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“门外汉”走进虚拟重建领域

  韩冬(前排左一)与团队成员一起查看测量数据天津大学供图

  暑假已至,可天津大学文化遗产保护与传承信息技术研究中心实验室仍是一派忙碌景象。当科技日报记者走进实验室时,一台3D打印机正在打印着一座“人俑”——秦始皇帝陵二号青铜马车的驭手。前不久,经过7轮近一年的现场采集,天津大学软件学院副教授韩冬率队用三维技术完成了秦始皇帝陵二号青铜马车的精准“量体”工作,获取了51G的点云数据。

  “数据收集只是第一步。我们正在将工作进一步深入,考虑如何才能更好地利用这些数据,让文物真的‘活’起来。”7月18日韩冬在接受科技日报记者采访时说。

  从颐和园开始,“门外汉”走进虚拟重建领域

  韩冬接触文物是从古建筑测绘虚拟复原工作开始的。那时,数字媒体专业出身的韩冬还是文物领域的“门外汉”。

  2011年,那时的韩冬在寻找数字技术合适的应用场景,机缘巧合他得知天津大学古建筑研究团队正在做颐和园内德和园大修项目的测绘工作。

  “当时我们就考虑,能否用数字技术实现古建筑的三维重建,并以数字化为基础进行建造模拟演示。之后我便联系了古建筑研究团队,双方对合作都很感兴趣。”韩冬说。

  “测绘出的数据和图纸,在修缮完毕后一般就会被‘束之高阁’了。但经数字化后,就可以对这些数据进行二次利用,如实现虚拟演示、状态模拟等。”韩冬说,这是他第一次接触文物领域的数字化工作,尽管这个领域对他来说是全新的,但他并不觉得陌生。“这可能与家庭的熏陶有关。”韩冬说,他的父亲从事美术创作和教育工作,家里有着浓厚的艺术氛围,这让他对于艺术和美有着与生俱来的熟悉和亲切。

  德和园三维虚拟重建项目结束后,韩冬又和该古建筑研究团队一起完成了甘肃张掖大佛寺的数字虚拟重建工作。他们利用三维扫描技术,对佛像和寺庙建筑进行了全面数据采集,在此基础上完成了更加精准的仿真模拟。之后,他们又参与了湖南马王堆汉墓、故宫端门数字馆、秦始皇帝陵等多个项目。经过这些历练,韩冬渐渐爱上了数字虚拟重建这份工作。

  率队常年在全国各地奔走,希望更多人爱上文博

  回顾过去8年的“重建”工作,让韩冬印象最深的一次,是参与实施故宫端门数字馆的交互建设。数字馆中的“《兰亭集序》数字书法交互体验内容”是韩冬和团队其他老师共同完成的。这个项目让韩冬深刻体会到数字技术在文物博物馆领域将“大有可为”,它能让的文物“活”起来,让观众更直接地了解文物的“前世今生”。

  团队用增强现实技术还原了《兰亭集序》中描写的曲水流觞的场景。游客可以当一回王羲之,在现场书写《兰亭集序》,而计算机则帮助人们模拟出水墨渲染的逼真效果。“当时,游客天天都排长队体验。”韩冬回忆说。

  “现在,越来越多的博物馆都在开展数字化、智慧化建设工作。而数字技术也必将改变博物馆的传统展陈方式。”韩冬说,数据采集仅是重建工作的一部分,还有更多的问题需要我们去解决。

  “就像正在打印的驭手俑,就是基于精准测量的数据。但真正打印起来却并不像想象中的那么简单,依旧要在实践中解决诸多难题。”韩冬拿起一匹已经打印好的“马”对科技日报记者说,马之所以分成上下两部分打印,就是因为马肚子等部位没有支撑点,无法悬空打印,也就不能实现按原比例精准打印。

  如今,韩冬团队也吸纳了计算机软件、动画等各专业的青年学生,他们常年马不停蹄地奔走在全国各地。“希望通过一个个项目,让这些青年学生和我一样,最终深深地爱上了这份工作,把现代科技融入文物博物馆领域,为人类打造通向古老文明的桥梁。”韩冬说。

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