文物承載燦爛文明，傳承歷史文化，維系民族精神，是老祖宗留給我們的寶貴遺產(chǎn)。最好的文化遺產(chǎn)保護(hù)，不僅要落實(shí)安全管理責(zé)任，更要從文化遺產(chǎn)的收藏、研究、展示、修復(fù)、保管等多方面蓄力。

　　然而，在文物保護(hù)和傳播方面正面臨著諸多挑戰(zhàn)。其中包括自然對其不可逆的損害問題、展示運(yùn)輸過程中的安全問題、研究和修繕時(shí)缺失補(bǔ)全等問題。

　　文物古跡的唯一性和不能再生性，決定了它的特殊價(jià)值。隨著科技的不斷進(jìn)步，三維掃描建模的技術(shù)在文博方面的應(yīng)用也更為多維和廣泛。

▲梁孝王王后陵正門前的梁孝王祠

　　永城芒碭山漢墓的數(shù)字化項(xiàng)目是中央美術(shù)學(xué)院與永城市旅游發(fā)展集團(tuán)有限公司的合作典范，在傳統(tǒng)文物數(shù)字化的基礎(chǔ)上，運(yùn)用三維掃描和重建技術(shù)重現(xiàn)漢墓的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部情況。

　　國家5A級景區(qū)永城芒碭山漢墓中出土的四神云氣圖、金縷玉衣、鎏金車馬器、騎兵俑、精美玉器等眾多文物，實(shí)屬稀世珍品，藝術(shù)瑰寶，具有較高的歷史、藝術(shù)、科研價(jià)值。其中的梁孝王王后陵以其龐大的規(guī)模及非凡的價(jià)值被譽(yù)為“天下石室第一陵”。

　　三維圖像法是文物重建的主流

　　目前，文物三維重建的方式包括圖像法、激光法以及光柵法。雖然激光法和光柵法的運(yùn)算量更低，并能更快的獲取物體輪廓信息；但由于其缺乏包括色彩在內(nèi)的關(guān)鍵文物信息，激光和光柵更適用于文物科研而非公眾展示、教育以及多媒體宣傳。與其相比，三維圖像法更能全面的囊括文物的物理和化學(xué)信息。

　　三維圖像法可對多種類的文物進(jìn)行采集，并建立三維模型以供文物保護(hù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行使用和文物儲存。三維圖像法是通過為文物拍攝多角度的二維的圖像，并通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算和匹配，從而得出物體的三維幾何信息和深度信息，并建立三維模型。

　　突破重重難關(guān)落實(shí)三維掃描數(shù)字化方案

　　針對漢墓群的數(shù)字化采集，工作機(jī)構(gòu)面臨著重重困難。墓室環(huán)境潮濕以及其內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜都為建立可行的采集方案帶來挑戰(zhàn)。雨季致使?jié)h墓石墻因溫差滲水，濕潤的墻壁導(dǎo)致光線出現(xiàn)不均勻以及折射的情況。采集團(tuán)隊(duì)選擇了兩款密封無放射性的圖像采集設(shè)備，并配備專業(yè)的文物照明燈保證室內(nèi)光線符合最佳采集條件。

▲采集人員正在布置文物照明燈具

　　為了提供足夠的光源創(chuàng)造良好的數(shù)據(jù)采集環(huán)境，掃描團(tuán)隊(duì)選擇使用根據(jù)環(huán)境定制的50W功率1.3米條形文物照明燈作為主要燈具提供采集光源進(jìn)行數(shù)字化采集，并輔以配套的20W功率手持式充電燈具進(jìn)行采集作業(yè)。在進(jìn)行防水處理后，通過將一組或者多組燈具呈條形分布在采集環(huán)境內(nèi)，確保光線即使在最狹窄的地段也能均勻分布，有效提高在隧道等采集環(huán)境的采集效率和質(zhì)量。

　　此外，針對大小不一的各類耳室，工作人員也采取對應(yīng)的空間采集設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

　　三維模型精確展現(xiàn)漢墓內(nèi)況

　　基于圖像采集法數(shù)據(jù)可疊加的特性，因此通過HDR高保真圖像生成的彩色三維點(diǎn)云能更加的呈現(xiàn)墓葬的數(shù)據(jù)。憑借先進(jìn)的后期處理算法技術(shù)，可生成高品質(zhì)、高動(dòng)態(tài)、可測量的全景圖像和彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)，逼真再現(xiàn)漢墓群的三維實(shí)景。

　　通過采用三維影像視覺化技術(shù)，工作人員在短短一周時(shí)間內(nèi)完成了1600平方米的梁孝王王后陵的高精度數(shù)字化采集。有別于傳統(tǒng)墓室考古測繪的手工繪圖，照片以及拓片的記錄形式，三維圖像掃描技術(shù)數(shù)據(jù)量更大，速度更快，效率更高。運(yùn)用該技術(shù)采集的高精度的三維空間數(shù)據(jù)和真彩色的紋理信息，可以更加客觀地反應(yīng)出不可移動(dòng)文物的真實(shí)現(xiàn)狀。

　　本次項(xiàng)目采集數(shù)據(jù)量龐大，產(chǎn)生大量復(fù)雜繁多的二維、三維、多媒體等數(shù)據(jù)成果，包括獲取高精度圖像和完整的三維點(diǎn)云、網(wǎng)格模型、紋理映射，以及可測量的球幕數(shù)據(jù)、漫游球幕數(shù)據(jù)、以及可用于光源渲染的高動(dòng)態(tài)影像數(shù)據(jù)。

　　三維數(shù)字化實(shí)現(xiàn)文物遺址“物址合一”

　　在采集墓葬群同時(shí)，永城市旅游發(fā)展集團(tuán)有限公司專赴河南博物院針對館藏的《四神云氣圖》進(jìn)行三維圖像掃描法完成了其數(shù)字化采集，成品真實(shí)還原其復(fù)雜精致的紋理色彩，為“物址合一”提供技術(shù)條件。

　　在數(shù)字化采集之前，因條件所限無法做到文物原地保管展示，如今可以通過數(shù)字展示達(dá)到“物址合一”，從而更全面地展示漢墓群的文化價(jià)值和考古成果。針對不同地區(qū)的文物數(shù)據(jù)可以互相交換，無論是展示或研究，都如同實(shí)物一般，具有極大的價(jià)值。

▲通過電腦生成對王后陵發(fā)掘過程進(jìn)行模擬

　　其三維數(shù)字化成果不僅讓管理者以及人民大眾對永城芒碭山景區(qū)有更全面的管理和展示，還可以為模擬修復(fù)、文物復(fù)制、文創(chuàng)產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)支持，避免在研究當(dāng)中反復(fù)觀看對文物估計(jì)造成的不可抗力的損害，而且可以資源共享，把數(shù)據(jù)分享出去有助于我國考古研究工作的發(fā)展，更好地弘揚(yáng)永城芒碭山景區(qū)文物古跡的的文化屬性、歷史屬性、民族屬性，更強(qiáng)的為數(shù)字文旅助力。