针对罐形文物新型数字修复方法技术

本发明专利技术公开了一种针对罐形文物新型数字修复方法，其包括：使用扫描仪对文物碎片进行数据化采集；使用扫描软件或设计软件进行碎片的模拟拼接，并检查数据无缝连接；根据文物数据，进行曲率测量，拼接碎片位置；根据复原位置进行原始文物模拟，并设计出包裹碎片的外壳和位于罐形文物内侧上半部分的垫衬，所述外壳作为主要受力件所述外壳与垫衬上设置用于定位文物碎片的定位槽；通过3D打印的方式，打印所述外壳、垫衬和模拟出的遗失碎片；利用外壳和垫衬通过手动方式对罐形文物碎片组合、修复。通过本发明专利技术无需任何胶粘剂，可在透明支具的支持下完成文物的补配与美学修复，实现对文物的展示。展示。展示。

【技术实现步骤摘要】
针对罐形文物新型数字修复方法


[0001]本专利技术涉及文物修复
，具体涉及一种针对罐形文物新型数字修复方法。

技术介绍

[0002]文物修复，是指运用物理和化学方法，稳定文物病害，复现文物原貌并维持文物长期、稳定存续，是文物保护工作的重要环节。传统陶瓷类文物的修复方法包括拼对、粘接和补配等步骤。拼对是指根据文物残片的形状、纹饰、断口形貌等特征匹配相邻残片，确定残片在文物上的相对位置，并明确粘接顺序。粘接是指利用粘接剂(多为有机试剂)将相邻文物残片连接牢固，使文物整体稳定。补配是指使用补配材料(如石膏、环氧树脂等)将粘接后文物尚留的残缺位置填补完整，使文物整体浑然统一。文物修复讲求最小干预原则、可逆性原则与可再处理原则，其目的在于使文物原真性与美学价值得到复现。传统的文物修复，实际上是文物原真性、美学价值与诸多修复原则相互取舍、平衡的过程，因为原真性、美学价值的复现，必然涉及到修复流程中较大程度的干预：无论是手工拼对，还是粘接、补配后的打磨、做旧等操作都会对文物残片造成不可逆的物理磨损；同时，现阶段的粘接、补配材料，仍不能满足修复过程中较大程度的可逆性与可再处理需要——粘接材料老化后难以替换，以及无法根除的粘接痕迹等都成为当下困扰文物保护工作者难题。因此，如何在复现文物原真性与美学价值的前提下极大限度遵循文物修复的三大原则，成为现阶段亟待解决的问题——本专利技术提供了一种重要的解决思路，并可推广应用至除陶瓷器外其他文物材质的同形制器物，亦可通过嵌套结构沿用至形制更复杂的器物。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种针对罐形文物新型数字修复方法，旨在解决的技术问题之一是：现有修复方法容错率低，且不便于后期进行二次修复的技术问题。
[0004]考虑到现有技术的上述问题，根据本专利技术公开的一个方面，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种针对罐形文物新型数字修复方法，其包括：
[0006]S1：使用扫描仪对文物碎片进行数据化采集，包含文物碎片表面与碎片断面；
[0007]S2：使用扫描软件或设计软件进行碎片的模拟拼接，并检查数据无缝连接；
[0008]S3：根据文物数据，进行曲率测量，拼接碎片位置；包括：
[0009]以最大的碎片为基础，将其放置在固定位置，其他碎片进行模拟手动移动初步拼接，初步恢复文物外观；
[0010]对初步拼接数据进行微调，利用三维数据中的特征点进行点对点对接，并由计算机进行精确位移操作；
[0011]对拼接后数据，进行三维数据碰撞检查，标注出碰撞部位，再次进行细微角度与特征定双向调整，并检查是否存在碰撞问题，确保碎片拼接的完全、准确；
[0012]对残缺部位采用模拟文物碎片的曲率延伸方式，进行碎片扩大修复，模拟出缺失
部分的补配碎片的数据；
[0013]S4：根据复原位置进行原始文物模拟，并设计出包裹碎片的外壳和位于罐形文物内侧上半部分的垫衬，所述外壳作为主要受力件，从罐形文物顶部将外壳与垫衬通过连接柱固定连接，所述外壳与垫衬上设置用于定位文物碎片的定位槽；
[0014]S5：通过3D打印的方式，打印所述外壳、垫衬和模拟出的缺失部分的补配碎片；利用外壳和垫衬通过手动方式对罐形文物碎片组合、修复。
[0015]为了更好地实现本专利技术，进一步的技术方案是：
[0016]进一步地，所述S4步骤中，将罐形文物分为上下两部分，上部分文物碎片由垫衬加连接柱辅以上部分外壳实现稳定，下半部分由下部分外壳支撑实现稳定。
[0017]进一步地，所述上部分外壳与所述下部分外壳之间通过插销连接。
[0018]进一步地，所述S1步骤中数据的采集精度
≤
0.05mm。
[0019]进一步地，所述S2步骤中模拟拼接碎片的流程包括：导入文物碎片所有扫描数据，对每个数据进行检查，修复细微漏洞并删除扫描干涉数据；再以一个数据为基础，对所有数据进行移动调整，手动复位至接近位置。
[0020]进一步地，所述步骤S2中包括对扫描数据进行对齐。
[0021]进一步地，所述步骤S2中所述对扫描数据进行对齐包括设置98％的参数采样比例，进行整体特征匹配计算。
[0022]进一步地，所述步骤S2中所述整体特征匹配计算，并设置重复匹配次数4
‑
5，提高匹配精度。
[0023]进一步地，步骤S3中所述模拟出遗失碎片的数据包括：对于有断面的数据，创建断面扫描图，生成三维模拟文物外观数据，以作为参考进行复位；同时对残缺部位，以模拟数据为参考，进行与文物原数据的拼接过度模拟，保证原始文物的曲率与过度面后，进行布尔操作，模拟出缺失部分的补配碎片的数据。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果之一是：
[0025]本专利技术的一种针对罐形文物新型数字修复方法，1)最小干预。无需任何胶粘剂，理论上仅需对文物完成一次信息采集后即可在这种透明支具的支持下完成文物的补配与美学修复，实现文物的博物馆展示，最大化遵从文物保护修复的最小干预原则。2)可逆性。便于拆卸、运输与替换，由于未使用任何胶粘剂，文物残片与支具间仅通过力学支撑、机械嵌合实现稳定性，理论上可在不对文物造成任何影响的情况下无限次拆卸、组装与替换老化、磨损后的支具，极大限度遵从文物保护修复的可再处理原则。3)普适性。通过二元拆分法将文物残片分为上下两组，上半部分采用垫衬+连接柱辅以外壳实现稳定；下半部分仅用外壳支撑实现稳定。这种拆分方法对于罐形器物普遍适用，并可通过嵌套结构推广至形制更复杂的器物，此类支具具有普适性的应用前景。4)安全性。结合有限元分析的计算与三维设计，支具外壳仅对文物本体及残片起到保护作用，实际受力为连接柱上垫衬，垫衬对文物上部分残片起简单支撑作用，支具垫衬与外壳不会对文物本体及残片造成挤压，避免应力集中，极大限度确保文物本体及残片的稳定与安全。
附图说明
[0026]为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
[0027]图1为本专利技术一个实施例的罐形文物实物图片。
[0028]图2为本专利技术一个实施例的通过数据采集、模拟修复的罐形文物图片。
[0029]图3为本专利技术一个实施例的内部罐形文物内部固定结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0031]一种针对罐形文物新型数字修复方法，其包括：
[0032]S1：扫描文物：使用扫描仪对文物碎片进行数据化采集，包含文物碎片表面与碎片断面。
[0033]可使用扫描仪对文物碎片进行数据化采集，采集精度可采用
≤
0.05mm。
[0034]细节要求文本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对罐形文物新型数字修复方法，其特征在于包括：S1：使用扫描仪对文物碎片进行数据化采集，包含文物碎片表面与碎片断面，获取点云数据；S2：使用扫描软件或设计软件进行碎片的模拟拼接，并检查数据无缝连接；S3：根据文物数据，进行曲率测量，拼接碎片位置；包括：以最大的碎片为基础，将其放置在固定位置，其他碎片进行模拟手动移动初步拼接，初步恢复文物外观；对初步拼接数据进行微调，利用三维数据中的特征点进行点对点对接，并由计算机进行精确位移操作；对拼接后数据，进行三维数据碰撞检查，标注出碰撞部位，再次进行细微角度与特征定双向调整，并检查是否存在碰撞问题，确保碎片拼接的完全、准确；对残缺部位采用模拟文物碎片的曲率延伸方式，进行碎片扩大修复，模拟出遗失碎片的数据；S4：根据复原位置进行原始文物模拟，并设计出包裹碎片的外壳和位于罐形文物内侧上半部分的垫衬，所述外壳作为主要受力件，从罐形文物顶部将外壳与垫衬通过连接柱固定连接，所述外壳与垫衬上设置用于定位文物碎片的定位槽；S5：通过3D打印的方式，制备所述外壳、垫衬和缺失部分的补配碎片；利用外壳和垫衬通过手动拼装的方式对罐形文物碎片组合、修复。2.根据权利要求1所述的针对罐形文物新型数字修复方法，其特征在于所述S4步骤中，通过二元拆分法，将罐形文物根据受力状况分为上下两部分，上部分文物碎片由垫衬加连接柱辅以上部分外壳实现稳定，下半部分由下部分外壳支撑实现稳定。3.根据权利要求2所述的针对...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晟宇，胡东波，秦鹭，
申请(专利权)人：成都云天文保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：