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上海颢汉数字技术有限公司为文物建立三维数据

时间:2014-10-22 10:06:38 来源:上海松江

  敦煌莫高窟里千百年前的彩塑,如今只要拍下照片,在电脑里生成三维数据,输出后就能打印出与“原件”几乎一模一样的3D塑像。利用3D重建技术复原不可移动文物,通过之前的试验性合作,最近,上海颢汉数字技术有限公司再度与敦煌研究院数字中心签下合作协议,将为敦煌莫高窟第45窟、320窟、285窟的彩色塑像进行三维信息采集和3D复原。

  走进位于洞泾镇创异工房的上海颢汉数字技术有限公司,一组半人高、由三尊佛像组成的彩塑很抢眼。公司负责人胡琢民告诉记者,这是在完成三维信息采集后,用3D技术打印出的复制品,其原型则在敦煌莫高窟的332窟。三尊彩塑造型各异,虽是按1:9的比例缩小,但从佛像的发髻头饰到服装纹路,甚至色彩、神态,都极为逼真。

  拍下照片、生成数据、形成模型后,再用专业3D设备打印,胡琢民口中说起来简单的流程,却有着极其复杂的技术流程,甚至一度难倒国内外不少高校、研究院专家。据介绍,上世纪90年代,敦煌研究院就提出“数字敦煌”的概念,即利用计算机数字化技术永久地、高保真地保存敦煌壁画和彩塑的珍贵资料。然而,与平面的壁画数字化采集相比,立体化彩塑的数字化采集和存储,在技术上更加复杂困难。

  与制造出原本没有的物体的正向数字建模不同,为莫高窟彩塑进行数字化采集,则是逆向数字建模。“目前业内普遍采用的是激光和白光三维扫描。”胡琢民说,但这些技术手段都具有一定的局限性,无法适用敦煌彩塑这样的数字建模工作。

  经过7年开发,颢汉公司的研发团队开发出了一套“Fotomould三维重建系统”。据介绍,这套系统相比于白光扫描,单幅图片的数据规模和三维分辨率要高出十余倍。不仅如此,与激光扫描不能获取物体色彩信息不同,颢汉公司的这套系统还能精准地还原出物体原本的色彩来。

  不仅有理论,更有实践。颢汉公司的三维建模团队于2012年开始与敦煌研究院数字中心初步试水合作,成功地为332窟的10尊大型彩塑、2尊中型彩塑和一个大型佛龛完成了三维数字化采集。最终,其重建的三维数字模型结果得到了敦煌研究院、清华大学、浙江大学、武大测绘学院等相关专家的一致认可。以浙江大学原校长潘云鹤教授为组长的专家组评定结果认为,此三维重建技术在大型不可移动文物高“保真数字三维重建领域首次取得了突破性的成果,技术本身处于世界领先水平。”

  继续服务于“数字敦煌”建设,在这次与敦煌研究院数字中心的合作中,就包括莫高窟盛唐时期代表窟之一的45窟。据介绍,第45窟中形神兼备、栩栩如生的塑像和壁画,直接反映了盛唐时期社会各阶层人们的生活风貌,具有很高的艺术水准。根据协议,自今年11月份起,颢汉公司将前往敦煌,为三个洞窟14尊彩色塑像和部分佛龛开展三维重建工作。“我们现在已经从图像记载时代进入了3D甚至更多维度信息保护时代。”胡琢民进一步告诉记者,他们公司的这套系统除了将在文物保护领域大展身手外,未来在航天、军工等领域,也将能发挥出巨大的作用。