Page 109 - 现代文物保护与修复技术研究

第四章 文物保护中的技术应用

对文物进行三维建模的过程中，由于构造和结构相差较大，需使用不同的方法
进行构建分离。索俊峰在处理蝴蝶厅模型的建立时，将现代测量技术和三维激
光扫描技术结合在一起，提出了一种室内外一体化处理方式，将古建筑分为不
同的构件进行单独建模。化蕾以客家土楼为研究对象，将土楼内外部的点云分

开，并分别提取内部和外部的轮廓线，进行内部和外部的单独建模。王金在利用
三维扫描技术处理遗址墓葬陶器时，结合 C++ 语言提取特征曲线，并借助于傅
里叶系数完成了特征曲线的聚类分析。实现模型建立的最根本的问题是重构自由
曲面，常用的曲面重建方法包括变形曲面重建、隐式曲面重建、分片线性曲面重

建等。

四、三维激光扫描技术在文物保护中的应用案例

敦煌莫高石窟第 96 窟是莫高窟最高的一座洞窟，其外附岩而建的“九层楼”

是莫高窟的标志性建筑。它是一个九层的遮檐，也叫“北大像”，正处在崖窟的
中段，与崖顶等高，巍峨壮观。其结构为土红色，檐牙高啄，外观轮廓错落有致，
檐角系铃，随风作响。其间有弥勒佛坐像，高 35.6m，由石胎泥塑彩绘而成，是
中国国内仅次于乐山大佛和荣县大佛的第三大坐佛。容纳大佛的空间下部大而上
部小，平面呈方形。楼外开两条通道，既可供就近观赏大佛，又是大佛头部和腰

部的光线来源。这座窟檐在唐文德元年（888 年）以前就已存在，当时为 5 层，
北宋乾德四年（966 年）和清代都进行了重建，并改为 4 层。1935 年再次重修，
形成如今的 9 层造型。

由于受到强降雨影响，导致九层楼崖体与建筑之间发生渗漏，加之局部古建
筑结构因年久失修而发生位移、松动和腐朽，所以对其进行 50 年一次的修缮工
作。对佛像及九层楼内部建筑结构加固，为此采用整体自下而上搭建脚手架，具
体扫描作业自上而下，随脚手架逐层拆卸的顺序进行。本项目一共分为五个阶段
进行外业数据采集。第一阶段为楼阁的 6 至 9 层，佛像的头顶。第二阶段为楼阁

4、5 层，佛像的嘴部以上。第三阶段为楼阁的 3、4 层，佛像胸部以上。第四阶
段为楼阁的 2、3 层，佛像的手部以上。第五阶段为楼阁的 1、2 层，佛像的脚部
以上。

（一）现场踏勘
96 窟背靠崖体，前面为一大型广场，地势平坦且较为开阔，通视条件良好，

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