3D列印幫助修復五臺山寺廟的千年拱門。

多年來，我們已經看到3D技術被用來幫助保護我國的文化遺產，比如佛像與寺廟的3D重建。

如今，Artec3D已應用其軟體和兩個行動式3D掃描器在一個神聖的佛教遺址上建立了一個非常詳細的建築地標3D模型，並在案例研究中記錄了該過程。

五臺山又稱五梯山，是中國佛教四大神山之一。

國家旅遊局將其定為5A級旅遊景點，這裡擁有40多個寺廟，聯合國教科文組織已將其列為世界遺產，自漢朝以來每年都有數百萬人參觀此地以致敬。

在五臺山所有令人驚歎的景點中，龍泉寺因的“獨特建築風格”而脫穎而出，這在很大程度上要歸功於中國著名畫家和石匠胡明珠。

他在20年代中期透過在龍泉寺設計庇護所來證明自己，用他美麗的石雕打動了遊客和工匠。

“用珍珠玩耍，兩條神龍在空中高高飛揚，”胡明珠描述了將成為他傑作的最高場景。

這位藝術家用黃色蠟塑造了最初的拱門設計，然後製作了一個原型，將石雕工藝品與中國傳統文化木工圖案緊密結合。

花了6年的時間終於在1930年完工。所有的柱子上都有藝術龍，拱門位於108階樓梯的頂部，這是神聖的佛教數字。中心描繪的是“佛陀生活的場景”。

該拱門的三個門是由四個方形墩形成的，這些墩由正面的四列和背面的四列支撐。

大門的穹頂因其精心雕刻的朵朵牡丹、成熟的柿子、中國傳統毛筆、紙扇、珍藏的書籍等而著稱。

此外，在城中還發現了20多個不同姿勢的石雕獅子。

在非常狹窄的空間中進行掃描需要注意很多細節，以保留傳統文化藝術品，3D掃描技術可以解決這一問題。

拱門的每個元素都必須以絕對準確的方式進行渲染，要求在3D模型中沒有任何間隙，並且母版必須能夠分解為單獨的結構部分，以便可以仔細檢查整個拱門。

這正是手持式3D掃描的目標專案，因為可以周圍移動以從任何角度捕獲每個物體的表面。

Eva具有更高的掃描速度和更大的視野，因此它可以用來完成整體掃描，而SpaceSpider能夠 實現高達0.1mm的更高3D解析度，以及更高的3D精度，到0.05毫米，從而數字化拱門的複雜細節。

因為空間太狹窄，無法使用典型的腳手架裝置，該團隊最後決定使用安全梯到達拱門的較高位置。

此外，當在3000米的高度掃描光滑的表面時，陽光是一個很大的問題，因為太陽光的反射強度很高。

不過Artec的Studio軟體可以在掃描器到達物體表面反饋後，對結構化光線的輕微畸變進行分析。這使得可以精確地重建掃描的形狀。

團隊花了兩週的時間來收集所有500GB的原始資料，相當於100,000張智慧手機影象。

由於來自Eva和SpaceSpider的掃描是相容的，因此它們在Studio軟體中融合在一起。

得益於3D掃描技術，整個拱門，包括不經常看到的最上部，都儲存在一個詳細的3D模型中，現在藝術家，建築師，研究專家、學生都可以進行高解析度檢視。

這個問題！首先來說，以目前的科技來說還做不到。

3d列印是基於模型輸出，但是輸出的精度是印表機的材質和硬體效能決定的。

一、現在的3d印表機主要在列印密度還不能完全把握，最高的只能做到百分之一毫米級別。看起來夠高。可是實際情況遠沒有想象的好。

二、材質:印表機的材質即便是金屬由於列印密度也不可能足夠的堅硬和彈性。

三、3d列印只能列印元件，拼裝才是最考驗手藝的。沒有足夠的精確的拼裝，打印出來一堆零件也無法拼裝還是廢的。

總的來說，即便可以列印再加上精確的外觀修飾，能做到形似。但是沒在質量你就不要考慮了。

這些手錶即便是未來工藝提升了也很難做到。

眾所周知，大多數的文物由於年代久遠，尤其是那些處於室外的文物，在經過了數百年甚至上千年的風吹日曬後，大部分已經風化並且仍在繼續風化，若不及時保護並獲取文物資料，其風采將永遠消失。

但隨著3D列印技術及3D掃描技術發展，以數字代形式建立“文物資料檔案”變成了可能。目前國家對博物館數字化程序的大力推進，很多博物館與文物修復工作者嘗試利用3D列印與3D掃描技術，讓支離破碎的文物“起死回生”，在修復的同時可以繼續傳承。

其實，與傳統制作方式相比較，利用3D列印技術複製這樣的一件文物過程並不繁雜，首先利用3D掃描過對文物進行數字化重建，構建文物真實三維模型,並透過3D印表機打印出來，最後再對複製文物進行後期處理，包括表面上色、紋飾加工處理等步驟完成整個複製品。整個過程總的算來，要比原來起碼節約一半的時間和成本，值得一提的是，3D列印技術不僅能運用於文物複製,而且能以其與傳統修復手法相比之下的無損、快速、精確等特點,在文物修復中發揮積極作用。

去年，某工作室多了一件四羊方尊的迷你版“孿生兄弟”。原來，這個“孿生兄弟”是運用桌面級3D印表機A8列印而成。

在第一季節目中，《國家寶藏》演繹了皿方罍的前世今生中，就介紹了在讓流落海外的國寶回家過程中3D打印發揮的重要作用！

注：皿方罍，全稱皿天全方罍。三千餘年前，皿氏一族為祭祀父輩先人鑄出這尊青銅重器，成為後世不可多得之絕品，堪稱“方罍之王”。商代晚期鑄造，屬酒器中的盛酒器一類，因器口銘文為“皿天全作父己尊彝”而得名。皿天全方罍原器身通高63.6釐米，器蓋通高21.5釐米。該器形體高大、富麗堂皇，是迄今為止出土的方罍中最大、最精美的一件。皿天全方罍真實地反映了當時的社會狀況，具有極高的史料價值。

而皿方罍迴歸家鄉的過程可謂是一波三折，用驚心動魄來形容也不為過。湖南省博物館文物保管部主任廖丹表示，紐約之行最重要的事情就是拿著3D列印的器蓋模擬器蓋與器身合一，消除國內對皿方罍器蓋與器身並非一體的質疑。

當時為什麼還拿著3D列印器蓋而不是真正的實物呢？廖丹主任表示，皿方罍器蓋屬於國家一級文物，如果出國手續非常繁雜，例如出入關手續辦理，而留給他們的事情僅有兩到三個星期，因此只能另闢蹊徑。廖丹主任介紹說，藉助3D列印技術，利用兩天兩夜就把皿方罍器蓋給打印出來了，無論是列印的精度還是列印的質量都是無可挑剔的，器蓋與器身合在一起的時候只能用“嚴絲合縫”來形容了。

如今，當遊子歸家，皿方罍的含義早已經超越了其本身，這是一件歷史的證物，華夏民族復興的轉折，它銘心刻骨，當代中國的盛世自信，它滿懷驕傲。那些仍然在海外漂泊流散的國寶，我們祈願你們能夠平安，相信你們終會回家。

除了透過博古館數字化來儲存珍貴文物外，一些科研院所也開始採用3D列印技術進行文物複製，以此保留珍貴文物的歷史原貌。

研究，是為了更好地瞭解，瞭解，是為了更好地保護。中華文明源遠流長，祖先留給我們的每一筆遺產，都是珍貴的國家寶藏，需要我們共同守護。