考古技能分享 | 考古现场多视角三维重建
考古发掘现场要面临各种尺寸､形状､材质的遗迹､遗物和现象,在对其进行三维重建过程中需要有针对性地设计多视角影像的拍摄方法,精确制作出具有真实纹理的三维模型,为考古学研究和文化遗产的保护､展示等工作提供支持｡精确的三维模型必将是数字博物馆建设与展示的重要内容,遗址的调查与发掘现场､出土文物及其遗址周边环境都可以进行三维重建,然后通过立体视频､增强现实､虚拟展示等多种技术,为参观者呈现丰富多彩的内容与身临其境的视觉体验｡
刘建国 著
多视角影像三维重建技术所需的设备也仅仅是档次稍高的数字照相机､计算机､相关软件等等,操作难度很小,一般人员经过一､两天的培训､练习就能够基本掌握要领,独立开展影像拍摄与数据处理工作｡可移动文物三维重建的主要成果应该是具有真实纹理的三维模型,它记录了文物在影像拍摄时的整体信息,在文物存档､展示､保护等方面都具有重要的作用,是数字博物馆建设与展示的主要内容｡结合出土文物发掘现场及其遗址周边环境的三维重建,数字博物馆展示的内容可以拓展到考古发掘现场,展示方式可以通过三维模型制作的视频､展示触控屏､立体展示头盔等多种技术,为参观者呈现丰富多彩的内容与奇妙的视觉体验｡当然,这种方法并非对所有的可移动文物都能够进行三维重建,对于多层镂雕文物､小口深腹瓶状文物等都无法制作内部的模型｡
考古遗址与大范围发掘区的三维重建,相当于将整个遗址或发掘区搬进计算机中,可以对其进行多种操作和全方位展示,为分析和模拟考古遗址的布局特征提供了全新的方法,拓展了考古研究的深度和广度｡
考古调查与发掘现场的三维重建既可以建立文化遗产的数字三维模型档案,也可以导出俯视､仰视､正立面､侧立面､剖面等的正射影像图,据此可以直接出版发表,或在绘图软件中绘制各个平面､立面､剖面的线划图,提高绘图的精度和速度｡
快速制作的可移动文物俯视､仰视､立面､剖面影像图,具有丰富､精确的器形､纹理信息,相比较传统方法绘制的线划图,具有更加准确､直观､信息量大等优点｡所以针对目前很多考古报告由于绘图工作没有完成而影响出版的问题,直接发表正射影像图应该是一种很好的选择｡而且现在很多文博､考古的刊物､报告等都采用全彩版印刷,出版正射影像图不会增加印刷成本｡
考古绘图工作在无法制作正射影像图､只能出版黑色线划图的年代,为呈现发掘现场遗迹分布､出士文物的器形与纹饰等发挥了重要的作用｡但是传统考古绘图方法也存在一些问题,首先是通过卡尺､三角板等量测方法无法保证绘图精度,特别是球面形器物上纹饰的变形､器物很多部位的厚度等无法量测,有时甚至是根据经验来绘制｡其次,通过线条来表示文物的器形､纹饰,甚至强化某些特征的方法必然会忽略或丢失很多次要信息,而这些忽略的信息往往正是某些研究方向的学者所关注的内容｡第兰,目前很多绘图人员尚不能完全理解所绘制文物的文化内涵,一些线划图绘制的效果很不理想｡第四,通过线形､符号表示事物的信息量,永远无法与通过影像来表示事物的信息量相提并论,考古学研究讲究看器物､摸陶片,在无法接触实物的情况下,研究影像图肯定比分析线划图更为合理｡
诚然,提出直接出版正射影像图并非拒绝线划图,线划图有时可以作为必要的补充,用来辅助描述影像图不能准确描述之处,影像图中也可以根据需要添加一些线条､符号和注记｡考古绘图本身在教学和研究中仍然具有重要的意义,绘制器物的线划图有助于对器形､纹饰以及文化内涵等的正确理解,考古绘图的技术与方法有必要继续探讨｡
《考古现场多视角三维重建》
刘建国 著
2019年12月出版
定价：68.00元
ISBN：978-7-5203-5763-0
本书从田野考古与文化遗产保护现场的各种实例出发，系统地介绍多视角影像三维重建工作中相机使用、影像拍摄、数据处理与成果导出等的技术与方法，使田野考古人员、学生等相关人员能够掌握要领，通过地面拍摄与无人机的超低空拍摄，全方位地获取考古发掘现场、出土文物、考古遗址等的多视角数字影像，制作成具有真实纹理的三维模型，最后导出不同平面、立面、剖面的正射影像图、数字表面模型等数字成果，为考古学研究、文化遗产保护与博物馆虚拟展示等提供强大的数据支持。各个考古工作者必备技能培训用书。
刘建国 男，中国社会科学院考古研究所研究员，从事考古测量、遥感、地理信息系统、多视角三维重建以及计算机图形图像学等方面的应用研究。1966年1月出生于安徽省庐江县， 1989年7月就学于武汉测绘科技大学摄影测量与遥感系，2007年6月毕业于中国地质大学（北京）研究生院，获地学信息工程专业工学博士学位。
重点推荐
《考古现场处置与文物保护技术》
李存信 著
2019年9月出版
定价：68.00元
ISBN：978-7-5161-7499-9
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文物是能够帮助人们认识和恢复历史原本型态的重要参考对象，对于没有文字记载的人类远古历史、古代之遗物和遗迹成为人们了解认识这一历史阶段人类活动和社会发展的主要依据。文物对于历史具有重要的证史、纠史、补史的作用，文物是历史文献资料（包括远古传说）和历史科学的研究对象，历史文献资料与历史文物要互相印证及比较研究，才能促进考古和历史学科的发展。因此，科学合理处理保护珍贵的历史文化遗产，对于认识中国的悠久历史和灿烂文化，揭示历史社会客观发展规律，具有重要的特殊意义。本书作者，长期从事出土文物的保护和室内考古发掘，30多年来积累了大量的经验，本书详细介绍了作者从事的考古发掘现场的具体情况和发掘技术方法，对于后学者具有指导作用。
李存信，男，汉族，1959年10月出生于河南省安阳市。1977年至今，在中国社会科学院考古研究所文化遗产保护研究中心从事出土文物保护和实验室考古工作。1989年毕业于首都联合大学中国社会科学院分校中文专业，现为副研究员，中国文物保护技术协会理事。
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