文物作为人类在历史发展过程中留下来的遗物、遗迹，是人类文明的重要体现。通过挖掘和分析文物，考古工作者能够从远古时期遗留下来的蛛丝马迹中，追溯过去曾经发生的事情。随着时间的推移，很多珍贵的文物已经变得面目全非，如何更好的保存文物、传承人类文明，成为了新时代考古工作者所必须面对的问题。
而灾难性问题往往更加残酷。始建于1818年的巴西国家博物馆，今年迎来200岁生日。然而，本应欢度世纪庆典的人类学与动植物标本宝库，却在当地时间9月2日晚上遭遇祝融之灾，让馆藏的2000多万件文物一夜之间化为灰烬，仅有10%的馆藏得以幸存。
联合国教科文组织紧急任务小组主管梅内加基（Cristina Menegazzi）近日在巴西首都巴西利亚表示，里约国家博物馆惨遭火灾的馆藏，可通过其他博物馆捐赠和使用3D打印技术重建。梅内加基指出，某些馆藏文物只有唯一一件，其他则有类似性，可以通过其他博物馆捐赠类似的文物来重建。至于完全被毁的文物，梅内加基建议使用3D打印技术重建，“因为馆藏的重要性不只是实体文物，也包括保存维护描述文物特性的资料”。
3D打印与3D扫描成各国馆藏“神器”
近年来，3D打印确实在考古领域的应用程度正不断加深，世界各国的考古学家开始将3D打印技术用于文物复原和修复，这使得许多珍贵的文物得以重现。为获取关于文物的准确数据，使珍贵文物的风采神韵得以代代流传，国内外大力支持博物馆数字化建设事业，很多博物馆与文物修复工作者已经开始利用3D打印与3D扫描技术，让支离破碎的文物“起死回生”，重现光彩。
值得庆幸的是，从2000年开始，里约热内卢的天主教大学就与巴西国家博物馆合作，对馆藏的约300件文物进行了3D扫描。在9月2日的火灾过后，这些存储在电脑中的文物扫描文件，是“再现”博物馆里那些被毁文物的最后机会。除了正在进行中的3D打印工作，巴西的社交网络上，网友们也纷纷出力，号召所有曾去过巴西国家博物馆的游客，贡献出自己曾经拍摄过的影像资料，帮助恢复被烧毁的记忆。
9月初巴西里约国家博物馆遭祝融之灾，许多文物付之一炬。
图为收藏在巴西国家历史博物馆人类化石「露西亚」的重建塑像。
（图取自维基共享资源，作者：Dornicke，CCBY-SA4.0）
去年，伦敦自然历史博物馆（NHM）正在经历自1881年成立以来的第一次大型整修，其中，“希望（Hope）”-----一条20岁蓝鲸的骨架，成为新焦点。希望长25.2米，在此次整修中，NHM决定将它从哺乳动物画廊移到前厅，并对它进行了3D扫描，NHM用3D打印复制品替代了骨架上的易碎部分，同时为骨架上的少量缺失部分打印填补骨头。凯特王妃、大卫爱登堡爵士还特地参加了“希望”的揭幕仪式。
伦敦自然历史博物馆为鲸鱼骨架“希望”3D打印骨头复制品
3D打印修复文物，不再仅仅局限于小型物件或者大型古迹的补色修复，而是能够真正打印出如宫殿般的巨大文物遗迹，让现代文明留住历史。
约建于公元32年，位于叙利亚城巴尔米拉的贝尔神庙，曾被认为是巴尔米拉废墟上最具代表性、保存最完好的神庙遗迹，还被联合国教科文组织列入世界遗产。然而，就在2015年8月23日，这座经历了2000年历史的神庙被极端恐怖组织ISIS无情地摧毁了。来自哈佛、牛津大学以及迪拜未来博物馆的研究人员组建了数字考古研究所(IDA)，他们计划用数字成像和3D打印技术，来复原被ISIS摧毁的古建筑。贝尔神庙的部分部件采用了位于上海的一台大型3D打印机进行打印，部件打印完成后会被运到意大利进行后期处理，然后运往英国的特拉法尔加广场进行展示。与此同时IDA方面表示，希望有朝一日通过3D打印技术复原整个贝尔神庙。
未被摧毁前的贝尔神庙
我国一些科研院所也开始采用3D打印技术进行文物复制，以此保留珍贵文物的历史原貌。例如，云冈石窟研究院联合浙江大学文化遗产研究院文物数字化团队，前后历时两年，实现了云冈石窟第三窟1∶1的还原。使用3D打印技术实施文物复制工程后，窟内气势宏大、雕刻精美的造像和完整的石窟形制都得以存留，石窟历经千年风化的痕迹也得以还原，真是令人叹为观止！
世界上首个3D打印的石窟，主尊佛像高达10米
与此同时，一些旅游景区文物保护机构也积极引进3D打印技术进行文物修复。2014年，重庆大足石刻景区就引入3D打印技术进行千手观音像的修复。利用3D激光扫描获得雕像的相关数据后，按1:3的比例可以打印出雕像的模型。借助模型对雕像头部倾斜状况、眼部神态等进行修复，将会使整个雕像更加生动传神。
重庆市大足石刻景区千手观音主尊修复工程引入3D打印技术
其实，除了国家文物保护部门和旅游景区文物保护机构外，国内一些3D打印企业也不断提升技术水平，在文物修复方面做出了不可忽视的贡献。今年5月，国产3D打印机知名品牌创想三维，用3D打印技术再现了三星堆金面罩人头像。运用3D打印技术，曾经辉煌却沉睡数千年的青铜文明得以再现，人们对华夏青器的了解也加深了许多。
敲醒文物保护警钟 三维数据换“真容”
巴西的这场大火烧毁的不仅是200年的建筑，更是200年的工作研究和知识，让人类失去了一段历史。除了做好防灾防控措施之外，还要对馆藏做好数据保存，以便进行后期的修复和复原工作。
01照片存档
以二维的形式将文物进行平面展示。其优点是操作方便，但限于二维的展示限制，文物的细节以及三维特点无法通过照片存档的方式得以保存。
02三维数据建模存档
以高精度三维数据的形式展示文物细节。其优点是通过3D扫描高精度地保存文物的真实、准确、完整的数字模型，可利用三维数据查看文物的立体造型和局部细节，数据可以用于多种应用领域，包括科研、虚拟展示、实物修复及再造等方面。三维展示需要专业的高精度3D扫描设备进行文物数据的获取。主要作用有：
2.1数字存档
通过3D扫描，获取文物的高品质三维数据，将此数据存档，用于虚拟展示。还可以利用文物的三维数据，通过高精度的数字加工装备，再造或复原损毁的文物，或生产现存文物的衍生品、替代展示品，将文物通过“实物—数据—实物”的方式，让文物进入“寻常百姓”家中。
2.2文物修复
借助三维扫描设备，获取需要进行修复的缺损文物数据，利用软件设计修复部位数据进行文物的修复设计。如上文提到的2014年，重庆大足石刻景区就引入3D打印技术进行千手观音像的修复工作等等。
2.3科研教育
通过获得的文物三维数据，可以进行科学研究和科普教育，让学生熟悉和了解历史与科学。意大利COOPCLIMAX机构长期与博物馆和私人收藏家合作，帮助他们数据化存档文件，并将这些三维数据应用于学生历史及科研系教育课程。2015年，游戏开发者尼尔斯·安德森利用3D打印技术为挪威国家艺术博物馆复原了一把欧洲“民族大迁徙”时代的佩剑。来到博物馆的参观者可以亲自体验这把佩剑，而不仅是观看保存在玻璃柜台中的真品。
2.4周边产品
通过高度逼真的还原能力让文物复制品几乎能达到以假乱真的效果。如2013年，荷兰梵高博物馆利用富士胶片公司开发的新科技“浮雕体层摄影术”并结合3D扫描和高解析度印刷，复制了包括《向日葵》在内的5幅梵高最为知名的画作。这些复制画几可乱真，每幅售价2.5万欧元。博物馆希望通过出售这批复制画，筹集资金用于博物馆的装修和研究。
文物3D数字建档与3D打印意义深远
早在2009年就有3D打印企业开始与诸多博物馆、私人藏家合作，接连扫描了诸多文物珍品，从高古玉到商周青铜，从秦汉石雕到盛唐陶瓷，从宋代雕塑到明清建筑，时间跨度之长，文物材质之丰富，至今已经扫描了不下300件文物，比如西安大汉十六品雕塑的数字化保存，还有龙门石窟等。且每一个扫描案例都可以作为文博领域的经典来记载，开创了中国文物界3D数字档案之先河，并持续推广。
随着3D打印技术的不断发展成熟，国内外的考古研究和文物保护工作将进入新的历史阶段，更多精妙绝伦的文物将展现在世人面前。同时，将3D打印技术与物联网等新一代信息技术相结合，加快建立文物及考古现场的数字模型，将促使整个文物修复事业取得丰硕的成果！
来源：中国智能制造网
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