“无接触”考古破局!广西实景三维技术重塑考古未来
岩洞深处,激光束如灵动的画笔扫过千年钟乳石,每一次闪烁都在无声地完成与历史的对话。
一幅遗址剖面图需要三天手绘完成、测量时难免对遗址造成干扰、研究成果难以直观向公众展示——传统考古面临的这些瓶颈,正在广西被彻底打破。
近日,在山东大学青岛校区举办的华南地区人类演化学术研讨会上,广西利用实景三维技术辅助古生物考古的工作成果正式亮相,这项技术通过构建广西崇左市大新县岩利山第四纪洞穴遗址群的高精度三维模型,实现了古生物科考场景的数字化复原。
01 技术破局:解决考古三大痛点
传统古生物科考长期面临三大难点。手绘记录耗时费力,一幅遗址剖面图常常需要三天才能完成,且容易出现尺度失真与位置标注偏差。
在洞穴等复杂环境中测量,容易对遗址造成不可逆的干扰,而研究成果也难以直观地向公众呈现。
广西壮族自治区自然资源厅联合广西民族博物馆研发的实景三维激光扫描技术,有效应对了这些挑战。
该技术融合激光扫描与定位方法,完成了6处发掘现场、5条科考路线及1处喀斯特地貌场景的厘米级建模。
02 无接触采集:效率提升20倍的革命
采用“无接触”采集方式,不仅最大限度减少对遗址的干扰,还能精细捕捉钟乳石纹理、化石层理等细节。
相较于传统方式,使用该技术手段,数据获取效率可提升超过20倍。
在桂林银子岩景区的实践中,技术人员利用0.02毫米高精度激光扫描仪,沿着钟乳石表面网格状路线,多角度、分层扫描进行采集,确保覆盖所有纹理脉络特征。
激光束如同灵动的画笔,精准地将独特的外形、细腻的纹理、温润的色泽等丰富信息转化为三维数据形式。
03 数字分身:从考古现场到溶洞保护
基于高精度三维数据,科研团队可在计算机平台上开展虚拟剖切、线划提取、变形监测与模拟复原等深度分析。
三维数据的完整留存以及协同分析机制,显著增强了考古研究的客观性与工作效率,为自然遗产的保护与可持续利用提供了技术支撑。
最近,广西地理信息测绘院利用文物数字化技术和自主研发的“桂智测”平台,完成桂林市荔浦市银子岩景区溶洞内“芋头王”和“钱币”两处景观重点地物的数据采集与实景三维建模工作,成功打造属于它们的数字“分身”。
04 多领域应用:从考古研究到沉浸式体验
目前,该技术已从考古现场拓展至多领域应用。
桂林银子岩景区借助实景三维模型融合游戏引擎,构建出数字化游览系统,游客可切换第一、第三人称视角沉浸式体验。
桂林岩溶地质广西野外科学观测研究站丫吉试验场则利用实景三维激光扫描获取地下空间数据,通过专业软件对溶洞进行剖切与测量分析,为桩基施工与支护设计提供科学依据。
在康僖王陵的数字化项目中,研究人员通过贴近摄影测量,分别对康僖王陵地宫内部和外围构建了实景三维模型,为不可移动文物实现数字化提供了研究思路。
05 技术融合:构建考古大数据库
广西壮族自治区自然资源厅国土测绘处相关负责人表示,这项源于广西的技术创新,不仅革新了考古研究方法,更让八桂大地的自然遗产在数字时代焕发出新的生机。
未来,该技术将进一步与人工智能、多源遥感等技术深度融合,构建考古大数据库,实现遗址动态监测、演化过程模拟与古生态系统复原。
基于实景三维技术构建的数字孪生模型,将静态喀斯特奇观转化为动态可挖掘的“数据宝藏”,应用前景广阔。
这些模型为钟乳石和岩壁建立永久性数字档案,支撑长期监测与保护效果评估。
06 全球视野下的无接触考古
无接触考古已成为全球考古学界的新趋势。在埃及,研究人员采用综合地球物理成像方法,对阿尔迪亚巴特考古山进行了非侵入式调查。
结合地面磁力测绘和探地雷达,研究人员发现了地下异常现象,解读为墓室、泥砖墙和可能的石灰岩石棺,位于0.2至3米深的深度。
在陕西科技大学,壁画保护研究团队依托自主研发的内窥技术,对西安多处考古发掘现场的墓道及墓室内部结构进行了非接触式全景信息采集。
面对考古现场狭小空间、脆弱遗迹的保护难题,团队开发了高精度内窥镜及探墓机器人系统,其设备搭载高分辨率镜头与传感系统,执行360度全景拍摄,实时传回高清影像与数据。
在埃及萨卡拉,探索频道团队使用Artec 3D扫描仪为一具法老木乃伊创建了数字孪生,判定这是迄今发现最古老的埃及法老木乃伊,全程无需移动文物。
从广西的喀斯特地貌到埃及的沙漠,从秦始皇兵马俑到汉阳陵,三维数字化技术正在重新定义考古学的边界。
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