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3D激光掃描“復(fù)活”歷史古跡(附照片)(圖)

星之球科技 來源:文匯報(bào)(上海)2015-05-03 我要評(píng)論(0 )   

阿克用激光掃描技術(shù)為墨西哥瑪雅遺址奇察伊察羽蛇神金字塔制作的3D圖像。 由于地震、氣候變化和人為破壞,世界各地的歷史古跡正

  賽阿克用激光掃描技術(shù)為墨西哥瑪雅遺址奇察伊察“羽蛇神金字塔”制作的3D圖像。

阿克用激光掃描技術(shù)為墨西哥瑪雅遺址奇察伊察“羽蛇神金字塔”制作的3D圖像。 

       由于地震、氣候變化和人為破壞,世界各地的歷史古跡正面臨嚴(yán)重的威脅。隨著時(shí)光流逝,這些人類的共同財(cái)富不能在地球上永存。但憑借技術(shù)手段,歷史古跡或許能通過另一種形式不朽。
 
  美國一個(gè)非營利組織正開創(chuàng)性地使用激光掃描技術(shù),全景再現(xiàn)歷史古跡,以使先人留下的瑰寶能夠永遠(yuǎn)和人類在一起。
 
  為文化遺產(chǎn)構(gòu)建數(shù)字圖像
 
  賽阿克是一個(gè)總部位于美國的非營利組織,其創(chuàng)始人本·卡西拉1940年生于伊拉克摩蘇爾,1964年移居美國。20世紀(jì)90年代,第一臺(tái)便攜式激光掃描儀誕生,卡西拉在其中作出了自己的貢獻(xiàn)。
 
  2003年,卡西拉創(chuàng)立了賽阿克,專注于采用數(shù)字化手段,保護(hù)面臨生存危機(jī)的古老歷史建筑。“有兩件事對(duì)我和我妻子的影響很大,”卡西拉對(duì)美國有線電視新聞網(wǎng)記者說,“分別是2001年阿富汗塔利班炸毀巴米揚(yáng)大佛,以及2003年伊朗巴姆古城遭遇地震,整座由土坯建筑構(gòu)成的古城在地震中被夷為平地。所以我和我妻子都覺得,我們無法預(yù)知地震的發(fā)生,古跡被破壞后重建的代價(jià)又太大,但是如果采用儀器掃描歷史遺跡,我們的子孫后代將有機(jī)會(huì)重溫過去,了解某一段時(shí)期的歷史。”
 
  在2011年的一場(chǎng)TED演講中,卡西拉提出要保護(hù)“我們共同的遺產(chǎn)”,并計(jì)劃在5年內(nèi)掃描500處世界文化遺產(chǎn)。到目前為止,他已完成對(duì)美國總統(tǒng)山、埃及底比斯古城、意大利龐培城遺址、復(fù)活節(jié)島等地的掃描。值得一提的是,已完成掃描的還包括他的家鄉(xiāng)摩蘇爾的歷史古跡??ㄎ骼粌H想要保護(hù)瀕危歷史建筑,還想通過寓教于樂的方式,借助數(shù)字手段讓人們了解歷史建筑過去的歷史。
 
  2010年3月,位于烏干達(dá)的世界文化遺產(chǎn)—卡蘇比王陵的主體建筑物遭遇火災(zāi)而被燒毀。但在一年以前,賽阿克已經(jīng)為王陵構(gòu)建了數(shù)字圖像,這能為王陵受損部分今后的重建提供依據(jù)。
 
  目前,卡西拉格外關(guān)注處于戰(zhàn)亂中的伊拉克和敘利亞,因?yàn)槟抢餁v史古跡眾多,又處在炮火的威脅下。他說:“我很欣慰我們已經(jīng)發(fā)明出相關(guān)儀器并開始付諸行動(dòng)。在不幸發(fā)生之前,就預(yù)先捕捉下文物古跡的畫面。”
 
  為刑偵和電影提供便利
 
  賽阿克使用的是一種便攜式、對(duì)人眼安全的激光設(shè)備。該設(shè)備采用的是“光雷達(dá)”技術(shù),通俗地說,就是像雷達(dá)一樣精確地掃描某個(gè)物理空間,但用的不是無線電波,而是激光。
 
  “我們運(yùn)用強(qiáng)勁的激光器,射出每秒震動(dòng)5萬次的激光。”卡西拉解釋道,“這意味著光波以循環(huán)方式上下震動(dòng),對(duì)接觸到的每一件物體采集5萬個(gè)點(diǎn),從而形成空間中所有物體的幾何圖像。換句話說,三維激光掃描儀徹底改變了人類對(duì)客觀世界的記錄方式,而我們就是用這種全新的方式獲取三維圖像的。”

 雖然賽阿克目前的主業(yè)是為文化遺跡提供網(wǎng)上開放式訪問,但這種激光掃描技術(shù)也能用于其它領(lǐng)域??ㄎ骼f,他們正在開發(fā)激光掃描的其它應(yīng)用方式:“例如,警方希望運(yùn)用激光掃描技術(shù)進(jìn)行道路事故現(xiàn)場(chǎng)重建,或重建犯罪現(xiàn)場(chǎng)以便調(diào)查。有了激光掃描技術(shù),就能在幾分鐘內(nèi)還原現(xiàn)場(chǎng)每一件東西,并展開分析工作,比如案發(fā)時(shí)子彈的飛行軌跡是怎樣的。”
 
  好萊塢也為激光掃描提供的可能性所吸引。在創(chuàng)立賽阿克之前,卡西拉還開發(fā)出了一種名為Cyrax的類似技術(shù),隨后將Cyrax技術(shù)推向市場(chǎng)。這種技術(shù)的第一次應(yīng)用是在1997年出品的科幻電影《星河戰(zhàn)隊(duì)》中,為制作團(tuán)隊(duì)掃描了一個(gè)地下洞穴。“制作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)按原有的技術(shù)測(cè)量洞穴并制成洞穴模型太耗費(fèi)時(shí)間和金錢了,大約需要花費(fèi)6個(gè)星期和50萬美元。他們聽說了我們的掃描系統(tǒng),只花了兩萬美元,用一兩天就做完了。”現(xiàn)在,這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于電影的虛擬布景。

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