三维数字化技术在文化遗产保护与利用中的应用

/ 三维数字化技术在文物保护与开发中的优势

对文化遗产进行数字化保护的优势在于三维数字记录与数字保存的方式更有利于对文化遗产的整体形象进行展现，体现保护的全面性。

同时在三维扫描技术应用的过程中，可以形成大量的文物数字模型库，从而可以建成数字文物博物馆。

△文物三维数据采集

同时这种技术的应用也能对一些残损或者变形的文物起到有效的虚拟修复效果，减少二次伤害，避免频繁的运输或展示造成损伤。同时对文物的缺损部分，也可以采取这种数字化修补的方法，完成非接触式的保护。

数字技术也为当前文化遗产资源的开发提供了更加广阔的空间。产业化是文化遗产开发必然要经历的一个过程，只有让文化遗产的价值被市场认可，被消费者接受，才能够正在实现可持续发展，在不破坏文物的情况下，实现文物价值与经济发展的可能性平衡使文物真正“活起来”。

△文物三维数据采集

数字化网络平台可以**限度地发挥文物的功能。文物发掘的初期，可以通过数字探测技术，了解文物的摆放和位置，在采集的过程中，可以通过数字全息影像形成完善的资料，方便研究人员后期对现场情况勘察和了解，让文物资料“动”起来、“活”起来，同时还可以对文物资料进行全方位、多角度的展示，获得良好的开发体验。

/ 三维数字化技术在文化遗产保护中的应用范畴

一、文物虚拟修复

数字化的文物修复保护是指应用三维数据方法，对现有的文物资料进行全方位的整合，并逆向推出破损的部分数据或缺失的部分数据，应用数据库了解文物的前世今生，并进行三维建模。

目前3D打印技术已经较为成熟地应用在文物修复技术中，通过3D打印原有破损的文物部分，可以得到良好的修补和修饰，从而实现无接触的完好修复。

通过逆向工程技术可以对文物的三维数据进行还原，建设可视化、可传输的三维模型，有助于文物保护和开发工作者建立更加细致的修补方式，从而提高修复工作的操作有效性。

△浩宇三维通过三维数字化技术实现

三星堆青铜罍虚拟修复

二、情景再现

情景再现技术的实现主要是依托数字摄影、全息摄像、三维信息获取以及多媒体展示、虚拟现实、VR、AR等。

△文物数字摄影

通过这些技术手段，可以对文物发掘现场以及遗址进行还原，创建人与文物进行互动的虚拟情景、再现文物制作的过程、挖掘的过程，让人们能够在参观中体会到文物展现出的独特历史文化意义，充分彰显文物的魅力。

△古建筑三维数据采集

三、数字化管理

三维影像技术和数字管理技术应用在文物的保护和开发中，还能够构建起完善的数字管理体系，此技术正是对文物进行新型保护开发的一种重要路径。

通过大数据技术就可以按照每一个文物不同的历史文化背景、储存环境、应用方式、背后蕴含的历史文化信息，进行资料的搜集、整理和文物内容的制作。

可以方便工作人员快速、准确、深入地挖掘文物背后的资料信息，方便各区域对文物的情况进行交流，上传统一的数据资源库，实现文物资料的共享共建。

△展厅三维数据采集

四、共享传播

三维数字化技术可以提升文物保护与开发的传播效应，如文博工作人员和群众之间可以利用微信、微博、QQ、抖音、快手等进行交流，扩大传播范围。

多媒体互联网交互技术是基于IT技术、传输文字、影像、声音、动画、视频以及光信号的一种实时人机交互的方法，搭建各种网络平台，加强内容建设，能够使当前文物保护的成就走进大众的生活中，用于高效的文物保护宣传，文化遗址的开发，以及人文之间的沟通交流和反馈，具有显著的效果。

目前，三维数字化技术为文物保护和开发的传播提供了更加多样的渠道和更加畅通的链条。

△手机端博物馆展览小程序示意图

/ 三维数字化技术在文化遗产保护中与应用方式

一、建设文物数据库

在后续的文物开发与保护中，需要重视数据的挖掘和影像资料的利用，从而完成整个文物的修复和保护工作。例如，基于三维扫描技术、逆向工程技术以及3D数字化技术，可进行更加全面的现场数据勘测，以推进文物挖掘工作、文物数据资料获取工作，避免盲目开采而造成文物受损。

依据开发现场的原址原貌进行虚拟还原，立体化分析当时文物所处的历史环境以及不同开发路径，可能会对文物造成的影响。对遗址模型快速成型，方便进行影视资料的获取，并对现场的电子资料进行归档，搜索查阅，为其他人参与这个过程提供更有效的帮助。

二、文物修复或展示

同时通过三维数字化技术可以对一些文物受损的部分进行修复，对可拆卸的部分进行拼合，从而实现残损文物的三维复原展示。

△浩宇三维通过三维数字化技术实现

三星堆青铜神树复原展览示

/ 小结

将三维数字化技术运用于文化遗产保护需要走多元化的路线，需要同时对文化遗产的外化和深化做好深入安排。

文物目前的展示方式依然依静态形式展览陈列等，但在未来不断的对文物进行保护性开发和应用过程中，就可以应用目前的三维数字化技术来进行文物展示和开发。

通过动静结合、虚拟结合来丰富公众在整个参观过程中的参与度和体验感。

数字化保护已经逐渐是文化遗产保护的重要手段，通过三维数字化技术和方案实现对文化遗产客观、完整的数字化存档，乃至真实生动的互动展示，是未来**保护和可持续传播我们珍贵文化遗产的有效途径。

同时也要考虑到数字化设备的选择、文化数字化过程中的一系列风险问题的解决，提出**的文化遗产三维数字化保护方案。

浩宇三维秉承不断技术创新的原则，在文化遗产数字化保护中贡献自己的一份力量。

「科技」浩宇三维（全称：北京浩宇天地测绘科技发展有限公司）2005年成立于北京中关村科技园，注册资金4800万，是国家高新技术企业，中关村高新企业，国家瞪羚企业，北京市瞪羚企业，北京市**批“专精特新”中小企业。公司专注三维数字化技术，为用户提供全领域三维数字化解决方案、三维可视化管理方案、三维智慧信息服务平台。在三维设备研发、软件开发、设备销售、项目实施、售后服务等方面拥有丰富的经验和竞争优势。

「创新」自公司成立以来，坚持引进先进国际顶端三维技术，与FARO，3D Systems , NavVis 等企业结成战略级合作伙伴。在引进高端技术同时，与武汉大学、中国科学院合作研发了HeroScan系列扫描仪、智图云SLAM推车式扫描系统，两个系列产品获得了北京市新技术新产品证书；与中国国家博物馆、故宫博物院合作，从事文化遗产数字化保护关键技术的研发，获得多项专利和软件著作权。

「荣誉」凭借行业领先技术，近年来荣获多项行业奖项，《智图云不动产二三维联动可视化智慧管理GIS云平台建设及应用》荣获2021年度测绘科技进步特等奖；《智图云智慧水务三维可视化系统》入选2020年度水利部先进实用技术重点推广指导目录；《智图云三维可视化智能系统建设及应用》荣获2019年度测绘科技进步特等奖；《室内空间信息获取与表达关键技术研究与应用》荣获2019年国家地理信息科技进步二等奖；《三维扫描仪的测量建模技术及工程应用》获得北京市测绘科技进步一等奖；《基于SLAM技术的空间信息获取与物联网数据协同关键技术研究及应用》荣获2020年度国家测绘科学技术二等奖；《数字孪生与物联网系统协同可视化关键技术研究与应用》荣获2020年测绘科技进步二等奖。

「领军」浩宇三维是国内三维扫描技术起步较早的领军企业。联合国世界地理信息大会首席合作伙伴，世界智能大会三维扫描指定合作伙伴，建国70周年中国高质量发展科技创新示范单位，中国瞪羚企业十大发展潜力品牌，参与编写多个标准规范：《地面三维激光扫描作业技术规程》、《馆藏文物三维数字化采集标准（器物类）》、《历史建筑综合测绘规范》等。第三方权威评估机构予以58.77亿的品牌价值估值。《中国测绘》2020年以《以三维技术再现世界的丰富多彩》、2017年以《浩宇三维做三维测绘领域的领跑者》、《潜心三维科技 创新驱动发展》为题对浩宇三维作出专题报道。

「资质」公司拥有**测绘资质，通用航空企业经营许可，3A信用等级，是FARO中国大陆区代理，德国NavVis中国大陆区代理，3DSYSTEMS中国大陆区代理，禾赛科技中国大陆区代理，思看科技中国区代理等。

浩宇三维构建虚拟世界，服务数字生活，为用户提供专业的解决方案，与万千合作伙伴携手共享亿万级三维扫描市场。