3D列印複製文物

3D列印複製文物

此次分享博物馆典藏数位化、3D列印、复制文物之应用、以及3D开源档的介绍。 博物馆的3D文物数位应用并不是新话题，Simthsonian Institute 史密森尼博物馆早在2013年11月就曾与3D System（3D列印机制造商）跟Autodesk（3D应用软体制造商）合作推出「 Simthsonian X 3D」计画，当时将20件精选馆藏描成3D档，现在已经有64件，而且也透过「 Simthsonian X 3D」平台分享这些文物3D档的浏览与下载功能，并提供该文物知识的文字、图像、影音等类的扩增资讯档，但更重要的是，可以全方位并近距离查看文物的自由度。 此作为史密森尼弗瑞尔美术馆馆藏之商代青铜象钮卷尾龙纹象形尊的3D档，透过浏览器也可并列视窗观赏此器各部位各种角度的细节。截图自：https://legacy.3d.si.edu/explorer?modelid=1204 以前就曾关注这个预览平台分享的3D档资源，而四年后仍旧是Beta版，也仅有1/4的选列3D文物都有完整资料。但作为数位典藏文物的3D档看图功能来说，此款由Autodesk所设计支援的看图软体（Viewer）确实已提供相当流畅的操作感。 「 Simthsonian X 3D」平台也期待此计画能发挥其教育功能，所以在搜集其相关说明，并实际使用其功能后，就针对有比较完整内容与功能的特选3D文物～Abraham Lincoln Mills Life Mask （林肯总统面部翻模）整理其重点如下： 林肯总统总生前共做过两个面部取模的成品，一件是完成1860年以前，另一次则完成于1865年2月11日（林肯总统56岁生日前一天，他也是于当年4月14日遭到暗杀的）。史密森尼博物馆都有典藏这两件取模翻铸的成品，现在要介绍的就是该馆在1917年翻铸自1865年之取模原件的3D扫描档，也是所搭配之扩增数位资讯内容与功能都相较完整的一件「 Simthsonian X 3D」平台精选文物。 此档案为公开资源档（Open Source），可下载列印。并且提供高精度多面数（High Polygon）的3D .obj档供观看各角度细节，也有专供列印的稍低面数（Low Polygon，3D Print Ready）.stl档案。几位计画人员与专家也在教育宣传影片中特别强调透过3D列印去创造「Teachable Object 」、「Accessible Collection」、「Printable 3D Data」、「Touchable Figure」、「3D Printing Aspect」等教育功能，看图软体也能成为激发师生创造力的「Authoring Tool」、「Revolutionized Way」。 只要点选文物图片右上方的图示，就可以进入下载视窗选择高面数精模档，或者是稍低面数的3D列印档。截图自：https://3d.si.edu/browser 此3D典藏资源不仅可以列印、浏览，也有电子书可供教学使用，书名就叫做「The Mind behind the Mask～ 3D Technology and the Portrayal of Abraham Lincoln」。不过目前只有美国当地可下载的iBooks版本。所以没有办法了解其内容在此与大家分享，但毕竟是透过iBooks Author编辑，且有多媒体功能的136页电子书，应有不错的内容与阅读效果。 此为「The Mind Behind the Mask」一书的下载页面。截图自：https://itunes.apple.com/us/book/the-mind-behind-the-mask/id990621040?mt=13 在看图软体中的「导览（Tour）」功能，共针对「Abraham Lincoln Mills Life Mask」这件3D文物提供多项深度学习内容，包括：「Introduction（介绍）」、「Process（处理过程）」、「A Window into Lincoln’s Thoughts （深入认识林肯）」、「Devotion to the Cause（对使命的无尽奉献）」、「Photography, Sculpture, Painting（相关照片、雕像、肖像画）」、「The Artist, Clark Mills（创作者 Clark Mills）」、「Provenance（文物出处）」、「End of the Civil War/Reconstruction（内战结束与重建）」、「A Conflict Immortalized（不朽的冲突）」、「Abraham Lincoln’s Legacy （林肯的贡献）」、「Learn More （更多）」 等12个主题，透过文字从此翻模头像谈到林肯与美国内战。以个人在电脑视窗上同时拖曳、翻转、推拉预览3D文物各部细节，并且选择阅读深度资料的经验来说，算是功能性很强的设计，相当推荐。 此主题谈到从两个头像看到林肯如何忧心于内战，以及此事对他身体与心理的重大影响。截图自：https://3d.si.edu/model/fullscreen/p2b-1504357158170-1504808211714-0 既然3D预览是关键功能，由3D专业软体厂商Autodesk所支援设计的看图软体也不含糊，透过网路连线预载，可以很顺畅地观看3D物件，宛如上手观察一般。 Autodesk所支援的浏览器也提供剖面功能，其他还包括材质、光源等调整功能。截图自：https://3d.si.edu/model/fullscreen/p2b-1504357158170-1504808211714-0 Autodesk所支援的浏览器操作相当直觉，很容易上手。截图自：https://3d.si.edu/model/fullscreen/p2b-1504357158170-1504808211714-0 从相关报导确实可猜想到这些资源在课堂上运用的教学效果，此数位典藏资源透过「3D Data」、「Viewer」、「Research Material」、「eBook」、「3D Printing Object」等强化，让「Abraham Lincoln Mills Life Mask」这件林肯总统文物能延伸博物馆功能到课堂上，再透过实际教学活动创造更多可能性，甚至回馈到博物馆，像是在该网站上「教育（Educator）」栏目的访谈影片中（观看请点此），就有个标题叫做「Learn From The Learners」，谈的就是希望透过这些科技与资源提供共创环境，也期待从师生的实际操作上得到回馈。 但这个3D数位典藏资料加值应用的工程毕竟庞大，所以许多品项的介绍均付之阙如。像是下面这件江西省景德镇所烧制的清代康熙朝「人物山水纹平肩直颈侈口青花尊」就没有器名与相关资料，所以视窗右侧都是空白区。这是款外国称之为「Rouleau Vase」，而藏家俗称为「棒槌瓶」的青花器，而且是在许多拍卖会中常见的康熙朝民窑瓷器品项，其明显的特征在直挺粗圆的器颈处装饰一圈如意纹，且器体丰实硕大可供大面积图绘装饰，且以山水画图纹为多。 因为顺治并无官窑，加以在经历元明两代发展后，景德镇的官窑与民窑瓷业技术均相当发达，虽然青花并非主要产品，但在浙江青料改进提炼方法后，不仅发色鲜艳，分水技法也广泛应用，青花釉色可分为多个层次，可展现中国山水墨韵渲染效果，即使民窑青花器也相当精致，就收藏角度来说，部分精品水准甚至不逊于官窑器。 而就清代早期的青花器鉴定重点来说，除了仔细从器身去查看釉色分布、透明釉、胎质、纹饰等等施绘与烧制细节外，器底也是鉴定重点。特别是这件康熙朝「人物山水纹青花尊」器体满釉，仅在圈足底刮釉烧制，特别是在圈足无釉露胎处可以看到坯胎颜色与修足细节，确实具有该时期大型瓷器的「二层台」双圈且宽厚的器足特征。 以前，除非实品上手品玩，否则无论是透过博物馆展览或图录，上述那些鉴定观察重点也只能从文字描述中去体会。但是如今透过3D档与看图软体，不仅能依据鉴定重点去仔细检视，也能如实品在手般自由查看，这些确实是3D数位化的优势。 选此山水文青花尊的资料选项按钮后，并不会出现文物说明与基本资料。截图自：https://legacy.3d.si.edu/explorer?modelid=2155 当然，从博物馆数位科技应用的角度来说，3D数位典藏工程的目的毕竟就如Günter Waibel（时任史密森尼博物馆数位计画办公室主任 Digitization Program Office）在「Smithsonian Brings Historic Artifacts to Life Through 3D Printing」访谈中所说的，在于：「Education 教育」、「Research 研究」、「Conservation 保存」。 Waibel同时也提到，虽然无法取代原件，但3D档及其复制文物（Artifact Replica）能够让无法到馆的爱好者仍能体验文物欣赏之趣。这也是博物馆与文化资产相关单位与机构努力推动数位典藏所期待的分享与应用方式。 而除了史密森尼博物馆在2013年首创3D数位档的线上分享与提供下载服务之外，在此推荐以下两个类似功能的平台： Sketchfab的「Sketchfab for Culture Heritage」 MyMiniFactory的「Scan the World」 先介绍目前相当普及的3D资源线上分享平台～Sketchfab所推出的「Sketchfab for Culture Heritage平台」，此平台提供博物馆、大学、与文化机构于线上分享文化资产数位资源，目前共有英国大英博物馆、美国大都会博物馆、纽西兰奥克兰博物馆、波兰华沙博物馆等等各国文化机构参与，而且根据2017年8月的报导，已有7,500的档案可供下载列印与线上预览。 在这些参与机构的中，当然是以大英博物馆所提供的243件3D档最受欢迎。就以埃及法老王头像「Granite head of Amenemhat III」，以及刻有古埃及法老托勒密五世诏书，且制于西元前197年的罗塞塔石碑「Rosetta Stone」为例（参考维基百科资料）为例，无论是从Sketchfab浏览器所提供的剧场模式、全萤幕模式、甚至是虚拟实境模式观赏，解析度都足够去观察细节。   接下来，介绍MyMiniFactory网站所提供的「Scan the World」平台，如果就3D列印的品质需求来说，这也是比较推荐使用的开放资源平台。这个平台是以分享雕像类艺术品的3D列印.stl档为主，目前共有大英博物馆、大都会博物馆、V&A博物馆、罗浮宫、旧金山亚洲艺术博物馆等34个博物馆与美术馆的典藏品。但也因为是以3D列印为主要的分享目标，所以部分3D档的预览也仅是展现3D列印成品样貌，与博物馆与美术馆原件的差距颇大，并不具有文物或艺术品观赏基本标准。 此为埃及博物馆藏品的3D列印档，原件是西元前14世纪的埃及女王像，因为是由较精细的图档制作的3D列印档，所以也有合宜的预览品质。截图自：https://www.myminifactory.com/object/3d-print-bust-of-nefertiti-at-the-egyptian-museum-berlin-2951 此为仿自罗丹博物馆的3D列印档，采低面数制作，其实不具有原件的线上浏览参考效果。截图自：https://www.myminifactory.com/object/3d-print-the-thinker-at-the-muse-rodin-france-2127 最后，透过Liz Neely与Miriam Langer（2013）发表的论文：Please Feel the Museum: The Emergence of 3D Printing and Scann

国家博物馆采用、助力车马坑、鲸鱼化石等考古挖掘的Wrap是何方神圣？

国家博物馆采用、助力车马坑、鲸鱼化石等考古挖掘的Wrap是何方神圣？

随着近日全国文物工作会议在京召开，再一次确认了我国高度重视文物保护利用和文化遗产保护传承，相关部门通力协作，社会各界踊跃参与，全国文物系统砥砺奋进的积极局面。而在文物保护过程中，新兴科技的应用使得工作流程更加高效精准。 比如已被中国国家博物馆等众多博物馆、相关文保单位采用的Geomagic Wrap软件，凭借其专业的扫描处理数据功能，广泛地应用在文物扫描数据处理和修复上，包括对扫描得到的数据清理、正反面数据拼接和合并、破损的地方进行修复、拼接已裂成多块的文物成一体、颜色纹理编辑、3D数据化保存文物文档、数据缩放制作成纪念品等等。 什么是Geomagic Wrap？ Geomagic Wrap 全面的工具箱包含了点云和多边形编辑功能以及强大的造面工具， 它们能够帮助您更快地创建高质量的3D 模型。除了考古以外，工程、娱乐、艺术、制造业、博物馆，各行各业的人们都可以使用 Geomagic Wrap 将扫描数据和 3D 档轻松转换为完美的逆向工程 3D 模型。 Geomagic Wrap 能够以更易用、低成本、快速而精确的方式帮助您从点云过渡到可立即用于下游工程、制造、艺术和工业设计等的 3D 多边形和曲面模型。其数字工具可以帮助您创建出能够在 3D 打印、铣削、存档和多个其他 3D 用途中直接使用的完美数据。   Wrap 助力文物古建筑保护 在古建筑和文物保护领域，随处可见Geomagic Wrap大放异彩： 存档文化遗产：从博物馆和历史作品捕捉准确的数字模型。 创建虚拟博物馆：让独特的艺术品通过数字化方式在世界各地获得更多的观众。 了解古代生产和设计技术：通过对历史遗迹中发现的物品进行数字化建模并检测。 创建数字记录：对古迹创建数字记录，确保一旦它们受到自然损坏或意外破坏后能快速重建。 管理古迹：保持记录，分析损毁以及操作、环境和磨损的对它们的影响。 防止伪造和偷窃：利用数字化的方法正确记录艺术品的表面特征。 降低珍藏品的保险费用：通过数字记录，可以确保修复无价的珍藏品。 古建筑扫描，缩小后3D打印 意大利古老铭牌重构 研究人员重构了意大利古老的萨谟奈人避难所里的赤陶铭牌，以便更好地了解古代文物。 学习文物数字化建模 在美国南佛罗里达大学，学生们使用Geomagic Wrap软件学习用于捕捉对象，获得图像数据并进行3D建模的相关概念与技术。人类学研究生Christine Bergmann的研究领域是古代陶瓷，而古代陶瓷往往都已经碎裂，或是易碎。于是她通过数字化建模流程，即数据捕捉、数据处理与建模，以及数据可视化，比如3D打印，来迅速捕捉陶瓷的所有形态特征，用以检查表面印痕、厚度，以及容积等特性。这种学习可以通过像Geomagic软件这样的简单工具实现。