2013年在新疆三道海子遺址

 

　　記者：這算得上是一次“技術(shù)革命”嗎？您在推廣這項(xiàng)技術(shù)的過程中有什么收獲？

　　劉建國(guó)：的確，很多考古界同仁都認(rèn)為這是田野考古工作中空間信息獲取方面的一次技術(shù)革命。田野考古工作中快速、精確獲取現(xiàn)場(chǎng)空間信息非常重要，特別是考古發(fā)掘過程是一個(gè)不可逆的破壞過程，如何把發(fā)掘過程中每一個(gè)重要地層、現(xiàn)象都全面記錄下來(lái)是每一個(gè)考古人員的基本愿望。三維激光掃描技術(shù)能夠全面記錄考古現(xiàn)場(chǎng)的三維空間信息，但是由于設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜等原因，一直沒有在考古工作中得到普及。多視角影像三維重建技術(shù)所需要的設(shè)備價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)單，可以快速對(duì)考古遺址、發(fā)掘區(qū)、出土文物等進(jìn)行三維重建，導(dǎo)出的各種影像圖完全符合遺址測(cè)繪與器物繪圖的需要。

　　技術(shù)推廣過程中深深感受到各地同仁對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的期待，大家都拿出極大的熱情來(lái)學(xué)習(xí)和掌握，希望能夠更快地在工作中使用新的技術(shù)。同時(shí)在與各地同仁的交流中，我也接觸到考古現(xiàn)場(chǎng)的各種特殊情況，收獲了很多非常好的意見和建議，為這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善奠定了良好的基礎(chǔ)。

2011年于新疆吐峪溝遺址

 

　　記者：您認(rèn)為對(duì)于大部分文科背景的考古工作者來(lái)說(shuō)，掌握這一技術(shù)有什么困難？

　　劉建國(guó)：如果讓文科出身的考古人員去摸索這樣的技術(shù)的確具有很大難度，但是在技術(shù)、方法成型之后使用起來(lái)就應(yīng)該不會(huì)有什么困難。具體到多視角影像三維重建技術(shù)方面，首先是應(yīng)該有一臺(tái)性能比較好的計(jì)算機(jī)，具有足夠的內(nèi)存，使用固態(tài)硬盤，維持計(jì)算機(jī)處在良好的工作狀態(tài)。根據(jù)基本要求設(shè)置相機(jī)參數(shù)，拍攝合適角度的數(shù)字影像。使用初期應(yīng)該以少量影像為主，數(shù)據(jù)處理中各選項(xiàng)不要使用太高的設(shè)置，計(jì)算機(jī)性能不是很高的時(shí)候不要處理太多數(shù)目的影像。

　　從目前的實(shí)際情況來(lái)看，文科出身的考古研究人員、技師等人員只要對(duì)多視角影像三維重建技術(shù)有一定的興趣，經(jīng)過簡(jiǎn)單的培訓(xùn)和練習(xí)，就能夠很好地在工作中掌握并使用這一技術(shù)，關(guān)鍵一點(diǎn)就是要多多動(dòng)手練習(xí)。

遼墓橫剖面圖

 

　　記者：三維重建技術(shù)可以說(shuō)最大限度地保留了遺址的空間信息，相比于其他方法它的優(yōu)勢(shì)在哪里？具體到田野發(fā)掘工作時(shí)能帶來(lái)哪些便利？

　　劉建國(guó)：十余年來(lái)，考古現(xiàn)場(chǎng)的三維重建都是通過三維激光掃描技術(shù)來(lái)完成。但由于三維激光掃描儀價(jià)格昂貴，操作復(fù)雜，后期數(shù)據(jù)處理技術(shù)難度大、周期長(zhǎng)，一些考古研究單位即使購(gòu)買了全套設(shè)備，也沒有能夠很好地運(yùn)用起來(lái)。三維激光掃描技術(shù)雖然能夠在現(xiàn)場(chǎng)獲取大量的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，但是在三維重建的時(shí)候往往需要對(duì)密集的點(diǎn)云進(jìn)行抽稀，只生成5、6萬(wàn)個(gè)三角面的數(shù)字模型。最終的紋理映射需要另行拍攝數(shù)字影像，在Adobe Photoshop等軟件中進(jìn)行大致的扭曲、變形，然后根據(jù)模型與影像上對(duì)應(yīng)的同名點(diǎn)位置進(jìn)行匹配，使最終的模型紋理顯得很不自然。而多視角影像三維重建技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，操作難度小，建模周期短，點(diǎn)位精度高。田野考古人員能夠在2天時(shí)間內(nèi)掌握全部技術(shù)要領(lǐng)，獨(dú)自開展三維重建工作。同時(shí)在無(wú)人機(jī)攝影等技術(shù)的支持下，可以輕松對(duì)考古遺址、發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)、出土文物等快速進(jìn)行高精度的三維重建，導(dǎo)出平面、立面、側(cè)面、剖面等的正射影像圖、數(shù)字高程模型等數(shù)據(jù)成果，改變了傳統(tǒng)的考古測(cè)繪、現(xiàn)場(chǎng)繪圖、文物繪圖等技術(shù)，極大提高了成圖的精度和效率。

　　記者：您今后還有哪方面的研究打算？

　　劉建國(guó)：隨著多視角影像三維重建技術(shù)的推廣與運(yùn)用，相關(guān)工作將會(huì)交給各考古工作現(xiàn)場(chǎng)的同仁去完成，我可能只是參與一些復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)的多視角影像拍攝等工作。同時(shí)，我將繼續(xù)關(guān)注空間信息獲取與分析方面新的技術(shù)和設(shè)備，將成熟的技術(shù)與設(shè)備適時(shí)引入考古工作之中，使我國(guó)數(shù)字考古技術(shù)緊跟時(shí)代步伐，發(fā)揮應(yīng)有的作用。我的研究工作將會(huì)繼續(xù)運(yùn)用遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù)，探索古代人地關(guān)系特征、分析和探究史前水利工程及其相關(guān)問題。