Page 171 - 软件工程与项目管理

第四章 软件逆向工程技术与应用

三维扫描和 3D 打印技术便最适宜。刘亮利用 3D 打印技术代替了传统修复技艺，
以鹊尾炉的修复工作来探讨 3D 打印在文物保护中的实际应用。在小型文物方面，
Ballarin 与博物馆合作，共同复制了一件小型精致文物，并利用不同的打印机以
及材料进行复制，对比结果比较理想。Niquet 等人利用 3D 打印技术及三维结构
白光扫描技术打印出内置传感器的古石墓雕像修复体。这种保护方法既修复了文

物，又通过内置传感器监测雕像周围环境数据，用于适时保护古雕像。
大型文物的保护一直是文物保护工作中的难点，许飞进等试将 3D 打印技术
应用于古建筑保护，利用 Autodesk3DsMax 软件建立三维数字模型，将古建筑结

构每个构件单独打印，最后进行拼装，这为大型文物的保护工作提供了新的思路。
同样的思路，王家鑫对三维模型进行了切块处理、分块打印，经过打孔等后续处
理再拼装在一起，完成了云冈石窟佛头的 1 ∶ 1 复制。近几年文献表明，3D 打
印与逆向工程技术被用于不同种类的文物的保护工作中。3D 打印与逆向工程技
术在文物保护中的应用主要分为文物复制和文物修复两大类，大体思路都是通过

逆向工程技术建立三维数字模型，后通过 3D 打印技术完成文物保护。
（二）3D 打印与逆向工程技术应用于文物保护中存在的问题
尽管 3D 打印已在文物保护方面得到应用，且发展了一段时间，但是目前还

是存在一些问题。具有复杂的内部结构的文物比如古船，由于文物保护过程中一
般不拆解，在三维扫描过程中对文物细节的提取不够精确，逆向工程技术受到一
定限制。同时整个三维扫描到3D打印的过程专业性比较高，需要专业的技术人员。
另外，3D 打印及逆向工程设备及使用的材料比较昂贵，这对于大型文物修复来
说是一个挑战。精度问题一直是 3D 打印的一个技术缺陷，对于文物的细节，使

用 3D 打印与逆向工程技术修复或复制文物也是一个挑战。余健学者提出博物馆
缺少相应的专业技术人员，极大地阻碍了 3D 打印应用到博物馆内。另外，打印
出来的模型颜色单一，要是想展示在博物馆中，则需要再次进行上色。在陶器文

物复制方面，卜卫民就提出了两个具有代表性的问题：第一是存在于文物表面的
一些浅浮雕以及某些精细的痕迹是没有办法进行高还原度的 3D 打印的，这样的
话对于文物的细节把控就较为疏忽了；第二是目前打印材料比较受限，陶土类的
文物残缺无法用其原材料打印。史宁昌等学者提出 3D 打印在空间方面比较受限，
对于小型文物可以一次成型，大型文物则需要进行拆解打印。

根据大量的文献资料来看，目前 3D 打印的问题主要存在于材料和精度两方

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