先臨三維×崇州天演博物館 | 高精度三維視覺技術(shù)開啟文物遺產(chǎn)保護(hù)新高度！

應(yīng)用案例

2022.10.20

近年來，日臻完善的高精度三維視覺技術(shù)正廣泛被應(yīng)用于各行各業(yè)，文博行業(yè)也搭上了這趟科技的“快車”。隨著高精度三維視覺技術(shù)的成熟發(fā)展，采用這項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)，對文物、化石等進(jìn)行保護(hù)、還原及二次開發(fā)成了當(dāng)今文物、化石保護(hù)的主流技術(shù)之一。

Digital Museum

本期小編將通過“崇州天演博物館”的案例與大家分享高精度三維視覺技術(shù)是如何助力博物館進(jìn)行化石的數(shù)字化存檔、保護(hù)及還原等工作。

崇州天演博物館

崇州天演博物館位于四川省崇州市金雞路，是一家以古生物化石和現(xiàn)代生物標(biāo)本為展現(xiàn)、以地學(xué)科普為主題的自然博物館。博物館的基本陳列是以生物進(jìn)化為主線，藏品跨越5億年，奧陶紀(jì)的震旦角石、志留紀(jì)的菊石、泥盆紀(jì)的魚、石炭紀(jì)的硅化木、二疊紀(jì)的海百合、三疊紀(jì)的魚龍、侏羅紀(jì)的恐龍、白堊紀(jì)的頸椎動(dòng)物，以及新近紀(jì)和第四紀(jì)的哺乳動(dòng)物化石等，構(gòu)成了一個(gè)地球上生命發(fā)展的全景圖。

——來源于“攜程”

——來源于“百度圖片”

高精度三維視覺技術(shù)&恐龍化石保護(hù)

恐龍化石數(shù)據(jù)采集難點(diǎn)

化石屬于不可再生資源，且為人類研究地質(zhì)時(shí)期的動(dòng)、植物生命史提供了證據(jù)，非常的珍貴。在進(jìn)行保護(hù)工作的時(shí)候難度很大，主要痛點(diǎn)如下：

化石經(jīng)過上億年的風(fēng)化，部分化石表面非常的脆弱敏感，人為直接接觸可能會(huì)磨損化石表面，影響化石的研究價(jià)值。
恐龍化石骨骼巨大，需要采集的數(shù)據(jù)量比較大。
部分古化石由于材質(zhì)的特殊性，需要避免長時(shí)間暴露在非標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境下，因此要盡可能快速完成掃描。
古化石在漫長的地質(zhì)年代里掩埋、分解，部分骨骼結(jié)構(gòu)有缺損，因此在采集數(shù)據(jù)時(shí)，不僅要保證數(shù)據(jù)的精確性，更要保證數(shù)據(jù)的完整性。

——圖片來源于“馬蜂窩”

高精度三維視覺數(shù)字化應(yīng)用方案

基于以上痛點(diǎn)，天演博物館團(tuán)隊(duì)采用EinScan HX雙光源手持3D掃描儀對館內(nèi)的恐龍化石以無接觸、無損害、全方位完全數(shù)字化的方式準(zhǔn)確、有效地記錄了化石真實(shí)完整的模型數(shù)據(jù)。

天演-化石.jpg

——恐龍化石數(shù)據(jù)展示——

EinScan HX搭配雙藍(lán)光，結(jié)合了LED結(jié)構(gòu)光與激光的優(yōu)勢，具有廣泛的材質(zhì)適應(yīng)性，無需噴粉即可快速準(zhǔn)確采集化石的高精度三維數(shù)據(jù)。HX的最小空間點(diǎn)距為0.05mm，可以完美還原化石表面細(xì)節(jié)。

三維數(shù)據(jù)后續(xù)衍生應(yīng)用

古生物化石修復(fù)及研究
EinScan HX對化石進(jìn)行掃描，通過識別化石表面的幾何特征及紋理變化獲取化石表面三維信息，再通過后處理軟件重建化石三維模型。研究人員利用計(jì)算機(jī)處理好的化石三維數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種測量分析（兩點(diǎn)間距離、曲面的曲度、表面積、體積等），這也是先進(jìn)制造業(yè)助力古生物研究的完美體現(xiàn)。
古生物化石數(shù)據(jù)化存檔
EinScan HX在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后，可將數(shù)據(jù)進(jìn)行電子化永久存儲(chǔ)，可避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或者破損的情況?；紨?shù)據(jù)的存儲(chǔ)，也為后續(xù)的修復(fù)工作提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。

古生物化石數(shù)字化展示
三維掃描技術(shù)所采集到的高精度三維數(shù)據(jù)，可結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，將古生物化石進(jìn)行三維模型再現(xiàn)，以數(shù)字顯示屏、全息投影等科技技術(shù)為展示載體，搭建三維數(shù)字化博物館，拓寬傳統(tǒng)的傳播方式的同時(shí)有效保護(hù)了原始化石標(biāo)本不受損壞。

在科技發(fā)展日新月異的今天，文化遺產(chǎn)的數(shù)字化是未來發(fā)掘、保護(hù)文化遺產(chǎn)的發(fā)展方向。高精度三維視覺技術(shù)以無接觸、無損害、全方位的方式準(zhǔn)確、有效地記錄化石真實(shí)信息，將化石數(shù)字化，為化石建立數(shù)字化檔案?？梢?strong>無限、無損化地利用數(shù)字化石數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)刻、復(fù)原、衍生、展示、研究及保護(hù)，讓歷史在數(shù)字化中獲得“永生”。