3D建模在西藏文物遗产保护中的功用解析

【摘 要】3D建模是文物保护中的重要技术形式，对文物遗产保护起着重要作用。文章在阐述3D建模内涵、特点和应用优势的基础上，结合西藏文物遗产，从三维扫描、数字软件、三维打印等几个方面具体分析3D建模技术在西藏文化保护中的功用，旨在更好地促进西藏文化保护工作的发展。

【关键词】3D建模 西藏文物 保护 功用

我国拥有悠久的历史，历史文化遗产众多，优秀的历史文物对研究古代历史文化起着十分重要的作用，具有很高的历史价值，是中华民族的重要标志。伴随社会的发展进步，受自然、历史等因素的影响，历史文物受到了破坏，甚至还有一些文物流失到海外。文物是一种不可再生资源，一旦遭到破坏很难被修复。大量历史文物流失，不利于历史文化发挥其价值作用。为此，需要相关人员结合实际加强对历史文物的保护。基于文物形状、纹理、不方便接触等方面特点，因而怎样快速获取文物模型成为文物保护人员需要思考和解决的问题。三维建模技术作为一种先进的非接触技术形式，对文物的保护起到了十分重要的作用。为此，在文物保护工作中需要相关人员加强对三维建模技术的应用。

一、3D建模概述

3D是三维图形的简称，是通过计算机在平面中显示的三维图形。在真实的三维空间中，计算机营造的物体世界很像一个真实的世界，在人眼近大远小的特点下会形成对物体的立体化感受。另外，基于计算机屏幕上色彩灰度的不同会给人眼带来视觉上的错觉，加上色彩学知识的影响，三维物体边缘的凸起部位还会显示出高亮度色彩，凹下去的部分受光线的遮挡会显示出暗色的特点。这一认识被相关人员广泛地应用到网页制作或者3D线条的绘制中，能够充分显示出理想的3D图形效果。

3D建模主要是借助计算机以数学方法描述物体之间的空间关系。例如，计算机辅助设计（CAD）程序可在屏幕上生成物体，使用方程式产生直线和形状，依据它们相互之间及与所在的二维或三维空间的关系精确放置。应用程序和数据建模是为应用程序确定、记录、实现数据和进程要求的过程。这包括查看现有的数据模型和进程，以确定它们是否可被重复使用，并创建新数据模型和进程，以满足应用程序的独特要求。

二、西藏文物遗产

西藏是我国文物古迹较为丰富的大省之一，现有2300多处文物古迹，包括布达拉宫、大昭寺、甘丹寺、扎什伦布寺、夏鲁寺、萨迦寺和古格王国遗址等。除国家级文物保护单位以外，西藏还有48处自治区级文物保护单位和168处地县级文物保护单位。

（一）布达拉宫

布达拉宫1961年就被列为全国第一批重点文物保护单位，得到了政府部门和中央地区的高度重视，并组织成立了专门的文物保护机构。随着西藏经济的快速发展以及布达拉宫的对外开放，国家和政府对布达拉宫保护的力度也越来越大，促进了西藏地区旅游经济的发展，发扬了藏族文明。

（二）大昭寺

大昭寺是藏民心中最神圣的庙宇，也被人们称作“祖拉康”“觉康”（藏语意为佛殿），位于拉萨老城区中心，是一座藏传佛教寺院，为藏王松赞干布时建造。在以往除了高僧、贵族及四品以上的官员外，一般人是进不了布达拉宫的，信仰藏传佛教的藏民，求神拜佛最神圣的殿堂就是大昭寺。发展至今，大昭寺已有1300多年的历史，在藏传佛教中拥有不可替代的地位。大昭寺是西藏迄今为止发展最为辉煌的建筑形式，也是西藏发展最早的土木结构建筑，并且开创了藏式平川式的寺庙布局规式。

（三）甘丹寺

甘丹寺是西藏格鲁派六大寺院中地位最为特殊的寺庙，它是由藏传佛教格鲁派的创始人宗喀巴于1409年亲自筹建的，位于拉萨达孜县境内拉萨河南岸海拔3800米的旺波日山上。旺波日山犹如一头卧伏的巨象，驮载着布满山坳、规模庞大的建筑群，充分体现出传统藏传佛教寺院建筑因地制宜。寺庙傍山而立，群楼重叠，巍峨壮观。

三、3D建模在文物遗产保护中的应用优势

在社会科技的不断发展下，3D建模技术被广泛应用到社会发展的各个领域，在文物保护中也发挥了重要的作用。基于三維扫描技术的虚拟现实技术在文物展示中起到了重要的作用，在三维扫描技术的作用下能够快速扫描、确定文物所在的位置，在最大限度上保证文物的基本形态，延长文物的寿命。3D建模在文物遗产保护中的应用优势主要表现在以下几个方面：第一，能够快速无误的获取文物基本信息，为文物的收藏、保护、展示提供重要支持。在3D建模技术的支持下能够在充分了解文物各方面信息的基础上来模拟文物，从而在减少破坏文物和不改变文物基本状态的情况下提取文物基本信息，最终实现对文物的有效保护。另外，对于比较大型的文物信息采集，3D建模技术能够进一步显示出自身优势，提升文物保护工作的效率，充分弥补传统二维文物扫描和拍摄的局限。第二，为文物复制技术的应用发展提供重要支持。文物复制的传统方法是在原来器物的基础上进行，在这样的操作下难免对文物本身带来伤害，甚至还会带来不可弥补的损失。3D建模技术以一种非接触的方式能够获取全面的器物数据信息，之后再应用复制技术获取器物的数据信息，建立相应的文物分析数字模型，并在先进复制技术的应用下获得高精确度的复制品，在简化文物复制程序的同时减少了对文物本身的破坏。第三，对文物开展模拟修复实验。3D建模技术的应用能够在三维处理应用软件的基础上对器物数据信息进行模拟修复，为文物的修复提供重要支持。

四、3D建模在西藏文物遗产保护中的应用

（一）数字软件在西藏文物修复中的应用

西藏文物修复工作主要是通过文物定点或者非定点的三维扫描对文物形态、材料和色彩进行数字化转化操作，并将获取的信息输入到相应的电脑系统中，建立新的3D立体化文物模型。基于三维立体模型的3D扫描具有很强的精确性，精准度达到了0.001微米，技术人员在获取信息之后能够将所获得数据信息录入到计算机系统中，并借助数字雕刻软件来恢复文物文件，恢复原来破损的文件类型，提升文物保护和修复工作人员的工作效率。随着社会科技的发展，数字软件修复技术不断丰富，出现了Pixologic Zbrush、Autodask Modbox等技术形式，将这些技术形式应用到雕刻技术中能够更好的进行程序操作，实现对各类信息的数字化整理，提升软件应用操作的自由度。

对于已经生成的专业模式，根据专业化导入能够实现各类残存线索的拼接处理，从而形成全新的文物保存模式形态。重新改善的拼接模式能够对其形态进行转换，将文物保护格式转变为经常使用的OBJ专业模式进行导入处理，实现对模糊纹理的辨认和分析。在应用Zbrush软件进行模型雕刻操作之后，需要将模型放入到3dmax内重新导出，获取复原文物的位置信息。

（二）三维扫描在西藏文物数字信息存储中的应用

三维扫描技术是建立在计算机、机电等技术基础上的，是能够为物体的外形和颜色进行扫描的基础形式，并能够得到物体表面空间坐标的先进技术形式。在社会科技的发展下，三维扫描技术实现了从二维到三维的全影像扫描转换，且扫描设备的体積不断缩小，携带更加方便。经过改造后的三维扫描技术能够和计算机系统结合，为西藏考古工作提供更多的支持，提升了扫描数据信息的准确性。对于西藏文物馆中已经被破坏的文物，能够应用三维扫描技术对其存档操作处理，并对文物信息进行复制处理，实现对文物遗产的有效保留。

（三）三维打印在西藏文物复制中的应用

在进行西藏文物修复的时候，怎样复制出一模一样的文物是工作人员需要思考的问题。在科学技术的发展下，出现了越来越多的翻模技术形式，比如蜡像翻模技术。将这类技术应用在文物保护中能够减少对文物本身的破坏，实现对文物的有效复制。现阶段，在文物打印工作中应用比较多的是SLA技术，工作人员在完成数字全息技术扫描操作的时候能够应用专业的技术形式对文物进行复制，保证扫描操作的精确度，将西藏文物的纹理、铭文等进行清晰地复刻。

五、结束语

综上所述，西藏地区拥有丰富的人文资源，文物资源丰富。近几年，文物保护工作被逐渐提上日程，在新的时代下，为了能够更好地保证西藏文物的保存，需要相关人员加强对3D建模技术的应用，从而有效提升西藏文物的保护效率，实现对我国物质文化遗产的有效继承。

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三知加 西藏博物馆