本期，讓我們跟隨央視紀(jì)錄片的鏡頭，走進(jìn)考古現(xiàn)場(chǎng)，探尋高精度三維掃描儀如何成為考古學(xué)家手中不可或缺的神秘武器。

      顱骨被置于勻速旋轉(zhuǎn)的托盤上，三維掃描儀投射激光束，并以每秒數(shù)百萬(wàn)點(diǎn)的采集速度，精準(zhǔn)捕捉并衡量顱骨表面的每一個(gè)點(diǎn)位，最終以微米級(jí)精度構(gòu)建出顱骨完整的三維數(shù)字模型。

      基于顱骨的高精度三維模型，研究團(tuán)隊(duì)在三維建模和圖像處理軟件中模擬北周武帝面部軟組織的分布規(guī)律與厚度參數(shù)，逐步勾勒出他的面部輪廓。通過(guò)整合歷史時(shí)期人種特征數(shù)據(jù)庫(kù)，最終完成了這位帝王的相貌復(fù)原。

      他對(duì)一具古代人骨展開深入研究，旨在確認(rèn)其生前的身份。為了在研究過(guò)程中最大限度地保護(hù)文物，張教授先將椎骨碎片進(jìn)行專業(yè)粘連復(fù)原，隨后引入先臨三維的高精度三維掃描儀，以便在不挪動(dòng)椎骨的情況下進(jìn)行全方位觀測(cè)。

      通過(guò)掃描獲取的高精度三維模型，不僅精確還原了椎骨的每一處輪廓，還讓研究者突破了物理限制——無(wú)論是微觀特征的放大觀察，還是多角度的自由旋轉(zhuǎn)，都變得輕而易舉。

      傳統(tǒng)考古測(cè)繪依賴照片記錄與手繪線圖，難以精準(zhǔn)捕捉地層中的細(xì)微結(jié)構(gòu)及復(fù)雜突起形態(tài)，而大空間三維設(shè)備在局部精度與細(xì)節(jié)呈現(xiàn)上亦存在局限。EinScan Libre的三種掃描模式，兼具大場(chǎng)景高效掃描以及細(xì)節(jié)的精細(xì)還原，既能完整獲取遺址宏觀空間信息，又可靈活捕捉局部區(qū)域的精細(xì)特征。

      掃描過(guò)程中，考古工作者能夠在EinScan Libre的高清觸摸屏中實(shí)時(shí)觀察數(shù)據(jù)獲取動(dòng)態(tài)。掃描完成后，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)智能檢測(cè)算法快速處理，輸出高質(zhì)量的考古繪圖及斷面正射影像圖。這些細(xì)致精確的視覺資料，為后續(xù)發(fā)掘與保護(hù)提供了科學(xué)準(zhǔn)確的“數(shù)字檔案”。

      在鄭州唐開元寺人骨埋葬坑的考古發(fā)掘中，面對(duì)坑體面積大與遺骸密集疊壓的挑戰(zhàn)，考古團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用“整體提取+三維掃描”的科技考古模式，旨在通過(guò)數(shù)字化手段逐層剖析埋葬坑復(fù)雜的堆疊結(jié)構(gòu)，以便提供全面而深入的研究視角。

技術(shù)人員在進(jìn)行唐開元寺人骨埋葬坑清理前的三維數(shù)據(jù)采集

      團(tuán)隊(duì)首先將整個(gè)埋藏單元套箱提取至實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)在發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位三維掃描，高精度完整記錄遺骸的原始埋藏狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)室清理過(guò)程中，考古人員對(duì)遺骸進(jìn)行分層處理，并運(yùn)用三維掃描技術(shù)對(duì)人骨關(guān)鍵部位進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，隨后對(duì)掃描得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、修復(fù)和建模等處理等。經(jīng)過(guò)兩年系統(tǒng)性研究，這些三維數(shù)據(jù)揭示出重要?dú)v史線索：這些遺骸極可能是開元寺主持埋葬的因?yàn)?zāi)疫病逝的平民。

      每一幀精密的掃描數(shù)據(jù)，都是連接古今的時(shí)空橋梁；每一處精細(xì)的三維重建，都訴說(shuō)著文明演進(jìn)的動(dòng)人故事。

      部分素材來(lái)源：中央電視臺(tái)紀(jì)錄頻道《考古學(xué)家的神秘武器》、中國(guó)文化報(bào)《科技賦能 與古為新》