太酷了！精確構建三維模型，讓敦煌壁畫「永不褪色」！

東千佛洞石窟位於甘肅省瓜州縣城東南約70公里的橋子鄉。開鑿於北魏，歷唐、五代、西夏等代。共存23窟，南崖11窟，北崖12窟。留有壁畫塑像的共9窟，西夏5窟、元1窟、清3窟。它是敦煌石窟群之一，對石窟文化的研究做出了重要的貢獻，是中華歷史上不可抹去的一筆！

正是由於對石窟文化研究的需要，也是對古代文明的敬重和保護，近年來，我們越來越重視數據的採集和文物的修復。浙大文化遺產研究院數字化團隊就用他們的行動踐行了這一點。

在地貌的採集上，該團隊採取了無人機航拍與FARO大空間激光掃描儀掃描相結合的方法，並通過整合三維激光掃描數據、航拍圖像以及基於圖像做三維重建，最終生成了地面的彩色三維模型，圖裡的每一個點都有其精確的高程信息和地面GPS 坐標信息。

在壁畫的高保真數字化工作上，該團隊採取基於照片的三維建模和FARO 大空間激光掃描儀相結合的技術。浙大在壁畫的數字化方面有著近二十年經驗積累，並研發了一套基於照片的三維建模的完整技術。但多年的經驗讓他們認識到，石窟壁畫的牆面本身有一定弧度，或者浮雕甚至裂縫，必須把它作為一個三維對象來對待，因此他們希望在基於照片的三維建模和基於激光掃描的三維建模之間做一個結合。

在採用 FARO 大空間激光掃描儀之前，他們用全站儀採集洞窟的尺寸信息，再通過幾千張照片解算出一個比較精確的模型。這種方法的不足之處在於，利用全站儀，測定幾十個點就可以很好地構造出石窟形狀，而照片解算的點則高達幾千萬、上億，這些點無法靠全站儀的測定點來做修正，文物數字化的原真性要求促使他們尋找更佳的解決方案。

FARO 的大空間激光掃描儀能夠以每秒976000 個點的速度快速將周圍環境數字化，在掃描石窟洞時，可以精確地表現出壁面的曲度信息，同時點雲數據還保留了測點的灰度值，對於後期數據校驗是一個很好的支持。在東千佛洞的壁畫數字化項目中，該團隊首先用FARO 大空間激光掃描儀獲得的數據構建出洞窟的精確的三維模型，利用其自主研發的軟體，照片可以自動映射到三維模型上，從而獲得整個壁畫的彩色高清數字化文檔，在這個項目中，壁畫的彩色數字化畫面精度高於300dpi。

隨著時間的流逝，文物的未來也會發生相應的變化，我們有理由相信，科技的發展能夠在文物保護上助我們一臂之力。

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