舊石器，新技術 | EinScan系列促進考古學數字化轉變

應用案例

2020.11.13

文化遺產是人類在社會活動中遺留下來的具有歷史、藝術、科學價值的遺物和遺跡。由于無法預料的自然災害、日積月累的自然侵蝕、人為毀損、出土文物的保護技術欠缺等原因，大批文化遺產逐漸消失，其承載的已知或未知的人類歷史信息也隨之消失。

隨著科技的發(fā)展與創(chuàng)新，圖形學、數字圖像處理、3D掃描、3D打印及人工智能等技術的出現和逐漸成熟，3D技術在文博領域逐漸被廣泛應用，為文物的保護、復原與研究提供了新的機遇。

近期，德國尼安德特人博物館與先臨三維合作，使用EinScan Pro 2X Plus多功能手持三維掃描儀對尼安德特人舊石器時代的文物進行數字化保存，建立舊石器時代3D數字在線數據庫。

1996年10月，在德國發(fā)現尼安德特人遺跡的河谷附近，建立了一座尼安德特人博物館。自開放以來，尼安德特人博物館旨在為大眾以及科學研究專家等展示尼安德特人的文化遺產，同時支持科學家及研究人員進行考古學和人類學領域的研究項目，促進尼安德特人的文化在全球范圍內傳播。

▲圖片來源：Neanderthal Museum官網

尼安德特人博物館現已發(fā)展成為一個世界著名的研究機構，專注于人類早期歷史。不僅參與了許多國際考古發(fā)掘工作，還負責監(jiān)管全球最大的冰河時代考古數據庫NESPOS；與此同時，博物館還在當地建立一個研究平臺，以促進當地對石器時代的研究。

DISAPALE項目背景

DISAPALE在德語中意為“舊石器時代文物的數字化存檔”。這是德國聯(lián)邦教育研究部資助，由尼安德特人博物館與弗里德里希-亞歷山大埃爾朗根-紐倫堡大學共同合作的項目。主要目標是將科學文獻中已知的大約300到500種不同類型器物數字化(每種類型約有4-5種變體)，并在NESPOS平臺上提供給考古學學生和專業(yè)人士學習研究。

▲圖片來源：Neanderthal Museum官網

“The possibilities opened by the digital turn are immense and some of them already developing as we speak. 3D is none but one of the numerous methodologies in the field, but it is safe to say that it represents the most used so far and the one with the most versatile application (from didactic to documentation and research purposes). For these reasons, it has become every day more and more crucial to improve our techniques and improve the results.”

——Dr. Gianpiero Di Maida,

Scientific Project Manager, Disapale Project
原文翻譯：

“數字化帶來的可能性是巨大的，而且有些已經在發(fā)展中。3D只是數字化領域中眾多方法之一，但可以肯定地說它是迄今為止使用最多且應用領域最廣泛的（從教學到文獻、研究）。因此，增強我們技術的重要性是與日俱增的?！?/span>

——Gianpiero Di Maida博士，Disapale科學項目經理

為了保護珍貴的文物，不損壞原件，需要盡量減少科學家和工作人員與文物直接接觸。為制作準確的文物數字模型復制品，尼安德特人博物館選擇利用數字化技術對各種類型的文物：化石、遺骨、石頭、裝飾工藝品及洞穴藝術等進行復原重建數字模型，以便科研人員在數字模型的基礎上用于研究、展示、空間分析及教學。

舊石器時代文物掃描存檔

舊石器時代聯(lián)系緊密的一個術語則是石器，即由石頭做成的工具，“舊石器時代”的名稱也正是源于石器。除了獲取遺骨數據之外，在遺跡附近發(fā)現的尼安德特人使用的工具-石器也成為此次掃描的重點。

▲圖片來源：Neanderthal Museum官網

得益于EinScan Pro 2X Plus的多功能性，既可以利用固定模式掃描小尺寸石器，又可以利用手持模式獲取大尺寸石器的數據。尼安德特人博物館選擇了EinScan Pro 2X Plus多功能手持3D掃描儀搭配工業(yè)模塊，用于掃描各類大小的石器或遺骨。

石器掃描過程

博物館的團隊將石器放在工業(yè)模塊的轉盤上，使掃描設備可以捕捉石器的所有細節(jié)，獲取準確的三維數據模型。

▲放置在工業(yè)模塊轉盤上的石器

因該石器的邊緣較薄，平放下利用轉臺掃描，不易于數據拼接。為此，博物館的團隊把它固定在泡沫塑料中，從而可以掃描石器的各個面，最終拼接在一起。

▲借助泡沫塑料固定在工業(yè)模塊轉盤上的石器

▲石器三維模型數據

In the brief time we have been able to test the EinScan Pro 2X Plus, it has proved a quite exceptional tool, especially for the speed and the facility of setting and scanning.

——Dr. Gianpiero Di Maida,

Scientific Project Manager, Disapale Project

原文翻譯：

在很短的時間內測試了EinScan Pro 2X Plus之后，我們認為它是非常出色的工具，特別是掃描的速度和操作的便捷。

—— Gianpiero Di Maida博士，Disapale科學項目經理

在EinScan Pro 2X Plus多功能手持三維掃描儀的支持下，博物館工作人員運用3D數字化技術手段對史前文物進行復制，不僅可以擴大博物館數字化文物數據庫，為文物建立可加密數字化檔案；還可以無限、無損化地利用數字文物數據進行展示、研究、學習、保護甚至是復原，讓歷史在數字化中獲得‘永生’。

關于尼安德特人博物館

尼安德特人（歐洲古人類），是一種在大約12萬到3萬年前居住在歐洲及西亞的古人類，屬于晚期智人的一種。尼安德特人頭骨化石最初在1829年發(fā)現于比利時，但是直到1856年在德國的尼安德Neander山谷中的一個山洞發(fā)現了頭蓋骨和其他骨骼，并被命名為尼安德特人后才廣為人知。

化石證據顯示，尼安德特人比早期現代人稍矮但身體和四肢粗壯，平均腦量稍大，曾統(tǒng)治著整個歐洲、亞洲西部及非洲北部。至少在23萬年前就已經出現，由于冰期的興盛，約在3萬年前滅絕。

▲圖片來源：Neanderthal Museum官網

尼安德特人博物館在1996年10月成立，由德國梅特曼區(qū)和尼安德特人協(xié)會共同建立的尼安德特人博物館基金會運營。隨著科學技術的快速發(fā)展，尼安德特人博物館在2006年開始進入現代化發(fā)展，逐漸擴大規(guī)模及完善館內設施，館內的多媒體裝置曾獲多個國際獎項?，F已成為德國最受歡迎的考古博物館之一，每年參觀人數約為16萬。