3D掃描儀

·         Artec Eva

挑戰：考古學(xué)家需要全新數字化方式，更快更準確地記錄古哥倫比亞穆伊斯卡文明的重要遺址。

解決方案：Artec Eva, Artec Studio

效果：考古專(zhuān)家借助Artec Eva，捕獲了考古點(diǎn)的整體外觀(guān)及所有內部文物，3D效果驚人，這是目前為止精準的一份記錄，保存了穆伊斯卡稀有文物的形象，有助于提升遺產(chǎn)管理、教育、研究。

穆伊斯卡為哥倫比亞原住民族，曾生活在高聳的安第斯山區，這里曾流傳過(guò)一個(gè)名叫“黃金國”的古老傳說(shuō)：新部落族長(cháng)上臺時(shí)，會(huì )在自己的全身涂滿(mǎn)金粉，再潛入瓜塔維塔湖中來(lái)祭神。作為祭神儀式的一部分，珍貴的黃金和綠寶石會(huì )被投入湖中，祭神的同時(shí)，也昭示一位新族長(cháng)時(shí)代的開(kāi)始。

西班牙探險者16世紀抵達這里后，給黃金族長(cháng)取名為El Dorado，意思是“黃金之城”。1545年，西班牙人試圖抽干湖水，希望找到那些那些傳說(shuō)中的寶藏。最后，他們發(fā)現了數百件黃金，他們相信，這里曾經(jīng)是一座擁有無(wú)盡財富的城市。

哥倫比亞前西班牙時(shí)期的遺產(chǎn)保護

除了有趣的古老傳說(shuō)，如今浮現在世人眼前的穆伊斯卡帝國也同樣充滿(mǎn)神秘魅力。在哥倫比亞地區，人們不斷發(fā)現大量遺跡和文物，制作精良，講述著(zhù)這個(gè)階級文明中的領(lǐng)導地位、貿易發(fā)展以及對哥倫比亞文化的重要影響，令人心生敬畏。

穆伊斯卡帝國曾經(jīng)繁榮了千年，發(fā)達程度堪比印加、瑪雅、阿茲特克文明，而如今卻鮮為人知。幾個(gè)世紀后，穆伊斯卡人的后裔和當地考古學(xué)家正在竭盡全力拯救這些文化遺產(chǎn)，并做好記錄，哥倫比亞首都波哥大擴建時(shí)期，這些遺產(chǎn)曾受到巨大威脅。

許多穆伊斯卡文物幾千年來(lái)始終未被發(fā)現

高海拔城市波哥大被安第斯山脈環(huán)抱，這座城市融合了過(guò)去和現代元素，就像我們用現代科技為這里的古老文物進(jìn)行數字化保護。前西班牙時(shí)期多件精美文物被保存在博物館中，就連當地研究人員，也在不斷進(jìn)行歷史、考古、人類(lèi)學(xué)研究，盡力彌補殖民主義造成的傷害。

雖然大部分企業(yè)對考古遺址興趣不大，但當地法律仍然要求企業(yè)注意保護文化遺產(chǎn)。幸運的是，一家在首都附近修建公路的公司Perímetral Oriental de Bogotá對于歷史發(fā)現很感興趣，因為這里曾是穆伊斯卡人在Teusaca山谷的四個(gè)定居點(diǎn)之一，是南部穆伊斯卡部落族長(cháng)聯(lián)盟的核心地區。

聽(tīng)說(shuō)需要完成遺址監測、挖掘以及文物的數字化工作，當地一位用于創(chuàng )新的考古學(xué)家自告奮勇，打算迎接這項挑戰。

頗富遠見(jiàn)的考古學(xué)家

Francisco Correa畢業(yè)于哥倫比亞國立大學(xué)，也是一位熱衷于嘗試新方法的考古專(zhuān)家，在發(fā)現遺址和古文物后，他和哥倫比亞“金碧輝煌”的黃金博物館（Museo Del Oro）策展人Lina María Campos和館長(cháng)Maria Alicia Uribe密切合作，進(jìn)行記錄、分析和管理工作。

Correa及其團隊在挖掘ofrendatarios等獨特穆伊斯卡文物時(shí)，發(fā)揮了不少作用，ofrendatarios是在葬禮中向神靈祭獻貢品的陶瓷容器，這次，他們更是摩拳擦掌，躍躍欲試，很想試試新方法。

傳統的考古記錄方法必須用到直尺、繩子、繪圖紙，涉及大量手繪工作，而Correa尋找新方法的初衷很簡(jiǎn)單——省時(shí)又省力。因此，他從一開(kāi)始，就不斷嘗試各種方法，例如攝影測量、參考圖片的3D建模法。

但這些方式都無(wú)法實(shí)現理想中的精度和準確度，而且不適合處理易碎文物。之后，Correa找到了Artec Eva，這是他人生中第一臺三維掃描儀，同時(shí)，也是幫他徹底革新工藝的新工具。

Francisco Correa在遺址上使用Artec Eva掃描

之前，已有考古學(xué)家在大英博物館的瑪雅文物和南非Dinaledi洞穴“納萊迪人”遺骸掃描項目中使用過(guò)Artec Eva，這是一款身材小巧、功能多樣的三維掃描儀，非常適合用中型物體的捕獲。

傳統考古方式需要大量手工測量

精準，細致入微

Correa之前有過(guò)一些三維掃描經(jīng)驗，經(jīng)過(guò)Artec支持團隊的培訓，他立刻帶上Eva前往項目地點(diǎn)，掃描了團隊發(fā)現的遺址、遺骨和文物。他們很快意識到，三維掃描或許標志著(zhù)穆伊斯卡考古乃至整個(gè)考古記錄新時(shí)代的到來(lái)。

“我認為這種數字化技術(shù)的需求很大，因為其還原度非常高，”Correa說(shuō)道?！霸诓东@骨骼方面，表現尤佳，能詳細復現骨骼的位置，這種細節其他任何方式難以企及?！?

起初，他們希望能復原修路地段附近的歷史信息。但是，隨著(zhù)項目不斷推進(jìn)，團隊發(fā)現了穆伊斯卡人在宗教儀式上獨特行為的有力證據。

Correa表示，雖然他們?yōu)槌鐾廖奈镒屑氈谱髁?D記錄，但陶瓷器皿、金屬雕像、貝殼、戒指、綠寶石這些文物，其實(shí)早就在整個(gè)區域出土過(guò)，但這次卻是首次發(fā)現ofrendatarios，這是放置金屬雕像和綠寶石的陶瓷容器，揭示了穆伊斯卡人在葬禮上的傳統做法。有些甚至是在被認為是圣地或寺廟的地基周?chē)l(fā)現的，這為世人展示了穆伊斯卡民族的一些宗教傳統及其復雜的部落內部組織。

這些發(fā)現也揭示了了穆伊斯卡文明存在的歷史時(shí)間?！拔覀兛梢源_定穆伊斯卡繁盛的時(shí)期，以及是否和西班牙人抵達的時(shí)間吻合?！盋orrea說(shuō)道?！斑@將會(huì )是一個(gè)重大發(fā)現?！?

Ofrendatarios碎片，用于穆伊斯卡葬禮中的陶瓷容器

操作方式：三維掃描技術(shù)是考古學(xué)家的寶貴財富

接下來(lái)兩年半，Correa和他的小團隊密切關(guān)注挖掘工作的技術(shù)環(huán)節。通常需要準備好必要的設備——筆記本電腦、Eva、電池即可。

Eva百分百安全，掃描時(shí)結構光照射下來(lái)，完全不用擔心會(huì )損傷物體或周?chē)鷧^域。為了實(shí)時(shí)看到掃描物體和周?chē)h(huán)境，Correa反復用掃描儀掃描該區域，不遺漏任何部分，每次見(jiàn)到成像，整個(gè)團隊都激動(dòng)不已。

Artec Eva現身考古現場(chǎng)

“我目前在南美工作，很多工人，包括考古學(xué)家，都沒(méi)見(jiàn)過(guò)這種高科技。很多人感到很驚訝，而我已經(jīng)多次目睹Eva的驚艷效果，”他回憶道。

根據項目規模大小和復雜程度，掃描可能要花10分鐘。而掃描人類(lèi)遺骨、陶瓷容器、石器，通常只要一兩分鐘，整個(gè)掃描過(guò)程非?？?。

Correa解釋道，“我們現在可以了解人們過(guò)去在這里的生活方式，穆伊斯卡時(shí)代的痕跡還能找到，就在這片土地下。我們努力恢復并精確地記錄下葬禮環(huán)境，Artec Eva在這過(guò)程中起到了很大幫助，它能如此準確地記錄人類(lèi)遺骸，這點(diǎn)深得我心?！?

文物出土后，例如遺骨，需要送去實(shí)驗室。這樣一動(dòng)，遺骨的位置和狀況可能會(huì )生很大變化，Correa表示。

“但使用Eva掃描后，就能保存下文物原始的面貌，為后續工作提供原始信息?！?

最后一步就是在Artec Studio中處理掃描：Correa進(jìn)行整體配準、尖銳融合、過(guò)濾小物體，最后簡(jiǎn)化網(wǎng)格，改善紋理。一切完畢后，還能繼續“改造”，比如在Maya中創(chuàng )建場(chǎng)景或者在ZBrush中編輯顏色或形狀。不過(guò)，不得不說(shuō)，目前的3D模型已經(jīng)十分完善了。

Artec Studio處理Eva掃描

穆伊斯卡文物的3D模型

數字考古：體驗古文明生活和藝術(shù)的金鑰匙

如果沒(méi)有三維掃描技術(shù)，那么歷史保護和歷史展示是難以實(shí)現的。很多歷史遺址難以進(jìn)入，而且非常分散，很多研究人員根本無(wú)法見(jiàn)到這段歷史，更不用說(shuō)普通百姓了。多虧有Correa這樣的考古學(xué)家們的努力，我們才有機會(huì )漫步在千年以前的古老城市。

穆伊斯卡宗教儀式中使用的容器、雕像和綠寶石

綠寶石是穆伊斯卡人的神圣寶石，許多傳說(shuō)中均有提到

但是，用三維形式考察珍惜的穆伊斯卡文物，并不僅僅是為了喚醒歷史。利用數字存檔的方式保護文化遺產(chǎn)，或許是讓后代不忘古老文明的唯一方式。同時(shí)，有了精準細致的3D數據，人們還能修復那些失落的珍貴事實(shí)和傳統，Artec解決方案可以為保護工作提供可靠的事實(shí)依據。

穆伊斯卡文物講述著(zhù)這個(gè)古老文明的完整歷史

Correa還對3D打印頗感興趣，希望有朝一日，能將掃描的文物打印出來(lái)，做成立體模型，并通過(guò)增強現實(shí)進(jìn)行展示。有了他的才華、熱情和努力，再加上Artec 3D的前沿科技，我們很有可能可以徜徉在穆伊斯卡部落的居住地，或許，還能有一天發(fā)現自己離黃金之城El Dorado更近了。