由于地震、氣候變化和人為破壞，世界各地的歷史古跡正面臨嚴(yán)重的威脅。隨著時(shí)光流逝，這些人類的共同財(cái)富不能在地球上永存。但憑借技術(shù)手段，歷史古跡或許能通過另一種形式不朽。

　　美國(guó)一個(gè)非營(yíng)利組織正開創(chuàng)性地使用激光掃描技術(shù)，全景再現(xiàn)歷史古跡，以使先人留下的瑰寶能夠永遠(yuǎn)和人類在一起。

　　為文化遺產(chǎn)構(gòu)建數(shù)字圖像

　　賽阿克是一個(gè)總部位于美國(guó)的非營(yíng)利組織，其創(chuàng)始人本·卡西拉1940年生于伊拉克摩蘇爾，1964年移居美國(guó)。20世紀(jì)90年代，第一臺(tái)便攜式激光掃描儀誕生，卡西拉在其中作出了自己的貢獻(xiàn)。

　　2003年，卡西拉創(chuàng)立了賽阿克，專注于采用數(shù)字化手段，保護(hù)面臨生存危機(jī)的古老歷史建筑。“有兩件事對(duì)我和我妻子的影響很大，”卡西拉對(duì)美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)記者說，“分別是2001年阿富汗塔利班炸毀巴米揚(yáng)大佛，以及2003年伊朗巴姆古城遭遇地震，整座由土坯建筑構(gòu)成的古城在地震中被夷為平地。所以我和我妻子都覺得，我們無法預(yù)知地震的發(fā)生，古跡被破壞后重建的代價(jià)又太大，但是如果采用儀器掃描歷史遺跡，我們的子孫后代將有機(jī)會(huì)重溫過去，了解某一段時(shí)期的歷史。”

　　在2011年的一場(chǎng)TED演講中，卡西拉提出要保護(hù)“我們共同的遺產(chǎn)”，并計(jì)劃在5年內(nèi)掃描500處世界文化遺產(chǎn)。到目前為止，他已完成對(duì)美國(guó)總統(tǒng)山、埃及底比斯古城、意大利龐培城遺址、復(fù)活節(jié)島等地的掃描。值得一提的是，已完成掃描的還包括他的家鄉(xiāng)摩蘇爾的歷史古跡。卡西拉不僅想要保護(hù)瀕危歷史建筑，還想通過寓教于樂的方式，借助數(shù)字手段讓人們了解歷史建筑過去的歷史。

　　2010年3月，位于烏干達(dá)的世界文化遺產(chǎn)——卡蘇比王陵的主體建筑物遭遇火災(zāi)而被燒毀。但在一年以前，賽阿克已經(jīng)為王陵構(gòu)建了數(shù)字圖像，這能為王陵受損部分今后的重建提供依據(jù)。

　　目前，卡西拉格外關(guān)注處于戰(zhàn)亂中的伊拉克和敘利亞，因?yàn)槟抢餁v史古跡眾多，又處在炮火的威脅下。他說：“我很欣慰我們已經(jīng)發(fā)明出相關(guān)儀器并開始付諸行動(dòng)。在不幸發(fā)生之前，就預(yù)先捕捉下文物古跡的畫面。”

　　為刑偵和電影提供便利

　　賽阿克使用的是一種便攜式、對(duì)人眼安全的激光設(shè)備。該設(shè)備采用的是“光雷達(dá)”技術(shù)，通俗地說，就是像雷達(dá)一樣精確地掃描某個(gè)物理空間，但用的不是無線電波，而是激光。

　　“我們運(yùn)用強(qiáng)勁的激光器，射出每秒震動(dòng)5萬次的激光。”卡西拉解釋道，“這意味著光波以循環(huán)方式上下震動(dòng)，對(duì)接觸到的每一件物體采集5萬個(gè)點(diǎn)，從而形成空間中所有物體的幾何圖像。換句話說，三維激光掃描儀徹底改變了人類對(duì)客觀世界的記錄方式，而我們就是用這種全新的方式獲取三維圖像的。”

　　雖然賽阿克目前的主業(yè)是為文化遺跡提供網(wǎng)上開放式訪問，但這種激光掃描技術(shù)也能用于其它領(lǐng)域。卡西拉說，他們正在開發(fā)激光掃描的其它應(yīng)用方式：“例如，警方希望運(yùn)用激光掃描技術(shù)進(jìn)行道路事故現(xiàn)場(chǎng)重建，或重建犯罪現(xiàn)場(chǎng)以便調(diào)查。有了激光掃描技術(shù)，就能在幾分鐘內(nèi)還原現(xiàn)場(chǎng)每一件東西，并展開分析工作，比如案發(fā)時(shí)子彈的飛行軌跡是怎樣的。”

好萊塢也為激光掃描提供的可能性所吸引。在創(chuàng)立賽阿克之前，卡西拉還開發(fā)出了一種名為Cyrax的類似技術(shù)，隨后將Cyrax技術(shù)推向市場(chǎng)。這種技術(shù)的第一次應(yīng)用是在1997年出品的科幻電影《星河戰(zhàn)隊(duì)》中，為制作團(tuán)隊(duì)掃描了一個(gè)地下洞穴。“制作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)按原有的技術(shù)測(cè)量洞穴并制成洞穴模型太耗費(fèi)時(shí)間和金錢了，大約需要花費(fèi)6個(gè)星期和50萬美元。他們聽說了我們的掃描系統(tǒng)，只花了兩萬美元，用一兩天就做完了。”現(xiàn)在，這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于電影的虛擬布景。

目前3D掃描技術(shù)處理激光掃描還有GPS成像掃描技術(shù)，正越來越多的為我們的科研工作者提供更加專業(yè)和便利的設(shè)備。

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2015-0507