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三维数字化技术在鹤峰容美土司爵府遗址群保护中的应用

作者:DCT数文科技发布日期:2016-11-09 15:47

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项目背景

我国的土司制度曾存在过数百年,如今湖北恩施地区仍有丰富的土司文化遗存。容美土司爵府建于明万历年间,遗址位于鹤峰县容美镇屏山村,距县城11公里,是全国重点文物保护单位。容美土司爵府遗址群由20多处遗址构成,总面积达510万平方米。

容美土司爵府遗址全景

近年来,湖北省文物考古研究所对容美土司爵府遗址进行了考古调查、发掘和文物保护工作,清理出爵府遗址的主体建筑基址,掌握了爵府遗址总体布局,对了解和研究当时容美土司社会的经济、军事和文化等方面有着重要价值。容美土司爵府遗址现今留存可见的古代建筑、遗物并不多,且遗址地处鄂西偏远山区,长久不为世人所知。在国家大遗址文物保护项目的背景下,如何保护古代文化遗产,充分应用现代测绘技术、数字技术和新媒体技术服务于遗址的保护、研究、展示和传播就显得尤为迫切。

20159月,由湖北省文物考古研究所组织,武汉数文科技有限公司(以下简称“数文科技”)实施的“鹤峰容美土司爵府遗址群三维扫描建模”项目启动。

项目内容

本项目主要采用地面大场景三维激光扫描、高清纹理拍摄、计算机虚拟3D建模等技术对爵府、小昆仑、鸣虎山、戏台、蹬山小路5处遗址(总面积8000平方米)进行三维信息采集和建模,并制作遗址群三维动画及三维交互系统。

 

容美土司爵府遗址群分布图

技术路线

在现场踏勘和调研基础上,项目实施团队制定了以下技术路线:

 

项目技术路线图

项目实施与成果

数文科技组建了专业化的项目实施团队。项目团队骨干成员曾全程参与湖南永顺老司城遗址、随州叶家山墓葬、云南大波那遗址等数字考古项目,拥有丰富的项目实施经验。

整个项目历时5个月,完成了容美土司爵府遗址区域8000平方米三维激光点云数据采集、处理工作及合同外遗址周边区域43.2万平方米的地形图数字化模型提取工作,获得了遗址群的三维激光点云、三维模型,完整地记录和数字化保存了遗址现状,并形成了面向公众展示和传播的优质动画、三维交互数字化成果。

外业数据采集流程图

内业数据处理流程如下:

 

内业数据处理流程图

 

戏台遗址整体点云

容美土司爵府遗址三维素模

 

容美土司爵府遗址三维模型

 

容美土司爵府遗址三维动画截图

 

容美土司爵府遗址三维交互界面截图

项目难点

容美土司爵府遗址群主要5处遗址,且分布较为分散,其4处遗址由蹬山小路连接。蹬山小路本身也是一条古道,是容美土司爵府遗址的一部分。以怎样的方式展示这些分散的遗址,是本项目的难点所在。

经过讨论,项目实施团队最终决定建立一个包含所有遗址的完整模型。通过测算,完整模型面积约44万平方米,这样大面积的地形建模,仅靠传统的三维激光扫描和三维建模技术难以完成。经过技术攻关,项目实施团队结合地形图数字化模型提取技术对遗址周边地形进行建模,再将遗址模型与周边地形模型结合,最终获取了涵盖所有遗址的完整模型。

 

容美土司爵府遗址群三维全景(遗址本体外围环境为数字模拟)

项目意义

201666鹤峰容美土司爵府遗址群三维扫描建模”项目在湖北省文物部门顺利通过专家组评审验收。本项目采用的三维数字测绘与建模技术在文物保护领域有广泛的推广应用价值。“鹤峰容美土司爵府遗址群三维扫描建模”项目是湖北省第一个大型遗址数字测绘项目,项目的验收为进一步做好爵府遗址群的保护、研究、虚拟复原和公众展示提供了科学而丰富的数据支撑。

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