来过秦始皇兵马俑博物馆的人们,大概都会注意到;在一号展厅的东侧有一处面积不大的修复现场。这里总会有几位文物修复员,在一堆堆碎片和一尊尊陶俑之间忙碌着。
老靳就是这里的文物修复员。二十多年来,老靳和同事们已经整理修复了一千多尊陶俑。然而根据考古学家的统计,还有七千多尊破碎的秦俑尚未出土。人们推算; 按照正常的工作进度,熟练的修复工平均每月修复一个,全部修复完兵马俑至少需要100年。三代修复员的努力,才能让这支庞大的地下军团呈现出全貌。
不久前,老靳听到这样一个消息;西北大学的专家们研制出了计算机文物修复系统。借助于这样的系统,文物的修复效率提高了数十倍,凭着自己二十多年来的修复经验,老靳对这个事并不信服。他决定到西北大学一看究竟。
在西北大学的计算机科学系,专家们的演示吸引了老靳。
专家告诉老靳,手工修复文物的时候,最关心的问题是碎片的边缘。两块碎片的边缘相吻合,它们就能实现拼接。利用计算机进行文物复原,也离不开对碎片边缘和它表面特征的分析。
通过三维扫描的方式,科学家们把文物碎片的外形曲线、以及断裂面凹凸起伏的特征,输入计算机。让计算机记住不同碎片的立体外貌。进行文物修复时,计算机会以一块较大的碎片为基础,对采集到的其他碎片样品逐一分析,直到找到吻合最完美的另一块碎片。这样不断比较下去,当一个陶俑各个部位的所有碎片都被找齐后,一个完整的陶俑排列图也就产生了。
计算机每秒能完成数万块碎片的对比,因此一个破裂成几千块碎片的陶俑完成拼接,也不过一个小时左右。修复员只要按照计算机给出的碎片排列图拼接,就能迅速修复秦俑。这大约需要一天的时间。按照这样的修复速度,八千多尊秦俑修复完成,只要几年的时间。
专家们的解释让老靳恍然大悟,所谓的文物修复系统实际上是一位计算速度超人,能够不怨其烦进行对比的数字修复员。
手工文物复原,复原速度慢。在人工试粘合和复原中,还会不可避免地造成文物碎片的再损坏,有时甚至使恢复根本无法进行下去。采用数字复原技术,减少了周期,提高了复原质量。
数字复原系统还能文物研究者提供一种虚拟文物。这个花瓶的瓶口残片已经彻底丢失,无法得到它的全貌。通过三维扫描方式,把残缺处的轮廓、表面特征等信息输入计算机。数字复原系统会对断裂面的立体外形、表面纹理走向等特征进行分析,并根据文物的材料特点,得到一块虚拟碎片,补上缺口,提供花瓶的全貌。利用虚拟复原文物,文物专家能以次为模本,制作出复制品供人们研究和欣赏。
科学家们相信,随着数字复原系统的不断完善,它必将为文物的修复作出更大的贡献。
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