近日,文化遗产领域国际顶级期刊《遗产科学》(Heritage Science)发表了武汉大学长江文明考古研究院、武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室、湖北省文物考古研究院、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、武汉大学文化遗产智能计算实验室、武汉大势智慧科技有限公司等单位的最新科研成果《基于三维重建技术的考古发掘动态记录:以郧县人3号头骨(中国湖北)为例》(Dynamically documenting archaeological excavations based on 3D modeling: a case study of the excavation of the #3 fossil of hominin cranium from Yunxian, Hubei, China)。该论文由牛文渊博士和陆成秋研究员(湖北省文物考古研究院)担任共同第一作者,黄先锋教授和李英华教授担任共同通讯作者。本研究得到了中央高校基本科研业务费专项资金(2042024kf0035)的资助。
2021年,经国家文物局批准,位于湖北省十堰市的郧县人遗址开始进行第6次发掘。长江文明考古研究院、测绘遥感信息工程国家重点实验室、文化遗产智能计算实验室共同组建了武汉大学文化遗产数字化保护团队。该团队由李英华教授、黄先锋教授、邹秋实副教授共同担任技术指导,负责通过倾斜摄影、实景三维等技术实现郧县人遗址本次发掘的数字化保护和记录工作。2022年9月28日,国家文物局“考古中国”重大项目重要进展工作会重磅发布,郧县人遗址发现一具古人类头骨化石,命名为“郧县人3号头骨”。郧县人3号头骨保存完好程度极为罕见,专家称这是迄今所见欧亚内陆同时代最完整的古人类头骨化石,将为中国百万年人类演化史提供关键化石、文化证据。
遗址的考古发掘过程不可逆,并且对地层和文化遗存的埋藏环境具有不可避免的破坏性。因此,使用三维重建技术真实完整地记录考古发掘过程中的遗址变化,对后续的考古研究至关重要。然而,由于面临一些技术挑战和实践困难,目前仅有较少的考古工作队深度引入三维重建技术,传统的考古绘图和拍摄照片仍然是考古发掘记录的主要方式。在这种背景下,针对郧县人遗址的本次发掘进行动态记录是非常珍贵的探索和实践机会。通过反复实践,本研究提出一个完整的工作流程和一些新的技术方法,提升了使用三维重建技术动态地记录持续发掘遗址的灵活性和可行性,获得了郧县人遗址第6次发掘过程的4D模型。本研究提供的4D模型数据,一方面是多时相实景三维模型,作为原始数据永久记录了郧县人3号头骨化石的原始埋藏环境;另一方面,在一个真实统一的坐标系下记录了遗址的地质环境、遗址区、发掘区、文化遗存,可通过数据共享为多学科交叉研究做出有益贡献。
作者名单:
牛文渊、陆成秋、邹秋实、罗运兵、王瑄、向瀚宇、张帆、高星、邢松、韦璇、娄文台、黄代龙、王成、蒋冬青、万晓峰、张中云、尹黄皓、陆家扬、王凤、黄先锋、李英华
重点支持单位:
武汉大学长江文明考古研究院、武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室、湖北省文物考古研究院、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、武汉大学文化遗产智能计算实验室、武汉大势智慧科技有限公司
论文链接:https://doi.org/10.1186/s40494-024-01356-5
GitHub主页:https://wyniu.github.io/DDAE/
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图1 郧县人遗址,又称学堂梁子遗址,位于湖北省十堰市郧阳区(原郧县)青曲镇弥陀寺村。
图2 2021年,郧县人遗址开始进行第6次发掘,并且划定了三个发掘区,分别为发掘区B、发掘区C和发掘区E。
图3 本研究进行考古发掘动态记录的工作流程包含五个阶段:多级控制网布设、数据采集、数据处理、数据评估、数据应用。
图4 多时相实景三维模型融合为一个统一的4D模型数据,动态记录发掘区B中某个局部区域持续进行的发掘过程。