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              研究新論

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              傳統與現代-考古繪圖的現狀與展望

              發(fā)布時(shí)間:2014-10-27 人氣:308

                      來(lái)源:中國文物信息網(wǎng)


               


              微信上的一場(chǎng)爭論


                “看到多少細節,就能畫(huà)出多少線(xiàn)條。如果拿中國普通考古報告的一張線(xiàn)圖,再拿日本的一張,對著(zhù)圖描述器物,一個(gè)基本只有形制和紋飾整體,另一個(gè)還會(huì )有制作工藝……”


                “考古學(xué)應是信息學(xué)概念下的一個(gè)方向,為什么信息方法能產(chǎn)生這么大的進(jìn)步,其本質(zhì)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(lián)網(wǎng)干什么?”


                “利用信息化的技術(shù)固然是一個(gè)好的趨勢,但目前很多技術(shù)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(zhuān)業(yè)分工、團隊合作和工具進(jìn)步、考古學(xué)科目標、時(shí)間投入和產(chǎn)出比等多種因素……”


                


                “照相技術(shù)再發(fā)達也無(wú)法取代線(xiàn)圖,考古繪圖課程也不可能取消。每個(gè)學(xué)考古的學(xué)生都應該掌握,不能以沒(méi)有美術(shù)功底推脫?,F在非考古專(zhuān)業(yè)的好多學(xué)者自己或請別人幫助畫(huà)線(xiàn)圖,搞考古的卻不畫(huà)……”


                “感覺(jué)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(lái),一篇關(guān)于如何進(jìn)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(xiàn)圖,卻引起了軒然大波。認為手工繪圖很好,應該繼承發(fā)揚者有之,認為應當保留傳統但不宜過(guò)分拔高者有之,有言辭激烈者甚至認為此種過(guò)時(shí)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(xué)校教學(xué)中又該如何,倒是與原文章無(wú)甚關(guān)聯(lián)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(lián)合與對立問(wèn)題,是有不同看法的。這里將一些學(xué)者站在不同視角和不同崗位,對這些問(wèn)題的不同看法刊登出來(lái),以期引起大家的思考。


               


               


                                   考古繪圖中的“獨門(mén)利器”


               


                  考古繪圖中,測量工具是重要的一環(huán)。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(shí)際,發(fā)揮聰明才智,發(fā)展出各自的“獨門(mén)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(diǎn)而苦惱?點(diǎn)少了不準確,點(diǎn)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(xué)者所發(fā)明的繪圖神器“真弧”,讓這個(gè)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(shí)都是可以上下活動(dòng)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(gè)測點(diǎn),比傳統繪圖只有幾個(gè)測點(diǎn)的方法準確多了,而且一步到位,效率非常高。


               


                                 


               


               


                 激光輪廓曲線(xiàn)繪圖儀


                  在傳統繪圖過(guò)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(shí)間。激光輪廓曲線(xiàn)繪圖儀直接利用平面正投影原理,用簡(jiǎn)單的不銹鋼支架,將垂直激光的投影點(diǎn)與筆尖位置保持一致固定,這樣筆尖與激光點(diǎn)就可以實(shí)現同步移動(dòng)。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(dòng)物化石等形狀不規則器物的繪制上更具優(yōu)勢。北京聯(lián)合大學(xué)的馮小波教授長(cháng)期用于打制石器的繪圖,實(shí)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(shù),可以快速和低成本采集器物、探方和發(fā)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(fā)掘區的真實(shí)紋理三維數據模型,進(jìn)而生成正投影圖像并完成相關(guān)的考古線(xiàn)圖繪制。


                具體分以下幾個(gè)步驟:


                1.現場(chǎng)攝影測量。采用專(zhuān)業(yè)單反數碼相機和數個(gè)控制點(diǎn)的測量相結合,從而完成器物、墓葬、探方或發(fā)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(zhuān)業(yè)攝影測量軟件對獲取的控制點(diǎn)、所攝對象圖像數據進(jìn)行內業(yè)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(jīng)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(guān)3D軟件上輸出相應正投影圖像。


                4. 考古線(xiàn)圖繪制。在獲得的正投影基礎上,使用相關(guān)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(xiàn)圖,且投入成本低,耗時(shí)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(xué)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(guān)地展現遺跡遺物的特點(diǎn),尤其是在照相技術(shù)并不發(fā)達的時(shí)候,繪圖幾乎是唯一的直接表現方式。誠然,最理想的狀態(tài)是,所有人均可身臨其境,親自觀(guān)察遺跡和遺物,但這明顯是不現實(shí)的。且不說(shuō)遺跡現象和器物組合與位置關(guān)系在發(fā)掘過(guò)程中會(huì )被破壞,就算是出土遺物,也只是發(fā)掘者和少數學(xué)者可以親身觀(guān)摩,作為考古報告的目的就在于此,將少數人的發(fā)現和所看到的東西展現給大部分人。如果有一種技術(shù)方法,能夠將所有遺跡遺物現象真實(shí)、完整、清晰地保留下來(lái),讓讀者有身臨其境的感覺(jué),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(shù),不論是在技術(shù)層面還是在經(jīng)濟層面都不現實(shí)。而且,目前的學(xué)科發(fā)展要求報告的撰寫(xiě)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(guān)系,并根據這些基礎信息對器物有一個(gè)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(jiàn)仁、智者見(jiàn)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(gè)角度上講,手工繪圖,符號示意是一個(gè)比較方便、快捷和直觀(guān)的做法,用一系列大家所能接受,并不影響繪圖直觀(guān)性的符號來(lái)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(shù)的素描,從現在來(lái)看,提供的信息顯然不夠,但在當時(shí)并不能說(shuō)不好,因為畢竟可以用這種方式提供一個(gè)更加直觀(guān)的感覺(jué),西方早期的發(fā)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(xué)發(fā)展要求的產(chǎn)物,可以說(shuō),考古繪圖是隨著(zhù)考古學(xué)發(fā)展,為滿(mǎn)足考古學(xué)研究的目的而不斷發(fā)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(gè)具體的形象,這些繪圖本身就可以稱(chēng)之為藝術(shù)品。但是,這種固定模式比較死板教條,而不問(wèn)信息是否足夠或者多余。


                然而,當前國內所看到的考古發(fā)掘報告中,繪圖質(zhì)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(shù)性方面更談不上。技術(shù)在發(fā)展,態(tài)度應如一,如果在目前還沒(méi)有一個(gè)從研究目的、能力、財力和時(shí)間上被廣泛接受,行之有效的技術(shù)方法,考古繪圖依然要占據發(fā)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(zhù)數字影像技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,用機器進(jìn)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(shí)并不只是一種笨拙的基本信息的提取,目前越來(lái)越多地成為一線(xiàn)研究者觀(guān)察和研究的展示方式,尤其是表面的微小痕跡及位置關(guān)系,用簡(jiǎn)單的圖示方式更加快捷和直觀(guān)。凸出重點(diǎn),指示關(guān)系是手工繪圖的傳統優(yōu)勢。但優(yōu)勢有的時(shí)候也是劣勢,對于信息的提取和處理不足,以及無(wú)法在更大場(chǎng)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(jīng)無(wú)可發(fā)展,行將就木,而是大有潛力可挖,還沒(méi)有到討論是否該被淘汰的時(shí)候,當然,新技術(shù)的出現加速了傳統方法的革新,至于將來(lái)會(huì )不會(huì )被取代,應留給后人去思考。


               


               


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


                                                  趙令杰


                  隨著(zhù)信息科技的高速發(fā)展,應用于考古的測量技術(shù)有很多值得探討和研究的地方??傮w來(lái)說(shuō),考古工作是從遺存中提取信息并加以分析,實(shí)質(zhì)就是信息工程,其中原始信息的提取尤為重要。傳統方法過(guò)于依賴(lài)人工的經(jīng)驗,而且需要盡量的簡(jiǎn)單,以方便研究人員的判讀,否則對于過(guò)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(cháng)期以來(lái)形成傳統的手測手繪的方法,實(shí)質(zhì)上是基于人工的判讀系統建立起來(lái)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(shí)代,作為一種基礎的工作方法,是值得商榷和討論的。隨著(zhù)數字技術(shù)的高速發(fā)展,信息的重組方法也得到了飛速的發(fā)展,而信息重組方法所依靠的是原始數據,大部分來(lái)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(jìn)行重組和判讀的話(huà),原始數據需要符合計算機數字技術(shù)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(wú)意地進(jìn)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(guò)量的信息對人工判讀不會(huì )產(chǎn)生過(guò)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(guān)和標準化的,帶有主觀(guān)猜測的成分。


                利用信息技術(shù)提取信息和處理信息的話(huà),機讀的信息是通過(guò)機器測量得到的,具有相同的標準,可以排除人為的主觀(guān)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(gè)重要依據。另外,這些海量的數據是人工所無(wú)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(diǎn)和特性。


                如果考古工作希望得到更真實(shí)的場(chǎng)景還原,機讀信息是達到這個(gè)目標的基礎和手段。機讀信息包括兩個(gè)部分,第一個(gè)是圖像,以前記錄的圖像是手繪的,會(huì )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(xiàn)條等,這本身就是人工對信息的篩選,存在很多主觀(guān)的和非標準的因素。隨著(zhù)現代計算機數字影像技術(shù)的發(fā)展,圖像的判讀其實(shí)有更多更完整的方法,比如現在廣泛使用的識別技術(shù),已經(jīng)可以通過(guò)普通攝像機甚至是手機來(lái)分別不同的人臉。當下,考古工作依然依靠線(xiàn)圖,其中固然有傳統的習慣,而更多的是對識別技術(shù)系統應用的缺乏。高精度的圖像,精度有兩個(gè)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(jīng)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(shuō)色彩管理流程。


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


                如果我們用的是手測的線(xiàn)圖,這些技術(shù)都成為無(wú)用的工具,因為基于人工干擾過(guò)的數據,難以用數字圖像技術(shù)得到準確的結果,機器本身也無(wú)法判斷這個(gè)干擾有多大。因此需要非人工干涉的數據處理過(guò)程。有人認為手測的數據能選擇合適的測量點(diǎn),且測量的位置更客觀(guān),但這依賴(lài)研究人員的豐富經(jīng)驗。反過(guò)來(lái)說(shuō),如果能使用數字信息技術(shù)并對測量信息進(jìn)行處理的話(huà),對這方面的要求就會(huì )大大降低。


                很多人認為目前的機測就是通過(guò)測量建立三維模型,這其實(shí)是一個(gè)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(gè)廣泛應用的方法,這種方法對設備和環(huán)境要求不高,對操作者的技能要求也很低。對于三維模型來(lái)說(shuō),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(jìn)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(chǎn)生所謂的模型法式,這種法式是分別出一個(gè)建筑或者一個(gè)結構的區別,往往只需要分別出很小的部分,只要有這個(gè)部分,可以很快并大規模地實(shí)現對模型的恢復。


                總之,在考古技術(shù)日新月異,對信息采集和整理要求越來(lái)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(guò)程中會(huì )丟失大量極其重要的信息,這對信息的重組會(huì )造成很大的損失。但目前看來(lái),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(shù)的優(yōu)勢,有殺雞用牛刀之嫌。真正的優(yōu)勢在于信息的重組方法,這對考古來(lái)說(shuō)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(shuí)更加傳統,誰(shuí)更加方便的問(wèn)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(jìn)和支持,這才是應該發(fā)展和重視的方向。


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