文物數位化保護考古與文物保護的新途徑

2022-12-19 01:51:02 字數 1640 閱讀 2951

經計算機輔助修復的兵馬俑頭像

一邊是資訊時代的先進計算機技術,一邊是時間長河裡磨損破碎的歷史文物。經過多年的嘗試,二者在科研人員的手中巧妙結合。這就是奇妙的「文物虛擬修復和數位化保護技術的研究與應用」。

該技術為文物保護、考古、古人類學的研究開闢了新的途徑。在2023年度國家科學技術獎勵頒獎大會上,該技術獲得了國家科技進步二等獎。日前,記者採訪了發明者——北京師範大學的周明全教授。

文物快速獲得「新生」

很多參觀者不知道,兵馬俑出土時,絕大部分就已支離破碎,我們所看到的大都是文物修復師的勞動成果。30多年來,他們已經整理修復了1000多尊陶俑。這個數字聽起來不免讓人心生擔憂,因為據此推算,全部修復完兵馬俑至少需要100年。

當然這是在計算機輔助文物修復系統出現之前的事。借助於該系統,文物的修復效率可提高數十倍。通過三維掃瞄的方式,研究人員把碎片的外形曲線、以及斷裂面凹凸起伏的特徵輸入計算機。

然後計算機會以一塊較大的碎片為基礎,對採集到的其他碎片樣品逐一分析,直到找到吻合最完美的另一塊碎片。這樣不斷比較下去,當乙個陶俑各個部位的所有碎片都被找齊後,乙個完整的陶俑排列圖也就產生了。

不止於秦俑。幾片殘片經過掃瞄,幾分鐘後,電腦螢幕上就會「生長」出乙隻青花八寶葵

形碗。同樣是經過掃瞄,一幅被油漆刷子「糟蹋」過的古代字畫在電腦裡重獲新生。

文化傳承新型載體

在周明全的辦公室,除了滿是書籍的櫃子,你還能看到部分唐彩宋瓷的殘片安靜地躺在暖氣旁。來自古都西安的周明全愛好文物,但這並不是他投身文物數位化事業的主因,「歷史的記錄,文化的傳承」,這份厚重的歷史使命才是裝在周明全心裡的大事。推動人類文化遺產保護的科學化、現代化程序,是周明全長久以來的奮鬥目標。

「老祖先給我們留下了如此多的文化遺產,都是前人智慧型的結晶。理論上,不論我們怎麼保護,隨著歲月的流逝,它們還是會損壞。」周明全說。

例如某些周代石鼓上的銘文,在石頭上刻字是試圖流傳百世,但是從分別攝於上世紀二三十年代和五六十年代以及與現在的**來看,歲月的痕跡不言自明。

「如果把文物的特性、形狀、歷史沿革統統儲存下來,永遠流傳下去,這樣即使它不存在了,後人還是看得到,而不是像現代人那樣,只能抱著化石想象著恐龍的模樣。」周明全說,不論是可移動還是不可移動的文物,都可以數位化展現,比如鐘鼓樓、大小雁塔,形狀、環境皆可復原,非物質文化遺產同樣也可被數位化後記錄下來。

周明全說:「每個時代都有自己的特徵,基於這個時代的科技就是這個時代的最好特徵,也是傳承文化的最好載體。青銅時代,用青銅作為藝術的載體,石器時代是石器,鐵器時代亦如此。

當今是資訊時代,數字技術就是文化傳承的載體。」

開創文物保護新途徑

「這是對考古、博物館、文物保護行業傳統方法的一次革命。」有人這樣評價周明全的工作。他帶領的科研團隊多年來致力用計算機新技術解決文化遺產的數位化儲存、修復、展示中的問題,將計算機資訊科學的前沿研究成果創新性地應用於文物保護的主要過程,建立了一套數位化文化遺產保護方法,開拓了計算機應用新領域,為文化遺產的儲存、保護和展現提供了新的技術手段。

「文物虛擬修復和數位化保護技術的研究與應用」專案,就是利用計算機圖形學、影象處理、虛擬實境等資訊領域最新發展技術,結合傳統的文物保護與修復工作,形成文化遺產的科學保護理念和程式。

目前,周明全與其專案團隊的虛擬修復技術,已經在故宮博物院汙損書畫虛擬修復、河南青銅器修復、兵馬俑的數字復原修復等一系列「實戰」中接受了檢驗,有效地輔助了文物的修復過程。

(滕繼濮據《科技**》報道)

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