3ds Max 技術在考古學中的應用探索

潘紹池 鄭偉杰

摘 要：本文結合相關實例，將3ds Max技術運用于考古學中探索其應用，在遺址所處地形（大環境）、探方、地層疊壓、器物復原等幾方面進行了具體的闡述。本文的研究旨在對遺址及遺跡遺物進行直觀的呈現，這對于推動公眾考古學的發展、考古博物館展陳具有重要的意義。

關鍵詞：3ds Max；三維建模；公眾考古

作者簡介：潘紹池，單位四川大學歷史文化學院，本文第一作者；鄭偉杰，單位成都武侯祠博物館，本文第二作者。

[中圖分類號]：K87 [文獻標識碼]：A

[文章編號]：1002-2139（2016）-09--01

一、引言

目前，3ds Max在國內外實踐中應用于諸多領域，所出成果也異常吸引人們的眼球，其具體主要包括以下八個方面：“建筑可視化、電影電視特效、游戲設計開發、片頭及欄目包裝、影視廣告、卡通片、工業設計可視化、多媒體內容創作。”[1]此次我們將3ds Max技術引入考古學中，主要是因為3ds Max技術能夠實現虛擬現實。

二、在考古學中的具體應用

本文中，我們主要從遺址所處地形（大環境）、探方（地層）、地層疊壓、器物復原等四個方面來簡要介紹：

（一）遺址所處地形

通過對遺址所處地形的三維建模，我們可以直觀的了解遺址所處大環境。具體做法為：首先獲得遺址所處地的等高線圖，通過圖中比例尺計算出該圖反映場景的實際大小；然后在3ds Max軟件中制作一個與其實際大小尺寸相等的平面，將等高線地形圖貼于該平面上予以顯示，用軟件中的線命令對每一條等高線進行臨摹，并將每一條等高線的高度拉至圖中所標注實際高度；最后選擇全部等高線，運用軟件復合對象下的地形命令可實現平面圖的三維化。

（二）探方（地層）

3ds Max技術在探方中的應用，主要是對地層的三維建模。關于地層建模的方法，前人在這方面已經有過一些研究。“地層體建模的方法主要分為面模型（ Facial Model）、體模型（ Volumetric Model） 和混合模型（ Mixed Model）三類。”[2]我們此次在地層上的建模主要運用了面模型的方法。“面模型通過描述空間對象外表面的幾何形態來建立實體的三維模型，優點是數據存儲量小、建模速度快、便于顯示和數據更新；不足之處在于難獲取空間實體的內部屬性，不易進行空間分析。”[3]我們此次前后用了兩種不同的方法來對地層進行三維建模：

1、我們采用了一種較傳統的方法來進行三維建模，即首先將從田野中所取地層剖面數據導入CAD軟件中繪出相應的平面圖，再把該平面圖導入3ds Max軟件中進行三維建模。每個探方四壁分別進行繪圖、建模，并依順序將四壁連接起來，在數據真實有效的情況下，各探方的四壁可實現無縫對接。這種建模方式的優點是我們建模的數據非常接近于真實數據，最大限度的縮小了誤差，所得到的結果真實有效，增加了運用模型進行后期分析的可信度；其缺點是采用這種方法需經過兩道程序，而且在CAD軟件中繪圖時數據量大，實際操作起來難度大且效率較低，故此種方法適合于制作較小遺址的探方。

2、我們采取了類似《利用3D虛擬建模技術再現考古遺址文化場景》中三維建模的方法，即“直接用圖片來模仿，即采用貼圖、紋理映射技術”。[4]具體做法如下：先將每個探方發掘完成后拍攝的照片導入ps軟件中，截取照片中地層剖面的部分。由于每個探方壁的長度是固定的，所以我們可以根據截圖的長寬比例計算出照片顯示部分探方壁的實際高度。然后，在3ds Max軟件中創建一個同等大小尺寸的平面，運用軟件自帶材質編輯器，通過位圖命令將截取的圖形貼在創建的平面上并照著圖形臨摹地層線。為了保證所臨摹的地層線更加精確，我們將3ds Max的視圖適當的放大，這樣我們就能夠看得更細，得到的線條就相對的更加精確，最后將這些線條擠出就能夠實現三維建模。這種方法的優點是所需要的數據量相對較小，成圖效率高，適合于制作較大的遺址的探方；缺點是我們通過照相機所取得的照片需要考慮到透視等因素，精準度偏小。

（三）地層疊壓

地層疊壓主要是基于向大眾展示而形成的一個理論。具體做法為：將遺址的主要文化堆積分別在3ds Max軟件中建模，這一過程可與遺址的具體數據相結合，也可以不與具體數據相結合。根據每一文化堆積層形成時間的早晚關系自上而下層層疊壓，以視頻的形式輸出，然后配音予以簡單的介紹。通過該視頻，我們可以讓大眾比較清晰的了解某一遺址的主要概況，達到一個展示性的目的。

（四）器物復原

為了更好地對遺址進行研究，我們對破損的器物進行復原。形狀規整的器物，3ds Max軟件中常規復原較為簡單；不規整器物的復原，3ds Max軟件中的石墨建模工具可以較為容易的對其進行建模復原。

三、結語

在今后的考古學博物館展陳和推動公眾考古學發展的過程中，3ds Max這一技術會起到很大的作用。我們此次對以上所述四個方面的應用進行了一些探索，在今后的學習中將繼續探索更多的應用。

注釋：

[1]火星時代 編著： 《3ds Max2011白金手冊I》，第3—7頁，人民郵電出版社，2011年。

[2]闞璦珂等：《考古地層的三維重建方法》，《計算機應用研究》2007年第3期。

[3]朱利東等：《考古地層的三維可視化及應用研究——以成都金沙遺址為例》，《成都理工大學學報》（自然科學版） 2007年10月。

[4]劉雁琳等：《利用3D虛擬建模技術再現考古遺址文化場景》，《文博》2009年第1期。