2020-10-26
3D掃描儀和3D打印機已被全世界多個國家重建修復文化歷史遺產，例如2019年由洛杉磯加利福尼亞大學考古團隊開發的項目，通過3D打印技術幫助重建蒂瓦納庫遺址。近日，在中國洛陽龍門石窟一件按1：1比例修復的3D打印佛首造像，也引起了廣大的關注。
先讓我們一起來看看洛杉磯考古團隊是如何通過3D打印機和3D掃描儀如何成功地重建這座寺廟？3D打印機和掃描儀對重建這座寺廟起到了多大的幫助？
一、重建和保護文化遺產——玻利維亞的廢墟
蒂瓦納庫（Tiwanaku）是玻利維亞的前哥倫比亞文明，以其不朽的建筑而聞名。考古學家阿列克謝·弗拉尼奇決定使用類似樂高的方式，通過使用3D打印部件重建普馬彭谷神廟。
普馬彭谷神廟由精細切割的砂巖板塊和安山巖塊組成。有150個分散的塊，但沒有一個在原來的位置。由于其中一些幸存的石頭太重而無法移動，Vranich決定制造這些石頭的精確復制品。在這種情況下，3D打印技術似乎是最方便的制造方法之一。
在過去的幾年中，人們已經進行了一些重建嘗試，但都失敗了。然而，基于現有的測量和先前的研究，該團隊已經能夠靠以往的經驗，開始使用3D打印技術來重建它。有了3D打印技術的應用，就能很好地展示這座寺廟的內容，對于考古學家來說，將模型縮放到原始站點的4％，將能幫助他們很好的獲得重建的相關細節。
這不是唯一一次使用3D打印技術來重建紀念碑或文化遺址。在之前，被ISIS摧毀的拱門就已經使用3D打印技術進行了重建。3D打印的這種應用可能對我們的文化遺產產生巨大影響，它可以讓考古學家更方便的來保護和修復眾多的紀念碑。
二、他們是如何進行的？
由于他們已經在以往完成了有關研究和資料收集，因此他們并沒有完全從頭開始。150多年來收集的數據極大的幫助了考古學家團隊。值得高興的事，這些數據還被翻譯成了3D信息，并使用Sketchup制作了普馬彭谷神廟的CAD設計。
3D掃描在這種情況下對考古學家的幫助有多大呢？ 我們知道，由于寺廟的建筑風格多種多樣，尤其是各種復雜的幾何形狀細節，靠傳統修復就太費力了。但是，3D掃描卻能輕松做到這點。
他們將使用FDM3D打印機，重新創建普馬彭谷神廟，考古學家必須操縱復雜的幾何形狀。最后，他們必須要自己組裝所有模型。3D打印考古模型的組裝具有很好的可視化，他們可以不斷嘗試新的幾何操縱方法，來幫助他們更好的去完善。
三、3D打印技術為什么會給考古項目帶來完美的解決方案？
由于使用了3D程序，構建像這樣的項目將變得更加容易。它可以獲得出色的可視化效果，并使用CAD程序進行所有3D打印迭代和所有3D修改或模擬。3D打印可以獲得準確的對象，也可以處理非常復雜的幾何體。
四、3D打印機用于重建，還是用于保護？
實際上，在重建工件和結構之前，我們可以使用3D打印機保留數據和復制品。對修復脆弱的物體真的很有用。例如，我們看到博物館可以使用3D打印或3D掃描來再現文物和珍貴的藏品。考古學和重建的3D打印前景十分廣闊。事實上，這個項目證明了使用這種尖端技術重建紀念碑是可能的！
