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周口店猿人洞考古 －用FARO激光掃描儀再現(xiàn)北京猿人之家

2009年5月，北京周口店遺址第一地點（猿人洞）開始進行保護性的考古發(fā)掘前期工作。自上世紀70年代以來，猿人洞就再未進行過考古發(fā)掘，長時間的風化侵蝕使猿人洞的剖面出現(xiàn)險情，為排除險情，穩(wěn)定剖面，經(jīng)國家文物局批準，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所與周口店北京人遺址管理處聯(lián)合對猿人洞西剖面進行保護性的清理發(fā)掘。在發(fā)掘之前，為翔實記錄猿人洞的歷史原貌，文物保護專家利用現(xiàn)代先進的FARO3D激光掃描儀，獲取到詳盡的、高精度的猿人洞三維立體影像圖數(shù)據(jù)——數(shù)十萬年前古人類生活過的洞穴實景得以再現(xiàn)，科技的發(fā)展可以讓人類審視現(xiàn)在的文明和進步！

關于北京猿人遺址：
北京猿人遺址是世界著名的古人類遺址，它位于周口店龍骨山上，于1 9 2 1年開始發(fā)掘，是目前世界上同時期人類遺址中材料最豐富的一個，又是華北中更新世（即第四紀冰川更新世中間的一個時期 ）洞穴堆積的標準剖面，在古人類學和第四紀地質(zhì)學上均占有很重要的地位。這個遺址1 9 6 1年被國務院定為全國第一批重點文物保護單位，1 9 8 7年被聯(lián)合國教科文組織列入世界文化遺產(chǎn)名錄。

解決方案：
文物保護專家使用了FARO激光掃描儀，在猿人洞現(xiàn)場簡單架設和移站掃描儀，通過測量掃描即可獲得洞穴的真實三維場景再現(xiàn)。三維測量的原理是激光測距。第一步是發(fā)射激光束，旋轉(zhuǎn)的鏡面將激光束直接反射到測量區(qū)域：通過反射回鏡面的激光束，可以精確和唯一地確定鏡面到物體之間的距離。在編碼器測量鏡頭旋轉(zhuǎn)角度與激光掃描儀的水平旋轉(zhuǎn)角度后，計算機可以精確計算出每個測量點的空間坐標，并把這些三維空間點的坐標存貯起來。這一步驟每秒最快重復近百萬次，通過重復這一步驟，并最終形成被測環(huán)境的三維空間圖像。其分辨率比傳統(tǒng)的數(shù)碼相機高上千倍，大空間激光三維掃描儀的場景數(shù)字化記錄優(yōu)勢已得到充分驗證。被測對象通過無縫拼接形成完整空間，克服了視角局限外掛數(shù)碼照相機，實現(xiàn)彩色掃描，還原彩色現(xiàn)實。