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          研究新論

          當前位置:首頁 > 學述研究 > 研究新論

          傳統與現代-考古繪圖的現狀與展望

          發布時間:2014-10-27 人氣:114

                  來源:中國文物信息網


           


          微信上的一場爭論


            “看到多少細節,就能畫出多少線條。如果拿中國普通考古報告的一張線圖,再拿日本的一張,對著圖描述器物,一個基本只有形制和紋飾整體,另一個還會有制作工藝……”


            “考古學應是信息學概念下的一個方向,為什么信息方法能產生這么大的進步,其本質就是數字化?,F在的做法不但背離可機讀方向,把信息融入可交換的體系,而是盡力分割為信息的孤島,其結果是阻礙信息判讀,若這是對的,那我們要手機互聯網干什么?”


            “利用信息化的技術固然是一個好的趨勢,但目前很多技術方法,如3D掃描,投入成本太高,信息量也太大,用到少量珍貴文物和傳統繪圖難以把握的遺跡中還可以,要廣泛使用恐怕在目前是有些困難 的……”


            “非常佩服把考古繪圖做好的同行,但我支持取消繪圖作為必修課,原因有專業分工、團隊合作和工具進步、考古學科目標、時間投入和產出比等多種因素……”


            


            “照相技術再發達也無法取代線圖,考古繪圖課程也不可能取消。每個學考古的學生都應該掌握,不能以沒有美術功底推脫?,F在非考古專業的好多學者自己或請別人幫助畫線圖,搞考古的卻不畫……”


            “感覺不能把繪圖的作用拔那么高,希望把大量信息都反映在圖上也不可能。己所不欲勿施于人,自己都不愿意花大功夫做的事,憑什么要求別人呢?”


            近來,一篇關于如何進行考古繪圖的文章在考古人的微信朋友圈被廣泛轉載,并引起了熱烈的討論甚至是爭論。文章本身倒是平常,只是中規中矩地介紹如何繪制考古線圖,卻引起了軒然大波。認為手工繪圖很好,應該繼承發揚者有之,認為應當保留傳統但不宜過分拔高者有之,有言辭激烈者甚至認為此種過時的做法應該被淘汰者也有之。爭論的主題,主要是圍繞如何對待考古繪圖,在考古研究中該如何,在學校教學中又該如何,倒是與原文章無甚關聯了。但可以看出,考古圈里的人,對考古繪圖,尤其是傳統手工繪圖與現代科技測繪的聯合與對立問題,是有不同看法的。這里將一些學者站在不同視角和不同崗位,對這些問題的不同看法刊登出來,以期引起大家的思考。


           


           


                               考古繪圖中的“獨門利器”


           


              考古繪圖中,測量工具是重要的一環。即便是傳統的考古繪圖,出于更加精確和快捷的目的,考古工作者結合工作實際,發揮聰明才智,發展出各自的“獨門秘器”,這里列舉一二,謹供參考。


            真弧


            還在為用三角板在米格紙上找陶器輪廓的點而苦惱?點少了不準確,點多了太麻煩。浙江省文物考古研究所的方向明研究員在其考古繪圖的授課中介紹了日本學者所發明的繪圖神器“真弧”,讓這個工作立刻變得輕松愉快。這種像一把篦子的工具上面的那些齒其實都是可以上下活動的,將真弧按在器物表面,齒被頂出,眾多的齒就形成了器物的輪廓,相當于有N個測點,比傳統繪圖只有幾個測點的方法準確多了,而且一步到位,效率非常高。


           


                             


           


           


             激光輪廓曲線繪圖儀


              在傳統繪圖過程中,尤其是比較扁平的器物,輪廓相對是比較容易快速把握的,但器物表面上的特征,如起伏,紋飾等,其固定位置的測量用傳統方法需要耗費大量的時間。激光輪廓曲線繪圖儀直接利用平面正投影原理,用簡單的不銹鋼支架,將垂直激光的投影點與筆尖位置保持一致固定,這樣筆尖與激光點就可以實現同步移動。這種繪圖方法比較適用于體量較大的器物,在石器、陶器、青銅器、人頭骨、肢骨、動物化石等形狀不規則器物的繪制上更具優勢。北京聯合大學的馮小波教授長期用于打制石器的繪圖,實踐表明該種方法繪圖效率較傳統方法提高了30~40倍,且準確性更高。


                                                   


           


           


            數字攝影測量


             廣東省文物考古研究所的李巖研究員推薦數字攝影測量技術,可以快速和低成本采集器物、探方和發掘區的物理幾何數據以及紋理數據,并以此為基礎獲取器物、探方和發掘區的真實紋理三維數據模型,進而生成正投影圖像并完成相關的考古線圖繪制。


            具體分以下幾個步驟:


            1.現場攝影測量。采用專業單反數碼相機和數個控制點的測量相結合,從而完成器物、墓葬、探方或發掘區的整體幾何數據和紋理數據的快速采集。


            2. 三維建模處理。使用專業攝影測量軟件對獲取的控制點、所攝對象圖像數據進行內業數據處理,獲取所攝對象的帶紋理三維數據模型。


            3. 生成正投影圖像。在已經建立的三維數據模型基礎上,根據需要繪制考古圖的某一切面,在相關3D軟件上輸出相應正投影圖像。


            4. 考古線圖繪制。在獲得的正投影基礎上,使用相關圖像處理軟件繪制考古圖。


            這樣操作后,一次性獲得正投影照片、3D數據模型和線圖,且投入成本低,耗時短,數據所占空間不大。


           


                           


           


                               考古繪圖的必要與困境


                                            賈昌明


            考古繪圖恐怕在考古學誕生之初就出現了,直接的目的自然是比文字描述更加直觀地展現遺跡遺物的特點,尤其是在照相技術并不發達的時候,繪圖幾乎是唯一的直接表現方式。誠然,最理想的狀態是,所有人均可身臨其境,親自觀察遺跡和遺物,但這明顯是不現實的。且不說遺跡現象和器物組合與位置關系在發掘過程中會被破壞,就算是出土遺物,也只是發掘者和少數學者可以親身觀摩,作為考古報告的目的就在于此,將少數人的發現和所看到的東西展現給大部分人。如果有一種技術方法,能夠將所有遺跡遺物現象真實、完整、清晰地保留下來,讓讀者有身臨其境的感覺,那么讀者從中獲取的信息就更多地取決于自己的能力和知識面了。但目前似乎并不存在這種完美的技術,不論是在技術層面還是在經濟層面都不現實。而且,目前的學科發展要求報告的撰寫者本身對遺跡遺物有一定的了解,他們可以自己從中提取有用的基礎信息,例如制作、使用痕跡和痕跡之間的關系,并根據這些基礎信息對器物有一個初步的判斷和定性。至于其他人,則是在這些信息的基礎上仁者見仁、智者見智、利用各自的研究方法排列組合,得出各自合乎邏輯的結論。從這個角度上講,手工繪圖,符號示意是一個比較方便、快捷和直觀的做法,用一系列大家所能接受,并不影響繪圖直觀性的符號來表現。


            中國早期考古報告的繪圖,尤其是器物圖更像是西方美術的素描,從現在來看,提供的信息顯然不夠,但在當時并不能說不好,因為畢竟可以用這種方式提供一個更加直觀的感覺,西方早期的發掘報告中也是這樣處理的。至于正投影、剖面,以至于近年所強調的制作和使用痕跡等,則是考古學發展要求的產物,可以說,考古繪圖是隨著考古學發展,為滿足考古學研究的目的而不斷發展變化的。


            新中國成立后的三十年間,考古繪圖走向了正規化,以器物圖為例,大部分形成了平-剖面結合的固定模式,許多報告中的繪圖還頗為精美,即便是外行也能從這些栩栩如生的繪圖中形成一個具體的形象,這些繪圖本身就可以稱之為藝術品。但是,這種固定模式比較死板教條,而不問信息是否足夠或者多余。


            然而,當前國內所看到的考古發掘報告中,繪圖質量是參差不齊的,很多新出報告繪圖的水平并不如以前的老報告,不但在信息提取方面裹足不前,在形象化和藝術性方面更談不上。技術在發展,態度應如一,如果在目前還沒有一個從研究目的、能力、財力和時間上被廣泛接受,行之有效的技術方法,考古繪圖依然要占據發掘報告的相當篇幅,那么對繪圖就依然要重視,而不是將其看成一種負擔。


            隨著數字影像技術和計算機技術的飛速發展,用機器進行測繪逐漸成為考古工作中的流行趨勢,并以其精確的測量、完整的表現、豐富的信息量和強大的處理能力令傳統的手工考古繪圖方法望塵莫及。但考古繪圖其實并不只是一種笨拙的基本信息的提取,目前越來越多地成為一線研究者觀察和研究的展示方式,尤其是表面的微小痕跡及位置關系,用簡單的圖示方式更加快捷和直觀。凸出重點,指示關系是手工繪圖的傳統優勢。但優勢有的時候也是劣勢,對于信息的提取和處理不足,以及無法在更大場景下測繪始終是手工繪圖的短板。


            目前的情況,并不是傳統方法已經無可發展,行將就木,而是大有潛力可挖,還沒有到討論是否該被淘汰的時候,當然,新技術的出現加速了傳統方法的革新,至于將來會不會被取代,應留給后人去思考。


           


           


                         信息技術下的考古測繪比傳統方法好在哪里


                                              趙令杰


              隨著信息科技的高速發展,應用于考古的測量技術有很多值得探討和研究的地方??傮w來說,考古工作是從遺存中提取信息并加以分析,實質就是信息工程,其中原始信息的提取尤為重要。傳統方法過于依賴人工的經驗,而且需要盡量的簡單,以方便研究人員的判讀,否則對于過于復雜的信息,研究人員難以判讀出重要的信息或者遺忘重要的信息。


            考古工作中長期以來形成傳統的手測手繪的方法,實質上是基于人工的判讀系統建立起來的一種測量方法,這固然是考古研究的悠久傳統。但是在信息時代,作為一種基礎的工作方法,是值得商榷和討論的。隨著數字技術的高速發展,信息的重組方法也得到了飛速的發展,而信息重組方法所依靠的是原始數據,大部分來源于考古中測繪工作的結果。所以,如果應用數字的方法去進行重組和判讀的話,原始數據需要符合計算機數字技術體系所需求的信息特征。如果用手測數據和人工判讀,首先不可能將所有的數據都獲得,而是有意無意地進行一些篩選,這一方面是因為人工對信息的處理能力有限,另一方面是過量的信息對人工判讀不會產生過多的結果,反而有可能是干擾和“噪聲”,反而很容易遺漏很重要的信息。其次,人工對信息的判斷并不是完全客觀和標準化的,帶有主觀猜測的成分。


            利用信息技術提取信息和處理信息的話,機讀的信息是通過機器測量得到的,具有相同的標準,可以排除人為的主觀因素,而且信息的獲得量也是人所遠遠不及的,因此可以得到更多更完整的數據和信息,能重組出更接近的圖像和情景,這是應用機讀獲取信息的第一個重要依據。另外,這些海量的數據是人工所無法處理的,計算機則可以快速處理海量信息和在信息比對里找到不同點和特性。


            如果考古工作希望得到更真實的場景還原,機讀信息是達到這個目標的基礎和手段。機讀信息包括兩個部分,第一個是圖像,以前記錄的圖像是手繪的,會人為忽略掉一些繪制者認為不重要的信息,包括顏色和不確定的線條等,這本身就是人工對信息的篩選,存在很多主觀的和非標準的因素。隨著現代計算機數字影像技術的發展,圖像的判讀其實有更多更完整的方法,比如現在廣泛使用的識別技術,已經可以通過普通攝像機甚至是手機來分別不同的人臉。當下,考古工作依然依靠線圖,其中固然有傳統的習慣,而更多的是對識別技術系統應用的缺乏。高精度的圖像,精度有兩個方面的涵義,其一是影像分辨的精度,現在高分辨率的影像數字設備已經非常廣泛和容易使用;其二是所得到精確的顏色還原,這需要一些培訓和基礎條件,比如說色彩管理流程。


            另一個是影像空間構成??脊判枰玫降氖钦队跋?,在傳統攝影技術里正投影像是不容易得到的,隨著三維技術和影像技術的結合,正投影像已經變得比較容易了。


            如果我們用的是手測的線圖,這些技術都成為無用的工具,因為基于人工干擾過的數據,難以用數字圖像技術得到準確的結果,機器本身也無法判斷這個干擾有多大。因此需要非人工干涉的數據處理過程。有人認為手測的數據能選擇合適的測量點,且測量的位置更客觀,但這依賴研究人員的豐富經驗。反過來說,如果能使用數字信息技術并對測量信息進行處理的話,對這方面的要求就會大大降低。


            很多人認為目前的機測就是通過測量建立三維模型,這其實是一個誤區。體量測量并不只有三維模型才能做到,攝影測量也是一個廣泛應用的方法,這種方法對設備和環境要求不高,對操作者的技能要求也很低。對于三維模型來說,這種結果跟剛才的圖像是一樣的,三維模型也有很多整理數據的方法,可以進行大規模的比對和重組,提取出共性和差異。大規模的古建筑工藝或者是古建筑群的恢復,如果用手測數據,永遠都不可能為機器提供足夠的數據量,并產生所謂的模型法式,這種法式是分別出一個建筑或者一個結構的區別,往往只需要分別出很小的部分,只要有這個部分,可以很快并大規模地實現對模型的恢復。


            總之,在考古技術日新月異,對信息采集和整理要求越來越高的今天,如果不更廣泛地嘗試和使用數字化的數據采集方法,在工作過程中會丟失大量極其重要的信息,這對信息的重組會造成很大的損失。但目前看來,很多所謂的三維采集及三維應用,更多的是應用在考古成果展示上面,但這并不是數字測量技術的優勢,有殺雞用牛刀之嫌。真正的優勢在于信息的重組方法,這對考古來說更有意義。在考古研究中,不是去比對機讀數據和手測數據誰更加傳統,誰更加方便的問題,而是怎么應用更多新的信息處理方法把信息恢復得更完整、更多、更詳細,對考古的研究方法有更多的改進和支持,這才是應該發展和重視的方向。


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