喀多族容器研究使用 Geomagic Design X
在美国德克萨斯州的斯蒂芬奥斯汀州立大学,区域遗产研究中心(CRHR)的研究人员正通过研究陶瓷器皿,更多地了解当地文化——喀多族Caddo(北美印第安之一族),这是位于美国东南部的美洲土著部落,过去主要居住于现在的德克萨斯州东部、路易斯安那州北部、阿肯色州南部和俄克拉何马州。
研究公元800年至1700年前后的喀多族器皿,最有价值的工具之一就是3D Systems的三维扫描类软件。这类软件原来主要用于逆向设计(Geomagic Design X)和三维检测(Geomagic Control,原Geomagic Verify),而CRHR研究人员发掘了不少新用途。
了解历史的窗口
CRHR研究助理罗伯特•Z•塞尔登博士说:“这些工具能为每个容器创建参考几何体——平面、样条曲线、向量,然后用参考点填充几何体,这对我们的工作至关重要。”
“这些数据点随后会被导出,进行一系列的统计,帮助我们更好地了解哪些陶瓷器皿形状相似,哪些差别较大。表面上看,这似乎是一项简单的任务,但是随着扫描的容器数量不断增加,已变得极其复杂。”
容器在尺寸、形状、形式上存在多种演变,地理分布、装饰元素、颜料和其他属性也会随之有所差别,更深入地了解喀多陶瓷设计和(潜在)用途,随之勾勒出原住民在特定年代的生存方式。
过去,研究仅限于二维平面测量的数据,完整全面地重构喀多容器成为一大难题。便携式3D扫描为CRHR研究员提供了一种非侵入式的方法, 数字化采集重要数据后,保存于3D数字档案中。
通过此项目,我们希望数字化收集这些藏品,便于大家通过互联网访问,” 塞尔登说,“这些数据可以下载,用于研究及教学。”
采集过去无法获取的数据
大多数3D扫描件都是采用ZScanner 700CX采集的,这是一款轻量级的便携式手持扫描仪,适合去博物馆和考古点旅行拍摄。最近,CRHR团队为ZScanner扫描仪配备了Creaform Go!SCAN50,实现全彩扫描,精度可达0.1mm(0.004英寸),分辨率达0.2mm(0.008英寸)。
塞尔登博士说Geomagic Design X软件 “满足我们各种需求,是理想之选”。CRHR团队采用Geomagic Design X软件自带的扫描仪控制功能,直接扫描至软件中,轻松将扫描结果转换、后期处理、数据采集。
所谓几何形态测量,就是在Geomagic Design X中处理的3D扫描件中,填充参考几何体和数据点,随后导出至统计数据包,进行容器形状和形式的比较研究。“从二维数据转为三维数据分析,新型技术为我们带来了巨大的改变。使我们得以扩大分析范围,生成可复现的结果。”
更好的数据,更好的理解
Selden说:“我们的研究结果表明,喀多族器皿的陶瓷形状和形式的变化范围很广,指出了一条尚未被充分探索的研究途径。”在我们的案例中,来自3D模型分析的度量数据可以与来自更传统的陶瓷分析的定性数据一起增强,从而更好地了解这些文物可能在何时何地被使用。”
Selden表示,CRHR将继续探索3D扫描工具的能力,以帮助进一步描述设计元素的特征--包括平面、圆柱体、旋转和自由形式--喀多族器皿的陶工在他们的作品中使用。
"这些工具提供了一个平台,我们可以用它来产生关于喀多族史前史的假说,这些假说可以通过增加更多的数据 -- 我们的案例中,更多的喀多族器皿扫描来证实或反驳。这种方法还具有重要的理论前景,因为结果可以更好地让我们了解卡多陶瓷设计在不同时期的演变、喀多族器皿经济、这些具有文化价值的文物的许多潜在用途,并且可以--也许--帮助我们确定一个特定的喀多族器皿陶工群体(或几个群体)。"