科技考古 | 考古文物的多视角影像拍摄与三维重建 2024-07-30 19:33:44 在考古发掘中会出土大量的文物,过去这些文物的影像资料要通过拍摄文物照片和考古绘图来完成。近年来,随着三维重建技术的快速发展,多视角影像拍摄与三维重建不仅可以使考古文物信息提取更加全面,考古绘图更简便精确,也能够为文物数据库和数字博物馆的建立提供强大的技术保障,满足考古文物现代化研究和展示的要求。拍摄出高质量的数字影像是三维重建的前提与基础,相机设置为手动挡(M档),设置统一的光圈大小和曝光时间,光圈值一般为8或10左右,以确保数字影像具有足够的景深,曝光时间不低于1/30秒。感光度范围在100~400 之间,自动白平衡。拍摄的照片要求对焦清晰,并使相邻影像具有一定的重叠度,确保可移动文物全方位的影像获取。并且要在尽可能短的时间内完成拍摄,使每幅数字影像的亮度、反差、阴影等情况比较一致。拍摄时需要摆放控制点标志,以便获得文物的精准测量数据。由于出土文物具有不同形态状况,配合各种拍摄条件以及Agisoft Photoscan软件后期数据处理的要求,为完成多视角三维重建要采用不同拍摄方法和技巧。拼合拍摄法拼合拍摄法是在自然光条件下将文物的上部和底部分别进行全方位多视角拍摄,拍摄文物的各面时要将文物放置在不同的两个台面上并分别安置在两个不同的位置上,使正反面拍摄时的背景环境形成差别。面对形态各异的文物,在使用拼合拍摄法时,可以根据其造型特点,采用多种方法来进行多视角三维影像拍摄。例如可以双面垂直摆放的陶豆,将文物的正反两面分别摆放在不同台面上进行全方位多视角拍摄。单面可以垂直摆放顶部呈圆弧形的佛龛,将佛龛的顶部进行包裹保护之后垂直插入沙箱,然后分别对正反两面进行全方位多视角拍摄。 单面可以垂直摆放顶部呈圆弧形且窄薄易损的佛龛,将佛龛倒放然后铺垫其他支撑物,使佛龛倾斜,底座突出悬空,这样可以更好地对正反两面进行全方位多视角拍摄。体积重量巨大无法轻易移动位置的石雕人像,先是对人像的左侧进行了全方位多视角拍摄,然后在原地翻转到人像的右侧,用木板遮盖人像的四周,造成两面拍摄背景的不同,再对人像右侧进行全方位多视角拍摄。 拼合拍摄法的优点是拍摄方式灵活,可以完成多种形态类别文物的多视角三维影像获取。缺点是因为要采用自然光线,天气情况和光线条件会对拍摄效果影响比较大。转盘拍摄法这种方法的要求是在室内使用摄影灯光,也可加闪光灯进行补光。相机的设置需要使用手动挡(M档)设置统一的光圈大小和曝光时间,光圈值一般为14或16左右,曝光时间设置为1/125秒。拍摄时将文物放置在转盘上,在转盘上标画出刻度,每旋转10-20度拍摄一张。将拍摄背景设置成完全单一的颜色,例如白色、黑色、灰色等。使用三脚架固定相机位置,通过三脚架高度的调整,拍摄不同角度,完成全方位的多视角拍摄。拍完正面后再将文物翻转,以同样的方法拍摄文物的底面。转盘拍摄法的优点是在室内采用灯光拍摄,不会受到天气情况和光线条件影响。目前这种方法更适合拍摄一些特别细小和复杂的文物,其三维建模的效果和完成率要高于悬挂拍摄法和拼合拍摄法。缺点是目前使用转盘的尺寸和承重都有限,适用的文物受到了限制。另外拍摄方式不够灵活,拍摄设备相对复杂。将拍摄的文物数字影像导入Agisoft Photoscan软件中进行三维重建,制作拍摄文物的三维模型。然后在三维模型上标注控制点的准确位置,输入控制点的三维坐标,将三维模型安置在平面直角坐标系中,最后导出通用格式的三维模型、正射影像图、数字表面模型等数字成果。 具有真实纹理的三维模型可以真实再现文物的原貌,进行全方位的观察,满足目前对文物数字化,信息化,数据化存储,展示和研究的需求。而正射影像图在设置控制点的前提下,可以导出顶部、底部、前面、背面、右侧和左侧共六个方向的正射影像图,在此基础上绘制文物线图将比传统的方法更方便和精准。目前三维重建技术不仅能够完全满足考古遗址、文物信息提取的精度要求,更因其使用的便捷性和灵活性,已经越来越多地被运用到考古研究、博物馆展示和文化遗产保护中来,取得了很好的成果。(作者单位:中国社会科学院考古研究所) 编辑:张小筑 审核:李 政 赞 (0) 相关推荐 博物馆藏品二维影像技术规范 <馆藏品二维影像技术规范>规定藏品影像数值化的技术内容,增加相关的影像数值化方面的一些名词.本规范分为两个部分:即馆藏文物二维影像的扫描规范和拍摄规范. 本规范对应于< ... 三星堆出土的“文物”,到底是cultural relic还是artifact? 本文转自"阿则外英语笔记",已获授权 在用英语介绍中国悠久的历史文化时,"文物"是一个无法避免的词语. 提到"文物",很多人都会本能地对应为 ... 文物不了情 雕塑家宋建成所发<鹵>图,引起了我对山西文物图书出版的一段回忆,<文物不了情>随之一涌而出. 我们山西文物图书的出版,说来己久.但真正揭开了新的一页,应该是1988年. 一个不 ... 历史、考古、自然等10大主题高分纪录片,和孩子轻松快乐过五一 你好啊,我是朵朵~ 再坚持1天!就可以去嗨皮了!一想到人山人海,很多人选择了居家放松,所以今天,我来给你推荐纪录片啦! 建筑.历史.考古.文物.自然.人文等10个主题的纪录片,一起来看看吧~ 1 考古 ... 中国考古学诞生百年,广州“秦汉考古成果展”走进国家博物馆 南都讯 记者 肖阳 通讯员 穗文广旅宣8月10日,由中国国家博物馆和广州市文化广电旅游局主办,西汉南越王博物馆.广州市文物考古研究院(南汉二陵博物馆).南越王宫博物馆协办的"海宇攸同--广州 ... 口碑爆好!10部新片 5部经典,这些纪录片每个都值得为娃收藏~ 你好呀,我是朵朵~ 最近这几天,全国的疫情又呈现出多点发生局部爆发的状态,贴心朵提醒大家一定要多多保重哦!不过这个暑期的后半段,又不能出去探索世界了! 这可难不倒本贴心朵,我今天整理了最近这两年新鲜出 ... 现场教学丨科技让考古插上翅膀 2021年4月8日,结合<田野考古学>和<考古技术>两门课程,王涛老师和赵献超老师带领18级考古班的同学与研究生,前往中国社会科学院考古研究所进行参观学习,邀请科技考古中心刘建 ... 千年沉船内发现“未来科技”,考古专家难以解释,可能不属于地球 说到考古,很多朋友都会联想到古墓葬和遗址,但考古学家说,文物不一定是"出土"或"出水".也就是说,根据目前的考古发现,许多珍贵的文物不是埋在地下,而是埋在水中: ... 20件实验室考古搬迁文物遗存:高压线下存放四五年没事,耗子尾汁 前面,瑞视觉发布了一组河南省安阳市中国商朝后期都城遗址.世界文化遗产殷墟所在地--殷都区西郊乡小屯村西南角中国社会科学院考古研究所安阳工作站门口20余件"实验室考古搬迁文物遗存"露 ... 殷墟附近村口:20件实验室考古搬迁文物遗存,露天存放不怕贼惦记 无人机航拍河南省安阳市区西北部的中国商朝后期都城遗址.世界文化遗产--殷墟图中蓝色椭圆处),从殷墟所处的小屯村西南部向东北方向拍摄. 图中红色椭圆处,是中国社会科学院考古研究所安阳工作站. 无人机遥控 ... 邮票上的考古与文物:汉代画像砖 1956年10月1日,中华人民共和国邮电部发行<东汉画像砖>特种邮票一 套,共4枚,由孙传哲设计.孔绍惠雕刻.票面图案均取材于四川地区出土的汉画像砖拓片,主题分别为"井盐生产&q ... 考古与文物研究 | 河南偃师灰嘴遗址新石器时代和二里头文化时期工具残留物及微痕分析 灰嘴遗址内出土了大量切割工具,主要为石刀.石镰,但也有少量蚌镰和陶刀.以往对其他地区新石器遗址出土的石刀.镰的微痕或残留物分析显示,这些工具主要用于收割禾本科栽培植物.以及豆类和根块植物.为了进一步了 ... 如何用新科技手段让文物焕发生机 2021年河南卫视春晚舞蹈节目<唐宫夜宴>火爆"出圈".节目中"唐代少女们"在国宝国画中穿行起舞,让观众一秒穿越回到大唐盛世,堪称新科技手段与历史文 ... 以数字形式传播文物,用科技力量让文物“活起来”|台北故宫博物院|童清艳|上海博物馆|上海交通大学 今年,故宫数字文物库一次性地推出了5万件文物,云冈石窟第3窟被首次用3D打印技术实现的大体量.高精度文物复制工程--这些都是中华文物数字化取得的标志性成果之一.近日在上海交通大学举行的"'网 ... 考古发掘的三件逆天文物,一件现代科技无法复制,一件疑似穿越 为了更好的了解古代历史以及科技的发展,我国从近代就开始了考古工作,考古工作开展以来,收获颇丰,各个地方出土了许多珍贵的文物,有一些是在历史上有记载的,有一些则特别逆天,就连考古专家都没有见过,其中这三 ...