三维扫描技术在文物保护中的应用方式

　　摘要：保护珍贵文物作为传承历史文化到重要途径，近年来，考古挖掘工作中将文物保护作为重要工作，而如何精确描述与测绘文物已成为现阶段的重要问题。随着科学技术的不断发展，以测绘手段创新而来的三维扫描技术能够全方位、多角度测绘文物，并利用采集数据实现三维建模。

　　关键词：三维扫描技术； 文物保护； 应用方式；

　　记载特定时期文化、经济、政治的发展历程作为文物的特殊价值，其能够传承历史，为后人留下极为宝贵的财富。而随着社会变迁，历史文物受人为破坏与自然侵蚀影响难以展现全貌，而以三维扫描技术为手段处理相关数据，通过建模为复原文物提供依据，为文物保护工作增添助力。

　　一、三维扫描技术原理与分类

　　激光测距作为三维扫描技术的基础原理，其在测量物体时利用线性激光照射表面，依据其所反射信息进行收集，能够在记录相对位置信息后上传至云空间，定位表面点三维数据，并依据计算机特定软件处理，以保障实体模型能够实现准确定位点、线、面三者。脉冲式激光作为三维扫描仪发展阶段的主要方式其以单面激光为主，确定物体与仪器之间的距离后开始工作，而相位式扫描作为近年来较为先进的技术，其通过反射激光波相位差的计算得出目标物体的实际距离。而在扫描测量时应当注意整体空间的密度，以保证三点数据与被测目标物体之间的稳定性，在处理时利用工程软件计算点云数据，为后续构建三维模型提供数据支持。获取物体立体信息作为三维信息获取技术的核心要素，也作为与其他装置的本质区别，随着信息技术的快速发展，其在应用过程中融合视觉技术，而近年来不断涌现的三维信息获取技术受到广泛关注。现阶段，接触式与非接触式是三维扫描技术的两大分类，目前使用最为广泛的即是光学式三维扫描技术。在其分支下又可以分为主动式光学扫描与被动式光学扫描两类，三维扫描系统在分类时所选用的不同方式可以依据实际情况进行调整。普通三维扫描系统可以应用于一般文物中；而针对大型文物数字化任务，如，古建筑等，则需要利用大场景的三维扫描系统。而文物表面材质在整个文物模型过程中是十分重要的，其不仅能够记录纹理还能够将其准确复原。近年来，在文文物保护工作中应用三维扫描技术已经能够满足日常工作需求，减少文物保护在采集数据时的工作量，提高整体工作效率。

　　二、三维扫描技术在文物保护中的应用方式

　　（一）获取与预处理扫描数据

　　在我国文物保护方面三维扫描技术有着极为广阔的发展空间，而且也能够在一定程度上为二维线画图绘制提供有效帮助。在文物保护中应用三维扫描技术，不仅打破传统测绘方式局限，还实现非传统测绘方式的创新性与创造性，发挥高密度、高精度优势，实现三维激光点云数据上传记录与计算，进而为我国文物保护工作提供十分重要的数据内容[1].在文物保护工作中利用三维技术扫描技术时，首先，应当获取点云数据，利用激光扫描完成点云数据获取工作，在实际情况下其即是以数据采集与处理不断重复的过程，而且利用许多空间点坐标形成具有一定分辨率的三维点云数据，以采样结果表达物体表面内容。因而，工作人员在实际过程中应当合理选择扫描分辨率，以具体扫描试点规则获取三维点云数据，保证所采集内容的精确性，充分考量扫描数据格式，并对所采集数据进行预处理，其工作主要以创建工程转换点云数据坐标为主，而在统一坐标系测站中应当对其同名点拼接进行准确分析，以查验整体约束条件，而为形成单一有效的电源应当以点云规划为主要方法。总而言之，在应用三维扫描技术进行文物保护工作时，应当重视数据获取与处理工作，其目的在于以精确的数据支持为我国文物保护研究提供有利条件，为其长远发展奠定良好基础。

　　（二）绘制二维数字线画面

　　在文物保护工程领域中二维数字线画图作为其常用语言，其在实际过程中即是利用外部绘图软件开展相关工作。简单来说，在绘制图形时参照扫描点云绘制数据为主，从不同角度查验，以有抛面图进行后期工作以外，为文物测绘内容提供参考依据。而后期规章制度的制定能够为修缮、测绘计划及其具体实施与制定监测点等具体任务提供便利条件，在实际过程中二维数字线画图不仅需要对测绘对象的长、宽、高数据予以整合，还需对文物局部为主进行测量，保证角度数据的精确性与弧度线条的全面性。因此，在二维数字线画图中应用三维扫描技术，能够保证所提供数据模型的精准性，为绘制二维数字线画图提供便利条件，继而保证所绘图纸有效性与实用性。

　　（三）依据资料档案修正模型

　　在文物保护工作中测量文物时可以利用三维扫描技术建立文物原始资料档案，保证数据的高精度与高准确度，以网络保存方式存储文物三维数据，为依据资料档案修正模型提供参考[2].与此同时，在建立网络资源档案后工作人员可以定期反复测量文物，以对比不同时期、不同条件下文物颜色及纹路变化，以有效措施修缮文物损坏部位，促进保护维修工作的有序开展，延长文物寿命。除此之外，加大各地区文物工作者的交流力度，搭建网络沟通平台，使得相关研究者能够第一时间掌握文物信息，消除地域与时间隔阂，为研究与修缮文物作业提供便利条件。在网络发布古典文化信息，不仅能够依托平台展现我国文化软实力，还能够使人民群众在潜移默化的传播过程中树立文物保护的良好意识，进而为实现我国文物保护工作的长远发展奠定扎实基础。

　　三、总结

　　三维扫描技术不仅能够获取实体目标，还能够以非接触式快速操作掌握控制信息，实现高精度复原。而在文物保护工作中因其所具有的非接触优势受到重点应用，随着信息技术的快速发展，新型设备与完善的功能使得三维扫描技术在其应用过程中愈发纯熟，而其也成为文物保护工作的重要手段。

　　参考文献
　　[1]倪书一。浅析三维扫描技术在文物保护中的应用[J].中国民族博览，2020（2）：224-225.
　　[2]彭勇。三维激光扫描技术在石质文物保护中的应用研究[D].西安：长安大学，2015.