当我们游览于各个历史遗迹时,我们可能并没有意识到,那些奇迹般的石窟塔寺、碑林石像,正在无可逆地风化消失;当我们惊叹于博物馆里各类文物的瑰丽时,更难意识到,玻璃罩里的珍宝正在随着时间的流逝悄无声息地老化。而这就是事实——随着时间的流逝,文物本体正在也将继续无可避免地老化。过去,文物数字化在文物考古曾被认为是一种增光添彩的技术手段,而现在,已经成为考古和文物保护的基础工作中必不可少的环节,是信息留取的重要手段。文物数字化技术手段可以将文物的形象精确记录,以信息的形式永久传承文物中蕴含的历史、文化及科技价值。

结构光扫描仪当时也在项目团队的考量范围之内。而石碑或墓志多是长方体,有六个面,如果采用结构光扫描仪,不仅需要变换多个角度多次扫描,而且扫描过程中很难判断是否有遗漏,数据拼接后的精度也无法保证。

FARO ScanArm 扫描臂采用蓝光扫描技术,每行扫描可以达到2000 个实际点,扫描精度非常高,并且可以无缝地扫描不同材料的表面。在实际操作中,工作人员可以一边扫描一边查看扫描效果,实时知道扫描有没有遗漏,一块碑刻基本只需要正面反面做两组扫描就可以完成数字化记录。之后,浙大文化遗产研究院数字化团队正式引入了FARO ScanArm 扫描臂,并在山东青州博物馆的佛教石造像及其他很多博物馆的馆藏文物数字化项目中多次使用。

在地貌的采集上,该团队采取了无人机航拍与FARO 大空间激光扫描仪扫描相结合的方法,并通过整合三维激光扫描数据、航拍图像以及基于图像做三维重建,最终生成了地面的彩色三维模型,图里的每一个点都有其精确的高程信息和地面GPS 坐标信息。在壁画的高保真数字化工作上,该团队采取基于照片的三维建模和FARO 大空间激光扫描仪相结合的技术。浙大在壁画的数字化方面有着近二十年经验积累,并研发了一套基于照片的三维建模的完整技术。但多年的经验让他们认识到,石窟壁画的墙面本身有一定弧度,或者浮雕甚至裂缝,必须把它作为一个三维对象来对待,因此他们希望在基于照片的三维建模和基于激光扫描的三维建模之间做一个结合。

在采用FARO 大空间激光扫描仪之前,他们用全站仪采集洞窟的尺寸信息,再通过几千张照片解算出一个比较精确的模型。这种方法的不足之处在于,利用全站仪,测定几十个点就可以很好地构造出石窟形状,而照片解算的点则高达几千万、上亿,这些点无法靠全站仪的测定点来做修正,文物数字化的原真性要求促使他们寻找更佳的解决方案。FARO的大空间激光扫描仪具有市场领先的大型场景扫描能力,能够以每秒976000 个点的速度快速将周围环境数字化,在扫描石窟洞时,可以精确地表现出壁面的曲度信息,同时点云数据还保留了测点的灰度值,对于后期数据校验是一个很好的支持。在东千佛洞的壁画数字化项目中,该团队首先用FARO大空间激光扫描仪获得的数据构建出洞窟的精确的三维模型,利用其自主研发的软件,照片可以自动映射到三维模型上,从而获得整个壁画的彩色高清数字化文档,在这个项目中,壁画的彩色数字化画面精度高于300dpi。博物馆的开放性一直被诟病,博物馆文物展示只能在特定时间、特定地点进行有限的展示,无法满足人们对文物的探索和认识需求,随着VR虚拟现实和web3d开发技术在应用场景的不断深入,将文物进行数字化虚拟3D展示,成为博物馆创新、开放和数字化需求的必然产物。
网上虚拟文物3D展示将文物进行三维数字化建模重建,在虚拟世界中进行360度虚拟展示,并融合VR虚拟现实技术,支持手指/键盘鼠标/VR手柄进行任意移动、缩放。控制场景中的音视频解说,三维立体化的场景带来沉浸式的参观体验。
网上虚拟文物3D展示建立真实、立体、详细的网络信息化真实三维模型,为用户提供参观、学习、互动和交流的线上化工具。同时也为文物展示开辟了多元、直观化的模式。
对待文物,我们总是小心翼翼,总怕稍有疏忽导致破损或遗失,这也是文物展示总是与观众有距离的重要原因,网上虚拟文物3D展示通过科技数字化的

手段给文物更稳妥的保护和收藏,不必来回搬运、维护,降低博物馆的工作量和成本。
同时还为建立VR博物馆迈进一大步,国内外VR博物馆的兴起,促使更多博物馆紧跟潮流,开启线上VR博物馆展示,吸引更多的收藏家和爱好者隔着屏幕就能进行尽兴的参观,扩大博物馆的知名度。