木雕藝術品的3D自動建模

——文物及藝術品3D建模案例

碰海科技(北京)有限公司

      木雕藝術源遠流長,直到今天木雕/根雕也是很流行的家居擺件。本文以一種經典的木雕類型——宋代彩繪木雕——作代表,來展示木雕藝術品的自動3D建模技術。

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圖1  宋代彩繪木雕觀音菩薩頭像(960-1279年),拍攝于國家博物館 

      宋代彩繪木雕在國家博物館中有很多珍藏,圖1是其中的一尊。宋代木雕的藝術水準非常高,這些體态優雅、精雕細繪的觀音像,堪稱東方的維納斯,反映了菩薩與衆生的和諧關系,展現了菩薩的淑世品格。

      随着國力增強,國家對文物保護和宣傳的力度正在逐年加大。近期央視正在熱播的《國家寶藏》節目就是很好的例子。通過3D的方式來展示這些文物,正契合了這樣的需要。

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圖2  對木雕藝術品的自動建模 

      但用三維掃描儀來對木雕文物做掃描建模非常的不适合,因為掃描儀會發射激光束等光線,含有熱量,照射到文物表面會造成潛在的損傷。而通過人工使用3DS Max等軟件來建模,又太耗費時間,而且并不準确。

      如何使用最安全、最簡單的方法對木雕做3D建模?我們在國家博物館中進行了測試。

      國家博物館允許觀衆拍照,但不允許開閃光燈。同時為了保護文物,館内的照明較暗。我們完全遵從博物館的規定,未開閃光燈,僅從較遠的距離,用iPhone手機拍了若幹張不同角度的文物照片,如圖1。

      剩下的事情就交給雲計算。雲端服務器自動處理上傳的文物照片,生成了圖2中的三維建模結果。自動建模生成的是3D高模,三角面片的數量在50萬以上。為了便于網絡傳輸和VR顯示,三角面片的數量可以被簡化到5萬以下。在圖3中就展示了簡化的三角面片。盡管面片數量縮減了,但模型的精度并沒有明顯損失。

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圖3  木雕3D模型的三角面片

      将中式古典藝術品陳設于現代家居,正在成為一種時尚。我們曾經展示過的景泰藍,就是很好的例子。而木雕其實是比景泰藍更流行的家居擺件,常見的有菩薩像、關公像、壽星像等等。這些結合了中國傳統文化的木雕藝術品,與以前案例所展示的雕花沙發等歐式木雕又有很大區别。

      在互聯網時代,對木雕藝術品進行3D數字化建模,并通過網絡進行3D展示以及VR/AR展示,正是一種理想的方式。