3D打印讓文物走向世界,3D打印技術

魔猴君  行業資訊   1892天前

文物進出境展覽成為“一帶一路”建設的金名片

“一帶一路”建設，從倡議走向實踐、從愿景變為行動，各領域進展和成果超出預期。攜手推進“一帶一路”文物國際合作成為中外人文交流的新亮點，跨國聯合申報世界文化遺產、涉外文物合作保護工程和聯合考古項目成為文化領域“一帶一路”建設的重要早期收獲，中國逐步向國際文化遺產領域的參與者、貢獻者和引領者轉變。

文物對外交流合作是“一帶一路”建設的重要組成部分，更是促進中外人文交流的“動車組”。其中文物進出境展覽是豐富文化外交、活躍人文交流的“金名片”，是推動文明對話、促進民心相通的“解碼器”。2013年以來中國文物出境展覽累計250多個、文物入境展覽130多個，展出地域實現突破，策展模式不斷創新，社會反響超出預期。打造絲綢之路文化展覽品牌，如赴拉脫維亞、立陶宛舉辦絲綢之路瑰寶展、赴坦桑尼亞、德國、意大利、斯里蘭卡舉辦海上絲綢之路歷史文化展以及中國、哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦在香港聯合舉辦“綿亙萬里：世界遺產絲綢之路”等等，多類型的國際文化交流，增益了中華文化走向世界，擴大了中華文化在國際上的吸引力和影響力，維護了世界文化的多樣性，極大地促進了世界文化的繁榮和發展。

數字技術讓不可移動文物“活起來，走出去”

文化遺產包括物質文化遺產和非物質文化遺產。物質文化遺產主要是指具有歷史、藝術和科學價值的文物，包括不可移動文物和可移動文物。不可移動文物包括古文化遺址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁畫、近現代重要史跡和代表性建筑等。根據第三次全國文物普查最新數據，不可移動文物登記的766722處：包括古遺址193282處，古墓葬139458處、古建筑263885處、石窟寺及石刻24422處、近現代重要史跡和代表性建筑141449處，其他類型4226處。但由于技術限制，大體量不可移動文物無法作為文物展品加入到文化交流活動中，只能囿于一地，建館建園固定式展陳，使文化交流展陳活動中缺乏了最能震撼人心的大體量文物的蹤影。

2017年《國家文物事業發展 “十三五”規劃》正式發布實施，規劃闡明了“十三五”時期文物事業的發展目標、主要任務、重大工程和重大舉措，從總體要求、切實加大文物保護力度、全面提升博物館發展質量、多措并舉讓文物活起來、加強文物科技創新、加強文物法治建設、完善規劃保障措施、形成規劃實施合力等八個方面進行了闡述。配套的12個文物保護工程中明確提出了諸如西部地區石窟保護展示工程、近現代代表性建筑保護展示提升工程等。

習近平總書記提出，讓收藏在博物館里的文物、陳列在廣闊大地上的遺產、書寫在古籍里的文字都活起來。文物合理利用越來越成為全社會的共識。《規劃》中設立了“多措并舉讓文物活起來”專章，強調要堅持保護為主、保用結合，堅持創造性轉化和創新性發展，大力拓展文物合理適度利用的有效途徑，促進文化創意產品開發，讓文物活起來，講好中國故事，提升中華文化國際影響力。為此，《規劃》也提出如“中華文物走出去精品工程“等五大工程。從切實加大文物保護力度，全面提升博物館發展質量、多措并舉讓文物活起來、加強文物科技創新等方面詳細闡述了文物事業發展的主要舉措。

鑒于國家頂層設計的指導方向，同時伴隨著科技迅速發展，如3D計算機圖形、高分辨率渲染、人工智能、3D打印等技術的出現和成熟，先進技術在文物保護過程中逐漸廣泛應用，助力文物的預防性保護與修復。數字技術也逐漸融入了“一帶一路”文化遺產的保護與傳承領域，以全新的數字技術手段和超前的市場眼光，開創出一條文化遺產的保護、傳承的探索與文物科技應用創新之路，使得文化遺產的保護與傳承充分調動市場手段和文化創意產業的創新力量，做成一個既有公益性又有市場收益的全新產業。

借助3D打印技術，讓大佛“走”出千年石窟

為了推動文物保護工作，自2005年以來，北京建筑大學石窟保護與發展研究團隊與云岡石窟研究院緊密合作，開展石窟造像的文物信息留取與修復保護設計工作。北京建筑大學副校長李愛群教授介紹說，針對石窟保護中面臨的實際問題和科學問題進行研究，我校石窟保護與發展研究團隊率先在石窟的數字化留存與保護修復、基于藝術價值的表皮分區劃分、石窟安全監測、面向石窟復制的結構和材料設計、大體量文物3D打印復制成型等關鍵技術方面展開系統的研究工作，通過多學科的協作，已取得了階段性成果及多項工藝實施標準。　

云岡石窟研究院院長張焯說，十幾年來，他一直有一個夢，就是希望能找到1：1復制云崗石窟的辦法，并且復制品能夠象積木一樣組裝和拆解，方便到國內外去展示，讓世界一起見證燦爛多姿的中華傳統文化。

借助3D打印技術，云岡石窟第18窟在北京被成功復制，高大的立佛“走”出了千年石窟。這是繼第3窟大佛成功復制后，云岡石窟研究院利用數字技術讓文物“活起來”的又一重大成果。

據了解，云岡石窟是世界文化遺產和“一帶一路”沿線重要節點，石窟整體高度近20米。為響應國家“讓文物活起來”的號召，復制第18窟，向世界宣傳、推廣云岡文化，是云岡石窟研究院多年的夙愿。

據了解，云岡石窟第16至20窟，即帝王象征的曇曜五窟，由當時著名高僧曇曜主持開鑿，揭開了云岡石窟開鑿的序幕。其中，第18窟北壁主佛像高15.5米，高肉髻，面頰豐圓，鼻梁高挺，身披千佛袈裟，兩側分別配置脅侍佛、脅侍菩薩及十大弟子像。作為云岡石窟第18窟是云岡石窟規模最大、工藝最復雜、藝術價值極高的一窟，復制云岡石窟第18窟是極富挑戰性的，為此云岡石窟研究院與北京建筑大學共同組建了包括建筑歷史、建筑藝術、測繪、材料、結構、3D打印成型、監測監控等多學科交叉的協同創新團隊，對云岡石窟第18窟實施1:1高精度模塊化復制。

首先云岡石窟研究院和北京建筑大學雙方緊密配合，經過3個多月的數據采集，3個多月的數據處理后，形成高精度點云文件；再通過基于藝術價值的表皮分區劃分原則完成三維數據模型；繼而經過多次專家研討方案以及不斷的試驗、檢驗，攻克多項技術難關，歷時近一年的時間形成制作方案。最終在2019年7月-9月間，通過50余臺大型3D打印機用時45天打印出2800多塊打印模塊，組裝成71塊投影面積為2米×2米的標準單元塊，并采用邊打印邊拼裝的遞進方式，共用時兩個月整體完成對第18窟的1:1高精度模塊化復制工程。

復制后的云岡石窟第18窟整體高16米，寬19米，展現了第18窟原貌，并且具有耐潮濕、阻燃、防腐和防水等功能，同時滿足輕質、耐久、方便拆裝和長途運輸等要求。同時工程的成功實施，促使團隊率先在石窟數據精準采集處理、裝配式模塊制備連接、高性能復制材料、高精度3D打印與拼接、整體模型可控可調等方面取得系列國內領先創新性成果。

云岡石窟研究院利用3D打印技術，實現了讓文物“活起來”。云岡石窟研究院院長張焯介紹說，近年來，研究院通過與多家高校及科研院所長期研究與探索，為云岡石窟建起了三維的“數字檔案”。融保護、研究、管理、展示為一體的數字化平臺不僅使人們對石窟目前的狀況了如指掌，還可及時把握文物若干年后的形態變化，一旦文物因自然災難或人為原因受損，還有可能進行精度極高的修復。

作為專業FDM大型3D打印技術應用服務商，北京森迅兄弟文化傳播有限公司基于3D打印技術的超大體量不規則型面制品成型工藝，在國內石窟復制工程中實現了成功應用，解決了大體量不可移動文物的異地等比例展陳問題，為此類文物的保護與發展提供了更好的技術支持。

2019「增材制造全球創新應用大賽」賦能科技創新

為推進3D打印增材制造的產業化進程，挖掘行業中的領先及創新型技術、產品、項目，推動技術成果轉化，北京市豐臺區人民政府聯合北京市科學技術委員會等主辦了2018「增材制造全球創新大賽」，在征集的83個國內外優秀項目中，北京建筑大學與北京森迅兄弟文化傳播有限公司聯合研發的基于3D打印技術的超大體量不規則型面制品成型工藝項目獲得了「創新先鋒獎」。大賽之后，北京森迅兄弟文化傳播有限公司入駐了中關村科技園區豐臺園 3D 打印數字維創中心，并獲得了孵化和支持。繼2018「增材制造全球創新大賽」的成功舉辦，延續2018年的成功經驗與積累，中關村科技園區豐臺園 3D 打印數字維創中心繼續啟動2019「增材制造全球創新應用大賽」，聚集3D打印產業鏈上下游、推進增材制造（3D打印）科技創新、人才培養、產業培育的持續性，從而加深中關村科技園區豐臺園作為北京科技創新中心的前沿陣地，形成從北京出發，輻射全國，引領3D打印（增材制造）驅動科技創新發展，形成品牌和集聚效應的重要地位。2019「增材制造全球創新應用大賽」賦能科技創新，加強產學研合作，聚焦國內外行業活動，增強3D打印增材制造產業上下游企業間的交流，為各行業企業提供創新解決方案。

此次大賽是在北京是科學技術委員會和豐臺區人民政府的指導下，由北京市豐臺區科學技術和信息化局及中關村科技園區豐臺園管理委員會主辦，北京豐臺科技園建設發展有限公司、北京電視臺財經頻道及中關村科技園區豐臺園3D打印數字維創中心聯合承辦，大賽征集將歷時三個月，征集時間將截止到9月30日，攜手中國航發增材制造技術創新中心、華融普瑞科技有限公司聯合汽車主機廠，中國研究型醫院學會骨科創新與轉化專業委員會、中南置地、福建博物院、李寧（中國）體育用品有限公司作為發題方，分別形成了在軍民融合方向上的航空航天、軌道交通領域的汽車創新設計，3D打印骨科技術與應用，城市景觀與建筑，博物館文創，消費品升級中的運動鞋等六大競賽單元。聚焦3D打印在重點領域的規模化應用和產業化前景，將3D打印的價值和創新能力真正發揮并放大到實際應用中，從實際的需求出發，激發富有創造力并切實有效的3D打印數字化（設計+材料+制造）綜合解決方案。希望通過此次大賽讓3D打印技術更加落地，拓展3D打印更廣闊的應用場景，加深增材制造技術在全行業的推廣應用，推進技術成果的轉化，提高3D打印產業化的進程。

報名2019「增材制造全球創新應用大賽」請登錄大賽官網：http://2019.weichuang3d.com/gamia2019

大賽組委會聯絡人聯系方式：

陶茹玉 18010046454

韓  穎 13911566371

商務合作：

徐 姍 15810256290

王 南 13810347327

趙 嘉 17611358181

媒體合作：

李 丹 15901408805

來源：中國3D打印網