直面法老:Artec 3D数字化4000年前木乃伊
挑战:在拍摄《探索未知》(Expedition Unknown)节目时,探索频道(Discovery Channel)团队需要为一具古代木乃伊搭建超高精度数字孪生,用于与另一具异地保存的木乃伊进行远程比对,通过分析其解剖结构特征与防腐工艺,最终确定该木乃伊属于古王国时期而非新王国时期,整个过程无需移动两具木乃伊。
解决方案:Artec Leo、Artec Space Spider、Artec Studio
效果:最终的木乃伊3D模型细节丰富、高度逼真,完整保留了包括牙齿和面部树脂痕迹在内的所有解剖特征,为研究人员开展深度分析与对比研究提供依据,不仅判定其所属年代,更确认这是迄今发现的最古老的埃及法老木乃伊。
为何选择Artec 3D:Artec Leo配合Space Spider开云体育官方首页登录入口 ,成功采集了木乃伊最难扫描部位的数据,并完整捕获细微特征。无线Leo通过触摸屏实时显示扫描模型,为珍贵易损文物的扫描作业提供了便利;Space Spider则能捕获面部与足部等精细解剖特征。所有数据最终在Artec Studio软件中整合,生成完整且高度逼真的3D模型。该方案采用全程非接触式扫描技术,特别适用于数字化此类脆弱的古代文物。

Hiway Technologies的Mark Maurice(右)与《探索未知》主持人Josh Gates。图/Hiway Technologies
埃及作为世界文明古国之一,其经济文化影响力曾对欧洲大陆产生深远影响。古埃及的历史文化遗产至今吸引着人们的目光,提及古埃及,那些传奇意象与未解之谜便浮现眼前,其中最令人惊叹的,当属这个文明曾掌握的高度发达的木乃伊制作技术。
探索萨卡拉的古老谜团
《探索未知》是探索频道的一档热门系列节目,由探险家兼主持人Josh Gates 带领观众探寻世界各地的未解之谜和考古发现。在某期节目拍摄中,节目组将镜头聚焦于古埃及萨卡拉遗址。此次,节目组与考古学家一同深入萨卡拉墓地,探索古王国(约公元前2686年-2181年)的衰落之谜。发掘过程中,团队在数座墓室中发现了珍贵文物、历史线索与古代遗骸。值得注意的是,他们还发现了一具疑似埃及最古老的王室木乃伊,但确切身份仍需通过专业技术进一步验证。
即便见多识广如印第安纳·琼斯,也难以想象现代考古学家掌握的技术手段。然而团队面临的挑战依然棘手:如何在不接触文物的前提下,研究博物馆玻璃展柜中那具珍贵且脆弱的4000年木乃伊?受全球多家博物馆和高校成功应用3D扫描技术的启发,团队决定采用3D扫描技术。考古学界已普遍认可这一技术,特别是Artec 3D解决方案,不仅能快速创建高精度的数字孪生,而且全程非接触式操作,避免文物受损。
幸运的是,节目组找到了Artec 3D 在埃及的金牌认证合作伙伴Hiway Technologies。该公司的专家团队自 2001 年起便专注于 CAD、GIS 和宽幅成像等领域,是埃及 3D 扫描技术领域的知名企业。此次派出专家Maurice父子(Magued与Mark)协助完成这项高精度文物扫描任务。

Hiway Technologies专家Mark Maurice、Magued Maurice(左一与右一)和《探索未知》主持人Josh Gates(中间)。图/Hiway Technologies
隔玻扫描:数字化法老木乃伊
“探索频道委托我们扫描萨卡拉金字塔群内伊姆霍特普博物馆(Imhotep Museum)所藏木乃伊,”该公司3D扫描专家Mark Maurice表示,“他们希望通过分析特定特征,比对两具木乃伊以确认其属于古王国时期而非新王国时期(约公元前1550-1070年)。他们想要一个可以在平板或手机上查看的数字文件,既避免文物搬运风险,又能与异地馆藏的木乃伊进行比对。”
Hiway Technologies团队抵达现场后,扫描工作立即展开。《探索未知》主持人 Josh Gates在节目中指出,这不仅是他们首次获准近距离扫描木乃伊,更是实现了与法老面对面。在博物馆专业人员移开保护玻璃罩,Gates形容这一刻仿佛“置身于电影《碟中谍》经典场面”。为避免文物污染,Mark Maurice 戴上口罩进行扫描。

Mark Maurice扫描木乃伊,一旁《探索未知》主持人 Josh Gates 与博物馆工作人员。图/Hiway Technologies
“我们带了Artec Leo和Artec Space Spider两款开云体育官方首页登录入口 ,”Maurice解释道,“用Space Spider扫描面部与腿部,用Leo扫描全身,然后将两个开云体育官方首页登录入口 捕获的数据整合。整个过程非常有挑战性,需要确保整个过程是无接触式的,不论是我还是 Space Spider的电线,都不能碰到木乃伊。”
选择合适的扫描设备
团队选择Leo和Space Spider并非随意之举。面对多个扫描任务时,组合使用不同型号的Artec开云体育官方首页登录入口 是是最佳解决方案。采用全无线设计的Artec Leo不仅能够轻松捕获难以扫描部位的数据,还可在短时间内获取高质量的扫描,其内置高清显示屏还能实时查看扫描模型。
为确保完整采集最细微特征,法老木乃伊的头部与双脚采用了Artec Space Spider进行扫描。 Space Spider是Artec Spider II的前代机型,Spider II延续了前者的细节捕获能力,其扫描精度超过肉眼识别极限及常规技术检测范围。扫描完成后,最终只需在Artec Studio中合并两组扫描数据,并优化模型。
“数据处理我只用了Artec Studio,”Maurice 说道,“当时还没有HD模式,所以我就按标准流程操作——全局配准、噪点剔除、数据融合。”Maurice先将Space Spider采集的头部与足部数据单独处理,再与Leo扫描的全身数据进行对齐。为确保最终数据合并质量,他删除了Leo扫描数据中的重叠区域,优先保留Spider捕获的细节。完成数据对齐与清理后,所有扫描数据融合为一个完整的模型,最后再进行纹理贴图。
从数字孪生到考古发现
最终生成的数字孪生细节惊人,从牙齿到发丝痕迹等细节均完整可见。下集节目中,该模型被用于与另一具木乃伊的屏幕对比分析。这一超高精度的面部3D重建,清晰展现了木乃伊面部所有解剖特征,并还原了木乃伊面部一种深色物质成分。

法老木乃伊的3D模型。图/Hiway Technologies
经前期检测,团队确认该物质为树脂,这种材料并非古王国时期木乃伊制作常规用料。这一发现得出两种可能性:要么这具木乃伊是在后世技术更成熟时期进行了防腐处理;要么证明古王国时期已掌握远超同时代水平的木乃伊制作工艺。
“在第二集节目中,团队确认这具木乃伊属于古王国时期,是迄今在埃及发现的最古老的木乃伊。”Maurice说道,“这个项目最让我难忘的就是能够近距离接触木乃伊。当工作人员移开玻璃罩后,能够有机会近距离地观察这一独特文物,实在是令人难忘。”

Mark Maurice使用Artec Space Spider扫描木乃伊面部特征。图/Hiway Technologies
萨卡拉之外:古代文明数字化传承
这并不是 Hiway 团队首次参与古埃及文化遗产数字化项目。这支 3D 扫描专家团队此前曾与多个影视制作团队合作,例如法国电视台 Planète+,为制作古埃及最后一位法老Cleopatra的纪录片提供技术支持。在该项目中,Hiway 团队使用Artec 3D设备对丹德拉神庙(Dendera Temple)进行局部扫描,重点采集了墙壁上被称为“王名圈”的特殊浮雕——这些刻有古埃及王后名字的铭文区。此外,团队还数字化了科普托斯(Coptos)遗址,这座6×4×2米的石刻建筑位于丹德拉附近的基夫特地区,表面布满浮雕。该纪录片于 2023 年播出,充分展示了团队的专业能力以及 Artec 技术的卓越性能——能够以 3D 形式保留古代遗产中精美而脆弱的细节,而全球仅有少数扫描设备能够胜任这一任务。

Hiway Technologies专家用Artec Leo扫描科普托斯遗址。图/Hiway Technologies
即便是探索频道这样的国际知名媒体,在埃及拍摄节目也需要精通当地文化的专业向导。幸运的是,他们聘请的向导恰巧还是3D扫描的专家。从某种意义上说,Hiway团队开创了行业先例:在后续制作关于亚历山大大帝遗失的陵墓专题节目时,探索频道再次向Artec大使寻求了技术支持。
萨卡拉木乃伊数字化项目是古老工艺与当代尖端科技跨越千年的精彩交汇。正如《探险未知》节目所述,当我们得以近距离接触这位最古老的埃及法老时,敬畏与震撼之情油然而生。四千年前,这具木乃伊的制作工艺代表着当时的尖端技术水平;如今,Hiway用3D扫描技术对其进行数字化。在埃及伊姆霍特普博物馆,我们见证了如何通过前沿技术、专业操作,并怀着对文物的敬畏之心,使古老文明重现生机、触手可及。
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