古人類藏品“雙胞胎”誕生記

什么是

古人類藏品“雙胞胎”計劃？

研究人員選取古人類藏品，通過三維激光掃描，采集藏品數據；利用采集到的數據，建立藏品三維數字化模型；再運用3D打印技術，實現同比例、高精度打印；利用打印好的實體模型，制作模具；再用模具實現傳統模型的翻制、修復、著色，最后完成復制品的制作。這就是古人類藏品“雙胞胎”計劃。

三維激光掃描和3D打印的完美搭配

傳統的藏品復制要經過翻模、塑形、雕刻等流程。一般會直接在原藏品上進行翻模，這難免會將翻模的材料殘留在表面，對藏品造成不同程度的損害。而塑形、雕刻則需要技藝精湛的師傅，不僅材料、人工成本高，而且耗時較長，復制一件藏品要近一個月的時間。三維激光掃描和3D打印的配合，能夠在不直接接觸藏品的條件下，利用收集到的藏品精準三維信息完成復制，完美解決了這些問題。

三維激光掃描

三維激光掃描是一種高精度、無損傷、立體的掃描技術，它可以在不接觸藏品的情況下，獲取藏品的三維點云數據。

所謂點云數據是指一組在三維坐標系統中的點的集合，點云由數以萬計甚至百萬計的點構成，這些點共同描述了目標對象的表面特性。

紋理貼圖

紋理貼圖是藏品建立數字化模型過程中很關鍵的一步。那么，什么是紋理貼圖呢？紋理就是物體上呈線條狀的花紋，例如紡織品上的花紋、墻壁或木頭上的紋理等。貼圖是指在計算機圖形學領域，通過在對象的表面應用一幅或多幅圖像，以達到增強真實感的效果。它可以賦予物體紋理、顏色及光照效果，使之看起來更接近真實物體。

為了讓“雙胞胎”無限接近藏品的真實樣貌，工作人員會先對藏品進行多角度拍攝，并用專業級標準色卡校準顏色；再根據實際物品的屬性，例如反射率、粗糙度、光澤等，修改紋理貼圖并為模型設置合適的材質屬性。

對于那些已經受損或部分損壞的藏品，模型設計師會根據藏品局部造型，通過軟件對數據模型進行虛擬重建和修復。

3D打印

3D打印就像用積木搭房子一樣，讓我們可以用計算機設計的模型來制造實物的技術。

配合三維激光掃描獲取的藏品精準三維信息，并通過使用數字軟件和特定材料，3D打印可以將藏品造型和紋飾直接打印出來，大大簡化了藏品復制的工藝流程。

“雙胞胎”的誕生

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制作內膽：工作人員會將混合好的硅橡膠均勻涂抹在打印件表面。在這個過程中，既要確保硅橡膠完全覆蓋打印件，又要確保硅橡膠固化后，可以輕松地從模型上取下來。我們可以把內膽想象成制作月餅用的木質模具。

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制作外殼：如圖所示，外殼由兩個半模具組成，材質為石膏或樹脂加玻璃纖維布。工作人員在內膽的內表面先涂一層樹脂膠液，接著鋪一張玻璃纖維布，再繼續一層一層地裱糊上去。等樹脂膠液自然固化約1小時后就可以脫模。這就做好了一半外殼，另一半外殼如法炮制即可。我們可以將外殼想象成月餅皮。

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兩個外殼合體：將兩半模具合并在一起，倒入樹脂、石膏等材料，待其凝固后取出成品，即樹脂件。圖為沒有上色的樹脂件。這一步我們可以想象成向月餅皮中灌入餡。

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精修：工作人員參考三維模型和高清照片進行樹脂件精修。

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上色：根據藏品的細節和色彩特征，工作人員會使用不同的繪畫工具進行分層上色，以還原原物的色彩效果。

藏品三維數字化模型的建立，使藏品能夠以真實且精確的方式在虛擬環境中展示；通過虛擬重建和修復，珍貴的藏品能夠以數字化形式得以保護、傳承和延展。這對于恢復歷史原貌、保留完整的藏品形態，都具有重要意義。

（責任編輯 / 高琳 美術編輯 / 周游）