先臨三維EinScan系列掃描儀促進考古學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)變

來源：先臨三維

文化遺產(chǎn)是人類在社會活動中遺留下來的具有歷史、藝術(shù)、科學(xué)價值的遺物和遺跡。由于無法預(yù)料的自然災(zāi)害、日積月累的自然侵蝕、人為毀損、出土文物的保護技術(shù)欠缺等原因，大批文化遺產(chǎn)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(xué)、數(shù)字圖像處理、3D掃描、3D打印及人工智能等技術(shù)的出現(xiàn)和逐漸成熟，3D技術(shù)在文博領(lǐng)域逐漸被廣泛應(yīng)用，為文物的保護、復(fù)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(shù)字化保存，建立舊石器時代3D數(shù)字在線數(shù)據(jù)庫。

1996年10月，在德國發(fā)現(xiàn)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(xué)研究專家等展示尼安德特人的文化遺產(chǎn)，同時支持科學(xué)家及研究人員進行考古學(xué)和人類學(xué)領(lǐng)域的研究項目，促進尼安德特人的文化在全球范圍內(nèi)傳播。

▲圖片來源：Neanderthal Museum官網(wǎng)

尼安德特人博物館現(xiàn)已發(fā)展成為一個世界著名的研究機構(gòu)，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(zé)監(jiān)管全球最大的冰河時代考古數(shù)據(jù)庫NESPOS；與此同時，博物館還在當(dāng)?shù)亟�立一個研究平臺，以促進當(dāng)?shù)貙κ�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(shù)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(xué)共同合作的項目。主要目標(biāo)是將科學(xué)文獻中已知的大約300到500種不同類型器物數(shù)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(xué)學(xué)生和專業(yè)人士學(xué)習(xí)研究。

▲圖片來源：Neanderthal Museum官網(wǎng)

"數(shù)字化帶來的可能性是巨大的，而且有些已經(jīng)在發(fā)展中。3D只是數(shù)字化領(lǐng)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(yīng)用領(lǐng)域最廣泛的（從教學(xué)到文獻、研究）。因此，增強我們技術(shù)的重要性是與日俱增的。"

——Gianpiero Di Maida博士Disapale科學(xué)項目經(jīng)理

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


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(shù)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(shù)據(jù)之外，在遺跡附近發(fā)現(xiàn)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(wǎng)

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(shù)據(jù)。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(zhuǎn)盤上，使掃描設(shè)備可以捕捉石器的所有細節(jié)，獲取準(zhǔn)確的三維數(shù)據(jù)模型。

▲放置在工業(yè)模塊轉(zhuǎn)盤上的石器

因該石器的邊緣較薄，平放下利用轉(zhuǎn)臺掃描，不易于數(shù)據(jù)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(zhuǎn)盤上的石器

▲石器三維模型數(shù)據(jù)

在很短的時間內(nèi)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(xué)項目經(jīng)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(shù)字化技術(shù)手段對史前文物進行復(fù)制，不僅可以擴大博物館數(shù)字化文物數(shù)據(jù)庫，為文物建立可加密數(shù)字化檔案；還可以無限、無損化地利用數(shù)字文物數(shù)據(jù)進行展示、研究、學(xué)習(xí)、保護甚至是復(fù)原，讓歷史在數(shù)字化中獲得‘永生’。

關(guān)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(xiàn)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(xiàn)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�；�石證據(jù)顯示，尼安德特人比早期現(xiàn)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(jīng)出現(xiàn)，由于冰期的興盛，約在3萬年前滅絕。

▲圖片來源：Neanderthal Museum官網(wǎng)

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(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，尼安德特人博物館在2006年開始進入現(xiàn)代化發(fā)展，逐漸擴大規(guī)模及完善館內(nèi)設(shè)施，館內(nèi)的多媒體裝置曾獲多個國際獎項�，F(xiàn)已成為德國最受歡迎的考古博物館之一，每年參觀人數(shù)約為16萬。