Artec Eva与Space Spider重塑17世纪瓷器,唤醒一段荷兰与中国的曼妙历史

由Loretta Marie Perera拍摄

概要:在荷兰代尔夫特市,一位设计师与代尔夫特大学合作,重塑了17世纪一款中式瓷器,并基于几百年前的设计,制作了新品。

目标:为17世纪的古董花瓶制作3D模型并打印,再根据挖掘的古老工艺品,进行全新概念设计。

使用工具:Artec Eva、Artec Space Spider

中国地大物博,历史悠久,中国文化如今也跻身世界主流,从美食到科技,越来越多的人开始探索、接受中国文化。中国的精美装饰盘也不例外,最有名的就是中国瓷器了。

早在汉朝(公元前206年-220年),标志性的蓝白花纹就走出国门,中国文化划上了等号,或至少被认为是最典型的中国文化元素。这种流传了几百年的瓷器来源于景德镇。这座南方小城及周边地区生产了大多数中国瓷器,贯通南北的河道也促成这些精致艺术品走向国内外市场。

新技术让历史悠久、价值连城的文物重新焕发生机。

早在15世纪,就有大量欧洲旅客购买中国瓷器的记录。到17-18世纪,东亚市场的茶叶、丝绸、香料,当然还有瓷器,吸引了更多欧洲公司。1602-1682年,据说荷兰东印度公司就出口了3000-3500万件瓷器,远超英国、葡萄牙、瑞典东印度公司。

为了重现这段历史,设计师Maaike Roozenburg和荷兰知名大学代尔夫特理工大学,尤其是工业设计学院,一同使用由Artec大使4C Creative CAD CAM Consultants提供的扫描仪进行了项目合作。

“整个青花瓷的历史非常吸引人,”Roozenburg说道。“就是这种中国发明的神奇白色材料。当时,人们简直被迷住了。人人都想有一件,当时中国就开始为西方市场制作瓷器。所有欧洲王室都喜欢中国瓷器。”

在荷兰,中国瓷器广受欢迎,荷兰瓷器艺术家于是着手开始尝试模仿制作。结果就是荷兰人创造了代夫特陶器,成为国内有名的一大产业。

“17世纪,代夫特陶瓷花瓶用于装饰阿培尔顿Het Loo皇宫皇家花园,” Roozenburg说道。“但它们现在都消失了。考古学家只找到了残缺的碎片,但科学证据表明,它们依然存在于此,包括一些画作。”

两件仅存的17世纪花瓶不允许被带离,所以Artec扫描仪被带了进来。

要制作这些含有中国元素的代夫特陶瓷花瓶,要先捕获一些正本。我们在全世界仅找到了两件:一件在英国爱地格府邸,另一件在德国法沃利特宫博物馆。

“谢天谢地,当时的王室成员将这些花瓶作为礼物送给了其他王室!”Roozenburg说道。

由于两地都规定不得将花瓶带出,制作团队于是亲自抵达现场。“当城堡发现花瓶绝无仅有,便拒绝取出花瓶的要求,” Roozenburg回忆道。“所以我们就打包带上Artec扫描仪,前往英国和德国城堡,进行现场扫描。”

“我认为扫描技术最棒的一点,就是可以把必须留在博物馆内的易碎珍品,变成数字化的存在,还能对它进行探索,”Roozenburg说道。“如此一来,那些原本都禁止触摸的历史文物,就可以进行相关操作了。”

扫描过程中还会出现其他问题,瓷器表面反光,这也是扫描仪面临的共同难题。“我们以为也许问题难以攻克,但最后Artec Eva呈现的效果远远超过我们的预期,” Roozenburg说道。

使用Artec Eva之前,团队先尝试了CT扫描仪。因为这种扫描仪特殊的工作原理,导致最终扫描失败。这种扫描仪采用穿过扫描仪的射线,对扫描物体进行断层扫描,最后再用软件将每层扫描拼接起来。“这么操作会使扫描效果很粗糙,之后还要做大量的修缮工作,”她补充道。

Artec Eva,是一款操作简单的高精度扫描仪,为捕获几乎任何中型尺寸物体提供了解决方案,包括表面反光的物体,这点对于这些花瓶来说尤为重要。结构光扫描技术也很安全,能获得高分辨率精准测量结果。

为保证不会出现意料之外的状况,我们用聚苯乙烯泡沫塑料制作了这些花瓶模型。“我们不想在英国的城堡里搞出什么意外惊吓,否则还得找临时解决方案!”Roozenburg笑道。

为保证花瓶摆放平稳,尽可能少动它,团队搭建了一个带有小马达的圆形平台。花瓶被放置在这个平台上,缓慢转动,再将Artec Eva安装在三脚架上,以获得完整、均匀的扫描效果。

对于花瓶上的狮头和贝壳等装饰物,团队采用了Artec Space Spider。这款扫描仪完美适用于小型物体和精密细节的扫描,准确度和分辨率极高,是捕获精美细节和丰富色彩的最佳选择。扫描完成后,这些装饰物由MATLAB进行修缮处理,最终完成3D打印。

“你不能一次性扫描整个花瓶,必须先去掉一些细节,不同部分使用不同的模具,修过后再合成,”Roozenburg解释道。

制作新花瓶,需要铸模、打印、组装、上色等多个步骤。

所有数据带回阿姆斯特丹工作室进行进一步处理。瓶身数据在Artec Studio、MATLAB、Sketchup、Geomagic Studio 2013中进行后期处理,制成细节丰富的模型,并通过数控加工制作成陶瓷活动模具。

至于Artec Studio软件如何进行后期处理,代尔夫特理工大学工业设计学院实验室负责人Bertus Naagen这样解释:“我们进行了标准化处理,为每份扫描进行了粗修、精修、全局、异常值移除、尖锐融合(半径),加入小型物体滤镜。然后,我们对齐了所有扫描,再次进行尖锐融合(实体)。最后,将数据以STL或OBJ格式导出。”

另一点需要注意的是,干燥过程中,陶瓷体积会收缩,所以还要放大模型尺寸来弥补收缩的部分。待花瓶模型做好,装饰物组装好后,再为花瓶一个个上色上釉。

这样,目标完成了:新技术让历史悠久、价值连城的文物重新焕发生机。

“最棒的是,你无法分辨我们采用了新技术。45个花瓶的最终成品看起来和正品别无二致,就像是来自17世纪的一样,”Roozenburg说道。

理工大学扫描专家Naagen和Roozenburg一起合作了几个项目,在本项目中,“一起讲述了荷兰与中国之间几百年的文化交流。”

Naagen一直希望结合现代技术和历史遗迹,他和他的团队对于保护历史的项目一直热情满满。

“这是文化,”他说道。“我们应当把它带给全世界所有人。”

捕获文物,细节决定成败。

在这些地方,尤其是荷兰代尔夫特,还发现了陶瓷杯、碗、盘,这些都是来自中国的历史文物,折射出17世纪中荷商路的遗迹。

“17世纪的玻璃制品非常易碎,大部分都破损了。它们大多都放在博物馆的玻璃柜中,绝对禁止触摸,”Roozenburg说道。“我想帮助它们,重回餐桌。”

制作花瓶时,他们的目标是要尽可能制作和正品一模一样的作品,放回公园,就好像他们从未离开过,但制作玻璃制品时,目标很简单:体现历史轨迹。

“我没有制作完美的复制品,你还能看到上面的一些裂痕和瑕疵。我也没有补全碎片,这样的话,看起来更具艺术感和实验性,”Roozenburg说道。

通过和景德镇工匠们合作,她根据这些文物创造了全新作品,这些作品本身就不完整,带有裂缝瑕疵。

Roozenburg打算采用全新技术,即Artec Space Spider,来重塑这些被遗忘的瓷器。“整个扫描过程好比是一件工具,但这件工具需要学习才会使用,”她说道。“你一定要用过几次,才能学会,理解设备如何运作、如何捕获你周围的世界,这一过程十分有趣。”

Roozenburg带着Artec 3D扫描数据和打印出来的17世纪瓷器,前往中国,想问问工匠他们是否还能制作这些餐具。

“使用这项新科技的奇妙之处就在于,你可以为一件物品制作数字形态,并带到地球另一端,”Roozenburg说道。中国的工匠也参考Artec扫描数据,在设计花纹和纹理时,通过这些数据研究了原作细节。

中国工匠根据扫描和照片制作新碗模型。

手工制作完新品后,又进行了扫描、数字建模、打印。

Roozenburg于是又根据她经手的历史文物,制作了一系列全新作品,纪念中荷之间长达几百年的贸易交流。

Roozenburg之前使用的 CT扫描仪“需要大量后期处理和数据处理,”这一项目是她第一次使用Artec便携式扫描仪

“了解扫描仪以及它捕获世界的工作原理非常有意思。你可以把各个扫描件拼接成完整作品,而且很容易操作。扫描过程本身就像是一场芭蕾:动作流畅地划过每个角落,捕获物体。”

Artec大使4C的Els Rappard-Oostland见证了Artec扫描仪的广泛使用,从高校、医院到重型机械质量控制。她表示,这次项目最重要的意义在于,被扫描的杯子、碗盘由17世纪的中国景德镇生产,但发现于代尔夫特市。

“项目很伟大,”她说道。“借助现代科技,历史重回人间。“

完美复制:致代尔夫特与过往True replicas: to Delft and back)由代尔夫特考古机构、代尔夫特大学、王子宫博物馆、景德镇国际工作室合作完成。

特别感谢:Ir.Bertus NaagenSteven Jongma en Adriaan Rees博士

Het Loo皇宫花园花瓶(Garden Vases Palace Het Loo):荷兰Het Loo皇宫项目,由代尔夫特理工大学、法沃利特宫、爱地格府邸、皇家Tichelaar Makkum陶瓷制造商合作完成。

特别感谢:Ir.Bertus Naagen、Suzanne Lambooy、Jan Kok

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