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首次將3D技術應用于文物數字化及復原工作

《豪河印刷www.yihaoj.com 》:2013年度上海國際印刷周今天在上海新國際博覽中心開幕，本屆印刷周的熱點是在全世界都被炒得火熱的科技新概念——3D打印。3D打印將被廣泛用于高端制造業，而參加本屆展會的上海印刷集團所屬上海商務數碼圖像技術有限公司則將3D打印技術應用于文物保護。上海商務數碼圖像技術有限公司用3D打印技術原寸打印出新疆克孜爾石窟新1窟殘存的兩尊佛像及后甬道，這是3D技術首次應用于文物數字化及復原工作，同時也是色彩管理技術在3D打印方面的一次實踐。

將三維技術與數字印刷結合

　　本屆上海國際印刷周專門開設了3D打印與數字化制造技術在綠色印刷制造、航空航天、生物醫療、文化創意等多個行業的應用成果展示區，桌面式、工業級3D打印機還將現場展示3D打印機現場制作作品的全過程。上海印刷集團在印刷周上展示的是3D打印技術、現代印刷技術與文物保護的一次成功合作。該集團旗下的上海商務數碼圖像技術有限公司首次將三維技術與數字印刷結合，實現新疆克孜爾石窟新1窟的1:1立體全真復原。

　　2010年底，開展克孜爾石窟數字化與高精度還原項目。從平面壁畫數據采集到石窟結構與佛像3D掃描、建模，于2012年7月完成克孜爾第17窟這一具有代表性的石窟壁畫數據采集、信息儲存、高精度仿真印刷、石窟建筑（復原）模型、數字三維影像制作。2013年，完成了克孜爾新1窟壁畫的平面掃描與空間3D掃描。此次觀眾在印刷周上看到的就是用3D打印技術還原的新1窟佛像，和用先進色彩管理技術復原的后甬道壁畫。

3D打印機1:1打印仿制品

　　據介紹，兩尊立佛由一臺從美國進口的3D打印機1:1進行打印，空間結構完全符合三維數據模型，其精度非常高，最大誤差僅為0.1毫米。立佛是采用0.01毫米精度的三維采集設備進行數字化并經過高精度建模而得到的三維空間模型，圖像是經過高精度平面采集設備進行采集與專業圖像處理而得。然后立像的三維空間模型與經過處理的圖像進行結合，得到立像的彩色三維模型。再將模型進行三維打印，確保立像空間形態的精確度與色彩信息。右甬道墻面則以1：1高度還原，墻面根據三維模型進行數據切分，通過龍骨結構拼裝而成，其誤差控制在1厘米以內。

　　新疆龜茲研究院管轄的是以克孜爾石窟為中心包括庫木吐拉石窟、克孜爾朶哈石窟等九大洞窟群，最早開鑿的石窟比敦煌還早200多年，但是2萬多平方米的壁畫正面臨著破損、風化、褪色、脫落、蟲害等嚴重威脅。

　　據介紹，這次3D打印克孜爾石窟的嘗試，最重要的目的是基于3D打印機是用三維成像系統給文物建三維檔案，不管出現什么情況，都可以再造出與原文物幾乎一模一樣的仿制品。但目前打印成本還非常高，兩尊殘體立像的打印成本就高達10萬余元。另外一方面，據李成忠介紹，3D打印立像似乎與傳統印刷的關系不大，但在色彩打印上面，就基于上海印刷集團對色彩控制的豐富經驗和技術。兩尊立像殘體雖然打印出來的成品已經有了顏色信息，但是3D打印機本身的色彩并不豐富，只有39萬色。技術團隊對平面掃描的圖像進行顏色比對與還原，后經過新疆龜茲研究院美術師的對比彩繪，佛像在空間形態上和色彩還原上都與原文物高度一致。

　　此次與龜茲研究院的合作成果有很大的推廣價值，能廣泛用于文物保護領域，企業也能從這些文物保護項目中獲益。