大英博物馆拍摄3D格式的亚述浮雕藏品

当你在博物馆的橱窗里看到一个精美的花瓶、项链、匕首,你会不会有冲动把他拿在手里,从各个角度近距离仔细观察它呢?

触摸并感受珍贵藏品在今天来讲还是白日梦, 但是通过3D模型从不同角度观看展品却以变成了显示。如今世界各地越来越多的博物馆和画廊都在筹备将藏品3D数字化的计划。

现在你也可以对大英博物馆的亚述浮雕藏品做同样的事了, CyArk公司在2014年底使用了Artec Eva扫描仪对其进行了3D扫描。CyArk成立于2003年,作为一个非盈利性质的组织,他们致力于利用创新科技为那些在时间流失、自然灾害以及人类破坏面前即将被摧毁的世界文化遗产,创建一个自由的3D在线博物馆,以供各方参阅研究。

“这些浮雕是在公元前9-7世纪按照强大的亚述国王的命令为其宫殿制作的。当时的亚述王国面积很小,在现今的伊拉克北部地区,通过不断的扩张征服了波斯湾至尼罗河的中东地区。雕刻的题材范围从皇家征服的成就至狩猎的场景,都用来装饰亚述君主的宫殿, 大英博物馆网站前任负责人Matthew Cock讲到。

“部分浮雕在19世纪40年代末被博物馆收购。另一部分是在19世纪50年代时Austen Henry Layard 爵士在财政部举办的探险活动中发现的, 他在1845年就开始在尼姆鲁德挖掘Ashurnasirpal的西北宫殿。第一部浮雕是在1847年6月运抵伦敦的。随后又添置了一个巨大的有翅膀的公牛雕塑。为了配合这些文物,博物馆于是创建了亚述画廊 – 就位于埃及雕塑和希腊画廊之间 – 直至今天。”

浮雕上的画面展示的是一个完整的故事,随着剧情的展开观看者就会从一个浮雕到另一个浮雕一直看下去。

在过去的160年中,亚述浮雕和雕塑品已经被陆续安置在了大英博物馆中。工作人员也不断尝试利用最先进的成像技术来捕捉它们的外形数据,以方便研究人员对雕塑进行进一步的研究。然而,浮雕的图像甚至是视频无法做成真实比例,所以CyArk的工作人员决定使用3D扫描技术来扫描浮雕。

使用Artec Eva扫描仪进行结构-光3D扫描是CyArk所使用的技术之一。扫描团队对博物馆中受保护的亚述浮雕板及文物进行了扫描并获得了3D数据。在短短两天时间内就扫秒了205平米的浮雕,并获得了113Gb的几何和纹理数据。

利用扫描获取的3D数据, CyArk试图创建一个全新的环境素材, 将模型放置在视频中, 添加一个燃烧的火炬增添气氛,来虚拟模拟十几个世纪前亚述宫殿的场景。

下面的视频展示了CyArk 公司对10b房间中Lachish 围攻战石雕使用3D扫描进行早期开发的过程。一旦最终成型,就可以使亚述文物以及博物馆中的其他藏品被更多人了解,帮助研究员进行进一步科学和艺术研究,对发展这一古老的文化起着积极地作用。

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为了达到这种效果, 原始的扫秒数据通过分辨率为0.5 至 0.9 mm(取决于数据集的大小)的快速融合演算法加工处理合并生成3D模型。自动对齐算法被证明是非常有用的 (95% 的时间都是通过这个算法来处理数据), 可以加快整体配准速度,使您只需要花费不到一个小时的时间就可以完成此项工作。

处理这个庞大的数据集才是对一个团队真正的挑战。 在启用和加速纹理化的过程中, 需要优化浮雕的石板 (通常需要从20m表面抽取) 至4m表面, 并采用了Intel高端的i7主机。然而纹理贴图还是耗费了很长的时间: 整个过程持续了将近6个小时, 数据处理完已经是深夜了。

最初的处理和纹理化是在 Artec Studio软件中进行的, 这是一款Artec Eva扫描仪专用程序。法线贴图会在Adobe Photoshop 软件中(NVIDIA 法线贴图过滤器)由漫反射纹理生成,然后再辅以增强的火炬之光和反射纹理细节渲染。 10b房间中Lachish围攻战的浮雕3D模型是在Autodesk的3ds Max软件中进行重组、燃烧、渲染优化的。

扫描亚述文物是在CyArk公司倡导的文物存档以及3D技术推广应用计划的一部分。使国际博物馆获取更多的利益。

大英博物馆认为 3D技术很有可能会在不久的将来,成为博物馆记录藏品的主要手段。所以要继续加快数字化藏品这一新概念的进程,使用这些数据在现在或将来进行展出,同时开放3D资料。

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