| 由3D科技於考古文物與保存維護應用：談史前館文物3D數位化作業
文‧圖提供／劉宜婷
現今3D科技不論在掃描作業或逆向輸出等部分皆已相當成熟，且科技業廣為應用於研發過程。在博物館領域，針對文物的研究、科學分析、保存維護與展示教育等，皆可應用3D科技發展。本文將說明本館辦理智慧博物館計畫，針對3D科技應用於考古作業之初步成果及後續發展。
「3D科技於考古文物與保存維護應用」學術工作坊
「3D科技於考古文物與保存維護應用」學術工作坊海報。
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本學術工作坊於2015年6月6日由史前館與文化部文化資產局共同主辦，邀請文資局文化資產保存研究中心李麗芳主任擔任主持人，並由文資局及本館研究人員一起針對3D技術於文物保存維護之相關應用進行發表。
第一篇發表文章由文資局蔡育林副研究員說明目前數位製造技術因設備還原度的提升、製作良率的改善、材料的多元開發、軟體自動化和友善介面開發，使數位製造技術被廣泛應用於各領域，讓研究、保存修復、展示等工作得以運用3D模型製作出準確的實體複製品，此外並提出對於文化資產保存維護之運用時機及可行方法。
第二篇發表文章則由文資局陳俊宇研究助理探討出土（水）遺物之3D掃描及量測應用方式及案例，認為文物3D數值模型只是研究、管理維護、保存修復或教育推廣等等的工具之一。如何運用3D數值模型的特性讓文化特色、歷史記憶、歷史文物得以被充分認識與妥善保存，有待各領域專家學者共同努力。
第三篇發表文章由張舜孔研究助理以臺南孔子廟為例，說明如何應用透地雷達進行地下遺址探測。現今進行地層探測方法以地球物理探測法為主，然相較於地層構造，地下遺址範圍較小，因此解析度較高之透地雷達較適合應用於地下遺址之探測作業。並利用探測結果建構地下考古遺址之三維空間分布可能情形，作為考古遺址範圍研究及考古發掘的參考依據。
第四篇發表文章由史前館葉長庚研究助理針對本館近幾年利用各種3D技術（如UAV、基站式掃描儀、手持式掃描儀、PhotoScan、雷射掃描儀、光柵式掃描儀等）應用於考古作業及研究之案例進行分享，並說明考古遺物3D數位化資料相較於傳統平面之數位化資料，作為研究、展示與教育推廣之價值，思考3D科技應用於考古遺物之3D建模與數位修復等之方法。
智博計畫：智慧文物修復系統計畫
本館今年受中央補助執行「建構智慧型博物館：漫遊在史前和現代的交界雲端整合計畫」，其中「細部計畫4：智慧文物修復系統計畫」將建置考古文物3D數位化系統，並針對館藏的考古文物進行數位化作業。
目前已建置的中小型考古文物3D數位化系統，是利用高精度及高解析度的3D掃描儀進行考古文物3D數位化作業。此掃描儀除了具備精度達0.016mm，還搭配2400萬畫素之單眼相機，因此在進行3D掃描的同時亦進行文物拍照作業，再利用專業3D點雲資料處理軟體之運算，即能呈現等比例並貼附文物照片的3D模型，讓文物在螢幕上隨時可進行360∘翻轉，如同實際將文物把玩在手中。
建置3D模型是一件亟需耐心的工作，為完美呈現文物之色彩，須進行多次反覆掃描測試，調整棚燈、考古文物及掃描儀三者之間的距離關係，並且以擷取最完整的點雲資料為目標，進行多角度的掃描作業。
完成擷取點雲資料後，正是最為考驗對文物熟悉程度的步驟，也是最需要耐心的階段。由於要將3D點雲資料變成3D模型，需要經過反覆的運算與套疊，初步階段必須不斷嘗試出最合適的組面步驟，甚至也可能需反覆重新掃描以擷取更完整的點雲資料。
利用3D點雲處理軟體將掃描器輸出之原始點雲資料進行運算及套疊時，也是驗證掃描技術的時候。若點雲資料不夠完整，還能有重新掃描機會是一件非常幸運的事，如無法重新掃描，負責算圖與套疊的人員只能憑藉技術及耐心，努力運算出最接近原始文物的模型資料；若真有缺少的點雲資料，那也只能讓模型出現破洞。因此進行3D掃描時，應盡可能擷取完整角度的點雲資料。
經過工作人員用耐心及時間淬煉產出的3D考古文物模型，其高精細及高解析度將能提供研究人員進行細緻的研究，並且在經過簡化處理後利用數位平台展示，讓考古文物能完整展現在大家面前。
引用書目
張舜孔
2016 〈透地雷達於地下考古遺址三維空間分布調查之應用〉，《3D科技於考古文物與保存維護應用學術工作坊論文集》，頁25-35。文化部文化資產局與國立臺灣史前文化博物館共同主辦，2016年6月6日。
陳俊宇、何佩真、蔡育林
2016 〈3D掃描及測量技術在出土(水)遺物保存維護應用探討〉，《3D科技於考古文物與保存維護應用學術工作坊論文集》，頁19-24。文化部文化資產局與國立臺灣史前文化博物館共同主辦，2016年6月6日。
葉長庚
2016 〈3D技術於考古調查與研究之應用〉，《3D科技於考古文物與保存維護應用學術工作坊論文集》，頁37-44。文化部文化資產局與國立臺灣史前文化博物館共同主辦，2016年6月6日。
蔡育林
2016 〈數位製造技術在考古遺物保存維護之運用〉，《3D科技於考古文物與保存維護應用學術工作坊論文集》，頁11-17。文化部文化資產局與國立臺灣史前文化博物館共同主辦，2016年6月6日。
（本文作者為史前館研究典藏組專任助理）
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