圣母院也能保持原本的姿態(tài)，以文明瑰寶的形象重現(xiàn)在大家面前。

同時(shí)，鋼鐵大大覺得，文物古跡不僅是人類智慧的結(jié)晶，也是人類歷史的見證者，從這一點(diǎn)來說，技術(shù)的存在是為了更好地服務(wù)于人，而無論是數(shù)字世界的還原，還是現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)制，都無法完全替代文物本體的價(jià)值。

因此，積極發(fā)展數(shù)字化技術(shù)是有必要的，對歷史文物進(jìn)行更加深入的保護(hù)也是有必要的，大家對此是怎么認(rèn)為的呢？歡迎大家留言討論！

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