3-D 数字建模技术可以永久保存濒危历史遗址

在战争和时间摧毁更多重要文化遗址之前,我们需要以 3-D 数字图书馆的形式保存它们

Deshi Deng

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在 163 个不同的国家/地区,1000 处自然和文化历史遗址构成了我们最宝贵的人类遗产。联合国教科文组织称它们为世界遗产,范围从刚果民主共和国濒危的维龙加国家公园到叙利亚的古代城市帕尔米拉,再到美国的拉什莫尔山。

我们每天都在失去一点这样的遗产。战争、气候变化和污染造成了损失,风雨也是如此。阿富汗的巴米扬大佛(2001 年被塔利班炸毁)和帕尔米拉(2015 年被 ISIS 部分摧毁)已经消失。联合国教科文组织每年拨出的 400 万美元用于保护,甚至不足以照顾被认为面临永久消失的紧迫风险的数十个遗址。但还有另一种选择。新的数字保护技术让我们至少可以通过 3-D 扫描、建模和数字存储在虚拟世界中保留它们。此类项目可以通过政府、大学、行业和非营利组织的合作来完成。

为了制作 3-D 模型,激光扫描仪将光线照射到物体上,并收集生成的拓扑点云。为了再现每一个角落和缝隙,扫描仪从所有可能的角度拍摄重叠的图像。然后,计算机将一个大的表面图像缝合在一起,并从一个点到另一个点绘制线条以创建线框模型。高分辨率数码相机添加颜色和纹理。完全组装后,模型可以查看、打印或操作。


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这些扫描不仅仅是将记忆保存在数据库中。凭借高度精确的测量,考古学家可以找到隐藏的通道或揭示古代工程技巧。学童可以探索他们可能永远不会看到的地方。当遗址被摧毁时,扫描甚至可以用来重建那里的景象。这种情况已经发生在乌干达的卡苏比陵墓这个世界遗产遗址上。它们建于 1882 年,由木材制成,于 2010 年被火烧毁,并于 2014 年根据 2009 年制作的 3-D 模型在很大程度上重建。超过 100 个世界遗产遗址已被保存为 3-D 模型,保护主义者正在竞相记录更多遗址,尤其是在饱受冲突的中东和北非地区。

2003 年,出生于摩苏尔的伊拉克裔美国人 Ben Kacyra 与人共同创立了非营利组织 CyArk,该组织现在是 3-D 数字保护领域的领导者。Kacyra 通过开发和部署世界首个便携式 3-D 激光扫描系统而发家致富;他的组织也是第一个——现在也是规模最大的——将该技术大规模应用于保护领域的组织。CyArk 500 项目旨在以数字方式保护 500 个世界遗产遗址,将公共和私人融资、政府支持和前沿研究相结合,以尽可能确保工作的准确性和实用性。所有项目都存档在公共服务器和安全的数据库掩体中。

世界各地的保护主义者都在效仿 CyArk 的方法。为了扫描拉什莫尔山,该非营利组织提供了人员、专业知识和一些资金。美国国家公园管理局增加了资金,并增加了一支技术攀岩队来扫描总统的鼻孔和眉毛下方。当地一家工程公司和大学矿业系就当地地质情况提供了咨询。苏格兰历史环境局、苏格兰国家遗产机构和格拉斯哥艺术学院数字设计工作室收集了数据,并将它们部署为可视化和保护这座山的工具。

当地重要的建筑物也可以通过这种方式保存下来。由于工程、建筑和其他公司在其工作中使用 3-D 扫描,许多城市都有当地的扫描公司。匹兹堡激光扫描美国公司的经理蒂姆·克莱蒙德每天收取约 1,000 美元来获取和处理数据,但是,他说,“尽管我们收到了许多来自对使用 3-D 扫描进行历史保护的实体提出的请求,但似乎没有为此提供资金。”

虽然每个世界遗产扫描项目都是独一无二的,但一个典型的项目成本约为 50,000 美元。只需 5000 万美元,所有 1000 个世界遗产遗址的模型就可以永久保存下来。我们敦促各国政府、大学和非营利组织支持数字保护,以便在我们失去历史之前将其捕捉下来。

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