三維激光掃描技術(shù)在石窟石刻文物保護(hù)中的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)在石窟石刻文物保護(hù)中的應(yīng)用主要是對(duì)大型石雕建筑藝術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)手工藝制造等利用3D立體思維導(dǎo)圖模型數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)師提高設(shè)計(jì)思路和理解能力，從而在完成石刻作業(yè)中達(dá)到精準(zhǔn)把握，縮短施工時(shí)間和圖紙繪制步驟，為客戶(hù)需要提供自動(dòng)裁切或者等比縮放的施工數(shù)據(jù)圖，因?yàn)榫雀?、施工周期短，所以，三維激光掃描技術(shù)，在石刻雕塑領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣闊，同時(shí)還在石窟的保護(hù)工作上起到重要意義。

黃山

具體的操作方法是，現(xiàn)場(chǎng)工程師把設(shè)備連接后通過(guò)后期軟件對(duì)掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，一般大型的石刻雕像作品，可以對(duì)其臉部細(xì)節(jié)、形態(tài)方面都可以利用手持三維掃描儀掃描下來(lái)，從而提高模型的精確度，精度可以達(dá)到0.3毫米以上，利用掃描下來(lái)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)模型生成，然后利用軟件中的紋理進(jìn)行模型紋理貼圖。在操作過(guò)程中為了方便操作，還可以把整個(gè)模型進(jìn)行整塊分解，對(duì)不同部位或者不同夠造的模型進(jìn)行分類(lèi)并具體實(shí)施操作，利用軟件自帶的數(shù)據(jù)裁切出圖，從而生成cad圖紙。

三維激光掃描技術(shù)可根據(jù)具體雕塑品的狀態(tài)樣貌以及形態(tài)特征快速定位，區(qū)別于一般的數(shù)字平面攝影，而且還為龍門(mén)石窟的佛像進(jìn)行數(shù)字化歸檔，因?yàn)槭呷菀资艿江h(huán)境的因素遭到風(fēng)蝕或者損壞，為了把壯觀的場(chǎng)面能作為數(shù)據(jù)保留下來(lái)，進(jìn)行了三維掃描，技術(shù)工作人員只需要搭建腳手架，并利用手持三維掃描儀就可以進(jìn)行大型石窟石像的具體掃描，建筑的掃描工作從而使世界文化遺產(chǎn)得到完整的三維數(shù)字化歸檔。

在計(jì)算機(jī)技術(shù)和一些測(cè)量技術(shù)還沒(méi)出現(xiàn)以前石刻工藝都是靠人工拉皮尺或者卷尺以及指針、梯子、繪圖筆和坐標(biāo)紙等完成的，工藝非常復(fù)雜。在施工現(xiàn)場(chǎng)中，不僅要攀爬，還要在作業(yè)中不能造成石窟損壞，在雕刻過(guò)程中還要注意空間比例等等，讓一件石刻作品能完整地呈現(xiàn)在人們面前，可能要花費(fèi)很多年。而隨著科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)發(fā)展，三維掃描技術(shù)逐漸滲透到了這個(gè)領(lǐng)域中，利用自己的空間信息采集技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人工作業(yè)的繁雜，使工作效率大大的提高了。

其中，就有地面三維激光掃描石刻的三維信息采集。這種采集信息是通過(guò)地面三維激光掃描機(jī)固定在地面上，用激光發(fā)射出的紅外線激光束對(duì)固定點(diǎn)的坐標(biāo)快速準(zhǔn)確的獲悉，進(jìn)而對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。在操作過(guò)程中不會(huì)直接接觸石窟的表面，通常掃描儀的激光束每秒鐘會(huì)采集到2000到50萬(wàn)個(gè)點(diǎn)，在幾十分鐘內(nèi)就能完成石窟的空間采集工作，生成立體三維高精度數(shù)字模型，著名的案例就是云崗石窟和克孜爾石窟的掃描。

三維激光掃描技術(shù)是采用了精密的攝像機(jī)利用一些數(shù)學(xué)公式等對(duì)影像進(jìn)行操作和分析，從而達(dá)成精準(zhǔn)定位。三維掃描技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于石窟和石刻文物保護(hù)工作領(lǐng)域起到了重要作用，已經(jīng)受到到了國(guó)家的重視和文物保護(hù)界的廣泛歡迎。