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文物修復的難題

相比采用現代建築采用的鋼筋混凝土材料,古建築采用的材料更容易遭受空氣中化學元素和雨雪侵蝕的損害。由於長期暴露在空氣中,古建築材料殘缺加重,物理性能的退化也會更加明顯。此外,對於古建築修復更棘手的問題是古建築的圖紙和技術很難能完整的留存于世。由於古建築的營造多憑經驗,建築理論體系也不如如今完善,很多建築細節很難在圖紙上考究。

據擁接近40多年文物修復資深經驗「盧宗寧建築商」的盧先生介紹,雖然文物修復技術已做得非常出色,以致部分文物在外觀上沒有太大的變化,但仍然有相當大部分的文物,我們無從考究它們在幾百年前具體使用的原始材料是甚麼,故難追索其原貌。如何記錄好文物的真實形態成爲如今文物保護及修復中急需解決的問題。

3D 聖母玫瑰堂,最真實的修復記錄
3D 聖母玫瑰堂,最真實的修復記錄
大火對文物的威脅

歷史文物往往以木製及大理石結構爲主,沒有現代防火材料及設計的幫助,更容易遭受大火的破壞。

VR360成爲巴黎聖母院修復的珍貴資料

法國一家專門拍攝虛擬紀錄片的團隊(Targo),以3D拍攝技術在今(2019)年年初進入法國巴黎聖母院拍攝紀錄片,成爲協助修復團隊的重要參考。

大火是現代文明中古建文物的最大殺手,也是文明傳承的巨大威脅。古建文物不僅是歷史本身,更是一個文明的精神載體。完善文物防火措施和加强防火意識是文物保護最好的辦法,但除了防火,我們也要做好文物數據的記錄工作。

金鼎科技提供全方位的文物記錄方案

方案1:3D掃描

相比起建築,文物比建築在大火中更容易遭受損害,而且往往是災難性的。隨著時間流逝,文物容易產生空隙或裂痕,顔色也會有一定的變化,很難確定其原貌及正確擺放位置。特別是對於大火中燒毀的木製文物,還原幾乎是不可能的任務。而3D掃描能提供足夠精確且豐富的信息解決此困難。

3D掃描能捕捉真實物體或環境,輔以數碼3D建模技術,進而全面的進行文物的數字記錄。3D掃描具有以下特性:

紅外線鏡頭(深度),精確測量并記錄文物的空間結構

 RGB 鏡頭(顏色),進行完美曝光,準確識別文物色彩

3D掃描應用貼紙輔助定位,記錄文物
3D掃描應用貼紙輔助定位,記錄文物
3D掃瞄是一種能夠捕捉真實物體或環境, 一比一的真實原貌反應在電腦上
3D掃瞄是一種能夠捕捉真實物體或環境, 一比一的真實原貌反應在電腦上

一個精確完整的物體模型需要結合不同角度的多個鏡頭數據,並輔以後期處理,最後在電腦上以1:1真實呈現。

除了在電腦3D呈現文物,收集到的3D電子數據有更豐富的用途,比如通過模型能幫助修復文物,綫上導覽,紀念品製造等。下圖展現了運用掃描到的3D數據,透過3D打印技術3:1等比例縮小的牧羊人模型。

原本1/3比例縮小的固化樹脂3D打印模型
原本1/3比例縮小的固化樹脂3D打印模型

 

方案2:VR360

建築類文物的特點是數據量大,空間感強,細節多。在傳統修復中,確定空間内物品擺放位子,顔色,質地等很多細節都是很難的,也沒有足夠多的資料。VR360掃描能快速且精確的記錄所有細節。

以聖母玫瑰堂爲例,教堂主體為磚木結構,夾層為木樓板,室内有多個磚砌方柱,外加粉刷。其內部建築面積達1,300平方米(1萬4千平方尺),如果通過傳統方法(如拍照)進行文物記錄,將是一個巨大的工程。我們透過360度全景掃描器,加上紅外線深度掃描器將教堂的影像和深度進行全方面的記錄,高質量高效率且多用途。

vr360透過在項目前期完整的採集現場訊息,通過獲取三維空間數據
VR360透過在項目前期完整的採集現場訊息,通過獲取三維空間數據
vr360平時不對外開放的聖壇
VR360平時不對外開放的聖壇

除了文物保護,掃描的數據還能為旅客提供綫上導覽服務,旅客能通過互聯網體驗百年教堂的神聖氣息,也能讓更多人感受瞭解澳門文化,更多人有興趣來澳門游玩。


透過在項目前期完整的採集現場訊息,通過獲取三維空間數據

方案3:航拍

除了建築物的内部結構建築物外部環境是大家往往忽略,而又非常重要的一環。在文物保護理念方面,人類已經從單體建築的保護到對其所在環境的保護。建築物周圍環境對文物的觀感十分重要,更突出建築的文化内涵,在歐洲文物保護大多以建築群為單位。

航空拍攝(空拍、航拍)的技術我們可以更加了解該建築物實際的空間面積 。
航空拍攝(空拍、航拍)的技術我們可以更加了解該建築物實際的空間面積 。

航拍技術能幫助記錄建築物所處地理位置,及周圍環境的情況。具有葡萄牙風情的小石路,歐洲風格的居民樓和中西結合的商鋪建築都被一一記錄下來。除此之外,還能為未來文物修復補充建築物屋頂和外墻的數字信息。

寧靜的教堂旁邊原來是馬路,每年達三千萬遊客經過的小巷
寧靜的教堂旁邊原來是馬路,每年達三千萬遊客經過的小巷

航拍為市民和旅客提供了不一樣的角度的觀賞和瞭解聖母玫瑰堂,這種觀賞感受是在陸地上無法獲取的,游客們自此能更宏觀地體驗巴洛克建築風格的自由與豐富。

 

文明源於留存,需要科技傳承

我們十分高興且自豪能夠參與到澳門的文化保護事業當中。澳門是我們的家,保護好澳門豐富的文化遺產就是保護好一代又一代澳門人的共同記憶。本次文物數字化保護距聖母玫瑰堂的上次修繕已經20多年(1997年),相信我們的數據為未來的修繕工作提供依據。

我們也希望有更多機會參與到更多文化遺產保護的項目中來。澳門的文化和歷史資源豐富,還有很多珍貴的文化遺產需要我們更好的保護,運用數字化的信息記錄,能提供綫上導覽的同時,為文化遺產打上雙保險。

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