数字织梦，匠心筑遗 ——探索湖心亭与丁鹤年墓亭的修复之旅

文物，承载着历史的记忆与文化的精髓，是人类共同的宝贵遗产。然而，随着时间的推移，自然环境的侵蚀以及人为因素的影响，文物保护面临着诸多挑战。在此背景下，数字化技术的应用为文物保护提供了新的可能。

一、项目背景

湖心亭

湖心亭是中国四大名亭之一，位于浙江省杭州市西湖中央。它由三层亭阁构成，具有精美的飞檐和琉瓦，整体构造精巧且气势宏伟。湖心亭是中国劳动人民艺术才能的体现，亭角装饰有龙凤雕刻。它最初是湖心寺的一部分，后经过多次重建和改造。湖心亭四周环水，花树掩映，是西湖三岛中最早营建的岛，具有丰富的历史和文化价值。

丁鹤年墓亭

丁鹤年墓亭位于浙江省杭州市西湖附近的柳浪闻莺公园。这座墓亭始建于元代，现存的亭子为明代所建，是浙江省的省级重点文物保护单位。丁鹤年墓亭是一座六面重檐攒尖顶石亭，坐西朝东，亭檐翼角起翘，具有古香古色的特色。亭内安放着阿拉伯塔式墓盖，旁边有两块石碑，分别刻有“浙江省文物保护单位——丁鹤年墓亭”和“元代回族大诗人丁鹤年墓亭”字样，以及丁鹤年的生平简介。

二、技术手段：iReal 2E与SIMSCAN在文物数字化保护中的应用

在湖心亭与丁鹤年墓亭的修缮项目中，思看科技采用了iReal 2E和SIMSCAN两种设备进行3D扫描。

iReal 2E设备的特点与优势

• 该设备实现即开即扫，无需进行贴点操作，能够迅速且高效地采集三维数据；
• 拥有宽阔的扫描范围和深度，其超大的广角视野确保了对中大型物品的快速且精确扫描；
• 采用红外VCSEL结构光技术，具备卓越的光环境适应能力，无论是在光线昏暗的室内还是阳光直射的户外，均能稳定执行扫描任务。

SIMSCAN设备的特点与优势

• 搭载超高清相机模组，提供三种扫描模式，测量精度高达020 mm，能够精确捕捉细节，即便是复杂表面和难以直接接触的区域也能实现完整测量；
• 相较于其他手持式三维扫描仪，SIMSCAN设计的两个相机间距更短，特别适用于深槽、流道等难以观测的隐蔽部位的扫描，确保了数据采集的完整性；
• 兼容无线电源模块AirGO Power，结合AirGO Power使用时，可通过移动端实时投屏展示，极大地提升了三维扫描的灵活性、便携性和效率。

三、湖心亭与丁鹤年墓亭的3D扫描过程

在湖心亭和丁鹤年墓亭的修缮项目中，我们运用了iReal 2E和SIMSCAN两种3D扫描设备。iReal 2E主要负责扫描整体结构，而SIMSCAN则用于精确捕捉精细构件和组件。通过这两种设备的配合使用，我们旨在对比分析修复前后石质文物的整体与局部变形情况，进而评估修复效果。以下是两个文物的尺寸概述：

• 湖心亭尺寸（7米*8.6米*5.6米）
• 丁鹤年尺寸（高度25米）

所以在项目执行过程中，我们遭遇了以下挑战：

• 扫描作业的安全性：对湖心亭石门顶部和丁鹤年墓亭的高空作业要求，我们采取了严格的安全措施，确保工作人员安全；

• 数据处理的优化：原始三维数据包含了超过5亿点云数据，经过处理后网格量更是达到了20亿。在这一过程中，我们需要找到最佳的数据简化策略，以确保在保持数据精度的同时，提高数据处理的速度；

• 扫描数据的整合：将多个独立的扫描片段合并成一个完整的三维模型是一项复杂的工作。在这个过程中，我们不断面临数据缺失、重叠和错误等问题的挑战，需要逐一解决以实现模型的精确拼接。

在此期间，思看科技与杭州市西湖水域管理处及浙江大学文物保护材料实验室携手合作，对湖心亭修缮工程进行了前后的两次3D扫描记录。这些扫描记录为我们提供了牌坊的精确3D数据，对于分析文物的整体结构、局部形变情况以及评估修复效果提供了关键的数据支持。通过这一系列专业操作，我们不仅为文物保护工作贡献了技术力量，也为文化遗产的数字化保存积累了宝贵经验。

四、成果：数字化保护在文物修复中的应用价值

通过3D扫描技术的应用，湖心亭牌坊与丁鹤年墓亭的修缮工程实现了数字化精准记录与分析。这些3D数据不仅为修复提供了科学依据，还使文物的历史信息得以永久保存。思看科技的解决方案展现了高效性和准确性，为文物保护与修复工作提供了强有力的技术支持。

综上所述，数字化技术在文物保护与修复工作中发挥着重要作用。湖心亭与丁鹤年墓亭的修缮工程实例，让我们看到了数字化技术的强大优势，为文物的传承与发展注入了新的活力。因此，我们应该继续关注和研究数字化技术的发展趋势，推动其在文博艺术领域的广泛应用，让更多的珍贵文物得到有效的保护与传承。