陕西启动唐代契苾明墓彩绘陶俑修复:三维激光扫描在脆弱文物建模与病害记录中的应用

8月2日,陕西省文物保护研究院正式启动咸阳博物院藏契苾明墓出土彩绘陶俑保护修复项目,涉及50件唐代原位出土彩绘陶俑,包括女俑、文吏俑、风帽俑、拱手俑等典型品类。项目明确提到,将融合X射线荧光光谱、三维激光扫描建模与传统矿物颜料回贴工艺,在最小干预前提下实现结构稳定与色彩还原。这批陶俑制作精良、彩绘鲜活,是研究盛唐服饰制度与陶塑工艺的一手物证。

做文保的人看到"三维激光扫描建模"被写进修复方案,一点都不意外。脆弱彩绘陶质文物,本来就是激光扫描最该出场的地方。

陶俑修复,先得有个数字替身

彩绘陶俑娇气得很。胎体酥粉、彩绘起翘脱落,手一碰都可能掉渣。修复前如果没把原始形态定下来,一旦清理或加固过程中出问题,文物信息就永久丢了。三维激光扫描这时候干的事,是给每件陶俑建一个高精度数字模型,不接触、不施压,转一圈就把表面形态、彩绘分布、残缺位置全记录下来。

这个模型就是文物的数字替身,修复前后都能对着比。我们配合文博单位做项目时,第一刀永远是扫描建档,实物动都不让先动。

病害记录,靠扫描比靠笔靠谱

这次修复的核心难点是盐害引发的胎彩整体酥粉。要量化病害,传统靠肉眼加手绘,误差大还慢。我们用扫描点云能直接量出起翘层的范围、裂缝的深度走向、残缺部位的尺寸,生成一张病害分布图。修复师据此排优先级,先救最酥的那批,再处理轻度起翘。

咸阳这批50件陶俑,如果全靠手工记录病害,工作量不敢想。扫描把重复劳动交给机器,修复师的时间才能花在刀刃上。

盐析结晶、胎体酥粉这类劣化,肉眼判断边界很主观。点云给的是可测量的轮廓和深度,不同修复师看到的是同一份数据,争议也少。

修复前后对比,数据说话

文物修复最怕修完说不清改了什么。扫描模型天然支持前后对比:修复前的酥粉范围、修复后的加固状态,两个模型叠在一起,哪里补了、哪里稳了,清清楚楚。这对验收、对后续展陈说明都管用。我们也习惯把这套对比留给馆方当档案。

产出内容用途
数字模型陶俑表面形态、彩绘分布存档、虚拟展示
病害图起翘、裂缝、残缺量化修复方案排序
前后对比修复前后模型差分验收、研究
三维打印残缺部位复制展陈替代、教学

非接触,是脆弱文物的底线

彩绘陶质文物最怕接触式测量。卡尺、软尺贴上去,轻则留痕,重则把酥粉蹭掉。激光扫描隔着几十厘米扫,零接触,这个优势在文物领域是硬需求。我们做类似项目时,扫描仪架在固定角架上一件件转,绝不拿设备碰实物。

你可能会想,拍照也能记录啊。照片的问题是没法直接量,更没法做三维对比。扫描出来的是带坐标的点云,任意两点间的距离、任意截面的轮廓都能拉出来,这是图片替代不了的。

数字化展陈,让修复过程被看见

新闻里提到,修复成果预计2027年上半年完成,并纳入咸阳博物院大唐衣冠常设展,面向公众开放数字化修复全过程。三维模型正好支撑这个,把扫描模型做成可旋转、可拆解的交互展示,观众不用凑到玻璃柜前也能看清陶俑细节。文物活起来,靠的就是这层数字外衣。

我们见过不少馆把扫描模型直接进导览系统,观众手机上一点就能360度看俑,比盯着展柜强太多。这类应用现在成本是下来了,中小馆也用得起。

不是所有文物都适合上扫描

说实话,也不是啥都扫。特别小、特别碎、表面反光的器物,扫描效果会打折,得配合摄影测量甚至显微拍照。契苾明墓这批俑体量适中、形态完整,是扫描的合适对象。选方法得看物件,不能拿着锤子看什么都像钉子。

如果您所在文博单位有类似彩绘陶质、石质文物的数字化建档或修复记录需求,可以联系我们。我们这几年配合过不少文保项目,非接触测量这块有些心得可以交流。

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