科技守护文明：三维实景重建在文物保护的创新之路

中华民族五千年的灿烂文明,滋养了一代又一代勤劳智慧的先民,他们在广袤的土地上留下了丰富多彩的物质文化遗产。然而,岁月流转、战争摧残,许多珍贵文物遭受了不同程度的损坏,甚至部分已难觅其原貌。为了守护这些历史的瑰宝,数喆数据始终秉持着坚定的使命感和责任感,积极运用各种先进技术和方法,不断探索和完善文物的数字化保护方案,致力于让这些宝贵的文化遗产在数字时代焕发出新的生机。

在传统文物测绘的领域中,以往主要依赖于全站仪、钢尺、测距仪等工具进行外业数据采集。这种方法虽然在一定程度上满足了测量的基本需求,但其效率却相对有限,特别是在捕捉文物的细微特征方面显得力不从心。更为重要的是,为了实施这些测量工作,工作人员往往不得不攀爬至梁架、屋顶等高处,这不仅增加了操作难度,更极大地提高了对文物造成意外损伤的风险,为文物的保护带来了极大的挑战。

为了全面提升文物保护的信息化水平,建立和完善文物信息化管理平台,数喆数据在文物保护测绘作业中采用先进技术,通过引入“倾斜摄影测量”和“三维激光扫描”这两大前沿测量技术,实现了对文物720度全方位的详细记录,全面捕捉了不可移动文物建筑的独特价值和当前的保存状况。

无人机倾斜摄影测量和地面三维激光扫描

相较于传统测量方法,倾斜摄影测量和三维激光扫描测量包括但不限于以下优势:

★高精度与高分辨率:捕捉到文物的细微之处,提供高精度的三维数据,这对于文物的修复和保护至关重要。

★非接触式测量:采用非接触式测量,避免了对文物的直接接触,降低了文物受损的风险。

★高效率数据采集:利用无人机摄影测量和三维激光扫描等技术,可以快速地采集文物的三维数据,大幅提高了工作效率。

★易于共享和远程访问:可以轻松地在网上共享,允许研究人员和公众远程访问和查看,这为文物的展示和教育提供了新的可能性。

★多维度信息保留:可以捕捉文物的几何形状,还可以结合色彩、纹理等信息,创建出更为真实的三维模型。

案例一·成都洛带古镇

空中采用无人机对包括不可移动文物建筑在内的文保单位本体及其周边环境进行航拍,并基于倾斜摄影技术进行三维重建,形成可浏览可测量的实景三维模型。

倾斜摄影测量重建的洛带古镇全貌

对于一些需要精细化建模的重点建筑,数喆数据采用倾斜摄影测量+地面三维激光扫描相结合的方式,实现超高精度建模,重建后的模型精度可达毫米级别。

毫米级精度的洛带古镇“来凤楼”

案例二·第四次全国文物普查宁夏试点

在第四次全国文物普查宁夏试点工作中,面临的一大挑战是部分文物位于偏远且分散的荒凉戈壁滩上,使得测量人员难以轻易到达这些点位。与传统测绘工作流程截然不同,数喆团队巧妙地运用了无人机倾斜摄影测量技术,这一创新方法不仅克服了地理环境的限制,还极大地提升了数据采集的工作效率。

图为数喆数据工作人员正在使用无人机采集文物数据

通过对采集的数据进行专业处理,重建这些文物的三维实景模型,并进行数字化保存和应用。

三维实景重建的“二十里烽火台”

三维实景重建的“烂营盘堡”遗址

三维重建技术在文化遗产保护领域的应用日益广泛,其涉及的案例众多,领域跨度大。数喆数据致力于用技术推动发展,为文物的数字化保存和展示,以及文化遗产的保护工作提供全面而精确的数据支撑。