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摘要：“都匀八景”本是黔南州都匀市最具有代表性的喀斯特地形地貌，由于其不可移动性和历史变迁等原因导致原貌损毁殆尽，不可复原，“都匀八景”非物质文化遗产亟须建立数字资源库进行保护。本文主要通过三维建模技术和无人机航拍技术等还原“都匀八景”的原貌，利用3D打印技术复制出“都匀八景”并建立数字资源库，列入博物馆珍藏并为现代媒体的宣传提供资料。
关键词：3D打印;非遗保护;三维建模;都匀八景
非物质文化遗产是指各种各样以非物质形式存在的、与人们的生活密切相关、一代又一代传承下来的民间文化，包括乡村民间表演艺术、各种村寨祭祀节日仪式、民间传统知识和实践以及传统少数民族手工艺制作技能等[8]。“都匀八景”是黔南州都匀市最具有代表性的卡斯特地貌非物质文化遗产，由于其不可移动性和历史变迁等原因，“都匀八景”亟需建立数字资源库进行保护。本文主要通过三维建模技术和无人机航拍技术等还原“都匀八景”的原貌，利用3D打印技术复制出“都匀八景”并建立数字资源库，列入博物馆珍藏并为现代媒体的宣传提供资料。本文的技术路线图如下：
1 3D打印与都匀八景现状
1.1 3D打印现状
3D打印（3DP）是快速成型技术的一种，通常是采用数字技术材料打印机来实现的。在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支等领域都有所应用。近日，一座长15.25米、宽3.8米、重约6吨的异形曲面树脂材料景观桥，依托沈阳机床独创的大型龙门式3D打印装备和i5技术，被成功打印出来，即将在上海投入使用[9]。
1.2 “都匀八景”现状
“都匀八景”指的是：东山晓日、西峰缕云、南楼夜月、北岭七星、梦遇观澜、灵岩雨花、龙潭春涨和鱼石朝宗。据《都匀市志》记载，明崇祯十一年（1638年）徐霞客旅游到都匀，所写《徐霞客游记》中提到都匀郡志“载都八景”，说明“都匀八景”已有300多年的历史。
东山晓日，又称东山晓钟，为“都匀八景”之冠，位于东山公园，为都匀天际线上最高的古建筑，始建于明洪武二十七年（1394年），清嘉庆庚申年（1800年）改为钟鼓楼，名为“奎星阁”，阁内置铜铸巨钟大鼓。
西峰缕云，西山崇岗蜿蜒如龙舞，白云飘飞山峰间，“西峰缕云”位于今蟒山;北岭七星，城北4公里，7座山峰卓立，形如天上北斗七星，位于今七星城后面;龙潭春涨，剑江自北向南环城而过，至马鞍山下文峰塔前潆洄形成，潭深碧万丈，相传潭中有龙，故称龙潭，位于今文峰公园旁。
1.3 3D打印在非遗保护中的研究现状
普丽春[1]在云南省少数民族文化保护调查中指出很多少数民族语言、手工艺和民族服饰面临断代的窘境，在“全球化”的今天，作者呼吁利用创新的手段传承和保护非物质文化遗产;黄诚[2]从民族文化艺术的数字化复原角度提出了用虚拟现实和3D打印技术建立超越实物的数字化展示馆的思路，为非遗保护指明了方向;刘雅辉[3]将3D打印和CAD/CAM技术应用到文物保护中，对一定尺寸范围内的文物进行打印后永久性存储，并且可以用于文物的快速再生，为文物保护提供有效途径;雷曼[4]将逆向工程、CAD/CAM、3D打印技术应用于曲面复杂的工艺品保护与开发，为民族工艺品的数字化保护与开发提供了新途径;郭欢磊[5]通过三维扫描仪和3D打印技术，将非遗产品“汉代陶罐”复制了出来，对珍贵文物、壁画等的保护提供了借鉴。
以上文献只是利用三维扫描仪对一定尺寸的文物扫描以后再利用逆向工程方法建立三维模型，最后再用三维打印技术复制文物，对于不能扫描的大尺寸非物质文化遗产，如“都匀八景”等，不能用扫描仪扫描外形尺寸的物品，不适用于上述研究。本文將提出具有前瞻性的、创新的科学技术手段对大尺寸非物质文化遗产进行保护，不让其消失，为3D打印技术应用和非遗保护提供借鉴。
2 3D打印技术在“都匀八景”研究中的难点
“都匀八景”均为自然遗产，要么为山、要么为水、要么为云，而且随着时间的变迁，有些老景点已经不复存在，仅留下文字描述，而且自然遗产尺寸大，无法用测绘的方法建模。故只用现有的3D打印技术打印“都匀八景”存在一系列的难点。
2.1 景点改变难鉴定
据《都匀市志》记载，“南楼夜月”“梦遇观澜”“灵岩雨花”“鱼石朝宗”等由于山林被伐，溪水枯竭，现代建筑填满溪谷，已不存在。需要从了解“都匀八景”的都匀老人口中了解逝去的都匀八景原貌，大大增加了工作量，也增加了鉴定真伪的难度。
2.2 尺寸较大难打印
“都匀八景”始于明代，流行于清代、民国。有些是日出，有些是潮水，有些是云朵，风景各异且均为自然之景，尺寸远远超出了3D打印能打印的范围。3D打印最大尺寸为15米高的建筑，而北岭七星由七个山峰组成，尺寸超过了建筑物的百倍，打印原景不现实。
2.3 三维建模难测量
“都匀八景”的原始尺寸难获得，自然遗产不仅面积大，而且没有明显的边界，用人工的测量方法不可行，即使测量出来了，尺寸亦不精确，山里面没法进入，所以这些尺寸更是难以测量，所以给三维建模带来了很大的不便。
2.4 以文学作品为依据，还原细节难
“都匀八景”多以文字记载居多，如诗词、文言文等，很多老八景的原景和图片已经不复存在，故逆向建模时细节很难绘制。
3 3D打印“都匀八景”自然遗产的建议
3D打印技术打印“都匀八景”自然遗产不仅要考虑自然遗产的逆向建模问题，而且还要考虑模型的打印尺寸、模型的真实性和模型数据库的建立等问题。因此，3D打印“都匀八景”需要将传统的方法与先进的技术手段相结合。
3.1 利用无人机航拍技术结合史料记载绘制三维模型 720全景是视角超过人的正常视角的图像。顾名思义就是给人以三维立体感觉的实景360度全方位图像。全景实际上只是一种对周围景象以某种几何关系进行映射生成的平面图片，只有通过全景播放器的矫正处理才能成为三维全景。
无人机航拍技术不仅能拍摄二维平面图，而且能通过Drone Pan等软件自动将720°全景划分为不同区域，分别对不同区域拍摄二维图，再利用Kolor Autopano Giga等全景图合成软件合成720°全景图，最后通过增加天空背景和利用Photoshop等修图软件对合成照片进行调整，最终建立起实物的三维模型。
3.2 按比例缩放打印“都匀八景”
720°航拍的“都匀八景”通过软件建立三维模型，模型能按照比例缩小后打印，3D打印能打印出人类能想出来和设计出来的任何形状。这无疑提供给“都匀八景”自然遗产保护方法途径，将无人机航拍建模得到的三维模型按照比列缩放到3D打印机能打印的范围，3D打印机方能打印。
3.3 德尔菲法改善模型
如何辨别逆向建模和打印的三维产品是都匀八景的“原貌”呢？利用德尔菲法能够更精确地绘制出都匀八景的原貌。德尔菲法，也称专家调查法，1946年由美國兰德公司创始实行。该方法是由企业组成一个专门的预测机构，其中包括若干专家和企业预测组织者，按照规定的程序，背靠背地征询专家对未来市场的意见或者判断，然后进行预测的方法。利用德尔菲法将打印好的都匀八景分别寄送给不同的调查对象，征求调查对象对老“都匀八景”的看法和细节修改问题。按照调查对象的建议，将修改过的都匀八景模型再寄送到不同的调查对象，如此反复，直到模型达到80%以上被调查者都认为合适为止。至此，真实的老“都匀八景”就能得到复原。
3.4 建立永久“都匀八景”数字媒体
老“都匀八景”是自然遗产，是自然馈赠给都匀人民的财富，更是馈赠给贵州人民的财富。若能将老“都匀八景”打造为都匀的一张旅游名片，并且将一套“都匀八景“的3D打印模型作为礼品赠送给客人，那么不仅仅是在宣传都匀八景，而是在宣传整个都匀和整个贵州省。而且，通过数字媒体，如电子报刊、电视、微信公众号、斗音等更能在90后、00后人群中传播，不仅吸引了旅游资源，带动旅游发展，而且为自然资产的保护提供了一种创新的思路。
4 结语
本文主要通过三维建模技术和无人机航拍技术等还原“都匀八景”的原貌，利用3D打印技术复制出“都匀八景”并建立数字资源库。“都匀八景”仅仅是黔南州都匀市最具有代表性的喀斯特非物质文化遗产之一，为了让非遗文化渊源流长，我们需要采用当下最先进的科学技术对非遗进行保护，为博物馆和现代媒体提供宣传资料，也为子孙后代留下文献资料。
参考文献：
[1]普丽春.云南少数民族非物质文化遗产保护和传承现状调查研究[J].中央民族大学学报（哲学社会），2019，39（05）：6468.
[2]黄诚.虚拟现实与3D打印技术在非遗保护中的应用探索[J].科技与创新，2016（04）：1620.
[3]刘雅辉.CAD和3D打印技术在文物考古中的应用研究[J].上海工程技术大学学报，2014，28（02）：154157.
[4]雷蔓.基于逆向工程与3D打印的工艺品保护与开发[J].制造业自动化，2014，36（09）：141144.
[5]郭欢磊.3D打印技术在文物保护方面的应用[J].电脑知识与技术，2017，13（29）：260261+264.
[6]余健.3D技术在文物修复中的应用——以四川广汉三星堆博物馆三维扫描和3D打印为例[J].科技经济导刊，2017，（17）：3940.
[7]高秀芬.3D打印、4D打印、脑电波打印技术在非物质文化遗产保护中的应用[J].科学与财富，2017，（06）：166.
[8]黄诚，杨冬梅.虚拟现实与3D打印技术在非遗保护中的应用探索[J].科技与创新，2016，（04）：16+20.
[9]洪庆平.3D打印技术在工业设计中的应用及影响[J].企业导报，2016，（16）：47+49.
作者简介：杨金广（1989—），男，汉族，贵州威宁人，硕士研究生，讲师，研究方向：三维设计与3D打印。
关键词：3D打印;非遗保护;三维建模;都匀八景
非物质文化遗产是指各种各样以非物质形式存在的、与人们的生活密切相关、一代又一代传承下来的民间文化，包括乡村民间表演艺术、各种村寨祭祀节日仪式、民间传统知识和实践以及传统少数民族手工艺制作技能等[8]。“都匀八景”是黔南州都匀市最具有代表性的卡斯特地貌非物质文化遗产，由于其不可移动性和历史变迁等原因，“都匀八景”亟需建立数字资源库进行保护。本文主要通过三维建模技术和无人机航拍技术等还原“都匀八景”的原貌，利用3D打印技术复制出“都匀八景”并建立数字资源库，列入博物馆珍藏并为现代媒体的宣传提供资料。本文的技术路线图如下：
1 3D打印与都匀八景现状
1.1 3D打印现状
3D打印（3DP）是快速成型技术的一种，通常是采用数字技术材料打印机来实现的。在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支等领域都有所应用。近日，一座长15.25米、宽3.8米、重约6吨的异形曲面树脂材料景观桥，依托沈阳机床独创的大型龙门式3D打印装备和i5技术，被成功打印出来，即将在上海投入使用[9]。
1.2 “都匀八景”现状
“都匀八景”指的是：东山晓日、西峰缕云、南楼夜月、北岭七星、梦遇观澜、灵岩雨花、龙潭春涨和鱼石朝宗。据《都匀市志》记载，明崇祯十一年（1638年）徐霞客旅游到都匀，所写《徐霞客游记》中提到都匀郡志“载都八景”，说明“都匀八景”已有300多年的历史。
东山晓日，又称东山晓钟，为“都匀八景”之冠，位于东山公园，为都匀天际线上最高的古建筑，始建于明洪武二十七年（1394年），清嘉庆庚申年（1800年）改为钟鼓楼，名为“奎星阁”，阁内置铜铸巨钟大鼓。
西峰缕云，西山崇岗蜿蜒如龙舞，白云飘飞山峰间，“西峰缕云”位于今蟒山;北岭七星，城北4公里，7座山峰卓立，形如天上北斗七星，位于今七星城后面;龙潭春涨，剑江自北向南环城而过，至马鞍山下文峰塔前潆洄形成，潭深碧万丈，相传潭中有龙，故称龙潭，位于今文峰公园旁。
1.3 3D打印在非遗保护中的研究现状
普丽春[1]在云南省少数民族文化保护调查中指出很多少数民族语言、手工艺和民族服饰面临断代的窘境，在“全球化”的今天，作者呼吁利用创新的手段传承和保护非物质文化遗产;黄诚[2]从民族文化艺术的数字化复原角度提出了用虚拟现实和3D打印技术建立超越实物的数字化展示馆的思路，为非遗保护指明了方向;刘雅辉[3]将3D打印和CAD/CAM技术应用到文物保护中，对一定尺寸范围内的文物进行打印后永久性存储，并且可以用于文物的快速再生，为文物保护提供有效途径;雷曼[4]将逆向工程、CAD/CAM、3D打印技术应用于曲面复杂的工艺品保护与开发，为民族工艺品的数字化保护与开发提供了新途径;郭欢磊[5]通过三维扫描仪和3D打印技术，将非遗产品“汉代陶罐”复制了出来，对珍贵文物、壁画等的保护提供了借鉴。
以上文献只是利用三维扫描仪对一定尺寸的文物扫描以后再利用逆向工程方法建立三维模型，最后再用三维打印技术复制文物，对于不能扫描的大尺寸非物质文化遗产，如“都匀八景”等，不能用扫描仪扫描外形尺寸的物品，不适用于上述研究。本文將提出具有前瞻性的、创新的科学技术手段对大尺寸非物质文化遗产进行保护，不让其消失，为3D打印技术应用和非遗保护提供借鉴。
2 3D打印技术在“都匀八景”研究中的难点
“都匀八景”均为自然遗产，要么为山、要么为水、要么为云，而且随着时间的变迁，有些老景点已经不复存在，仅留下文字描述，而且自然遗产尺寸大，无法用测绘的方法建模。故只用现有的3D打印技术打印“都匀八景”存在一系列的难点。
2.1 景点改变难鉴定
据《都匀市志》记载，“南楼夜月”“梦遇观澜”“灵岩雨花”“鱼石朝宗”等由于山林被伐，溪水枯竭，现代建筑填满溪谷，已不存在。需要从了解“都匀八景”的都匀老人口中了解逝去的都匀八景原貌，大大增加了工作量，也增加了鉴定真伪的难度。
2.2 尺寸较大难打印
“都匀八景”始于明代，流行于清代、民国。有些是日出，有些是潮水，有些是云朵，风景各异且均为自然之景，尺寸远远超出了3D打印能打印的范围。3D打印最大尺寸为15米高的建筑，而北岭七星由七个山峰组成，尺寸超过了建筑物的百倍，打印原景不现实。
2.3 三维建模难测量
“都匀八景”的原始尺寸难获得，自然遗产不仅面积大，而且没有明显的边界，用人工的测量方法不可行，即使测量出来了，尺寸亦不精确，山里面没法进入，所以这些尺寸更是难以测量，所以给三维建模带来了很大的不便。
2.4 以文学作品为依据，还原细节难
“都匀八景”多以文字记载居多，如诗词、文言文等，很多老八景的原景和图片已经不复存在，故逆向建模时细节很难绘制。
3 3D打印“都匀八景”自然遗产的建议
3D打印技术打印“都匀八景”自然遗产不仅要考虑自然遗产的逆向建模问题，而且还要考虑模型的打印尺寸、模型的真实性和模型数据库的建立等问题。因此，3D打印“都匀八景”需要将传统的方法与先进的技术手段相结合。
3.1 利用无人机航拍技术结合史料记载绘制三维模型 720全景是视角超过人的正常视角的图像。顾名思义就是给人以三维立体感觉的实景360度全方位图像。全景实际上只是一种对周围景象以某种几何关系进行映射生成的平面图片，只有通过全景播放器的矫正处理才能成为三维全景。
无人机航拍技术不仅能拍摄二维平面图，而且能通过Drone Pan等软件自动将720°全景划分为不同区域，分别对不同区域拍摄二维图，再利用Kolor Autopano Giga等全景图合成软件合成720°全景图，最后通过增加天空背景和利用Photoshop等修图软件对合成照片进行调整，最终建立起实物的三维模型。
3.2 按比例缩放打印“都匀八景”
720°航拍的“都匀八景”通过软件建立三维模型，模型能按照比例缩小后打印，3D打印能打印出人类能想出来和设计出来的任何形状。这无疑提供给“都匀八景”自然遗产保护方法途径，将无人机航拍建模得到的三维模型按照比列缩放到3D打印机能打印的范围，3D打印机方能打印。
3.3 德尔菲法改善模型
如何辨别逆向建模和打印的三维产品是都匀八景的“原貌”呢？利用德尔菲法能够更精确地绘制出都匀八景的原貌。德尔菲法，也称专家调查法，1946年由美國兰德公司创始实行。该方法是由企业组成一个专门的预测机构，其中包括若干专家和企业预测组织者，按照规定的程序，背靠背地征询专家对未来市场的意见或者判断，然后进行预测的方法。利用德尔菲法将打印好的都匀八景分别寄送给不同的调查对象，征求调查对象对老“都匀八景”的看法和细节修改问题。按照调查对象的建议，将修改过的都匀八景模型再寄送到不同的调查对象，如此反复，直到模型达到80%以上被调查者都认为合适为止。至此，真实的老“都匀八景”就能得到复原。
3.4 建立永久“都匀八景”数字媒体
老“都匀八景”是自然遗产，是自然馈赠给都匀人民的财富，更是馈赠给贵州人民的财富。若能将老“都匀八景”打造为都匀的一张旅游名片，并且将一套“都匀八景“的3D打印模型作为礼品赠送给客人，那么不仅仅是在宣传都匀八景，而是在宣传整个都匀和整个贵州省。而且，通过数字媒体，如电子报刊、电视、微信公众号、斗音等更能在90后、00后人群中传播，不仅吸引了旅游资源，带动旅游发展，而且为自然资产的保护提供了一种创新的思路。
4 结语
本文主要通过三维建模技术和无人机航拍技术等还原“都匀八景”的原貌，利用3D打印技术复制出“都匀八景”并建立数字资源库。“都匀八景”仅仅是黔南州都匀市最具有代表性的喀斯特非物质文化遗产之一，为了让非遗文化渊源流长，我们需要采用当下最先进的科学技术对非遗进行保护，为博物馆和现代媒体提供宣传资料，也为子孙后代留下文献资料。
参考文献：
[1]普丽春.云南少数民族非物质文化遗产保护和传承现状调查研究[J].中央民族大学学报（哲学社会），2019，39（05）：6468.
[2]黄诚.虚拟现实与3D打印技术在非遗保护中的应用探索[J].科技与创新，2016（04）：1620.
[3]刘雅辉.CAD和3D打印技术在文物考古中的应用研究[J].上海工程技术大学学报，2014，28（02）：154157.
[4]雷蔓.基于逆向工程与3D打印的工艺品保护与开发[J].制造业自动化，2014，36（09）：141144.
[5]郭欢磊.3D打印技术在文物保护方面的应用[J].电脑知识与技术，2017，13（29）：260261+264.
[6]余健.3D技术在文物修复中的应用——以四川广汉三星堆博物馆三维扫描和3D打印为例[J].科技经济导刊，2017，（17）：3940.
[7]高秀芬.3D打印、4D打印、脑电波打印技术在非物质文化遗产保护中的应用[J].科学与财富，2017，（06）：166.
[8]黄诚，杨冬梅.虚拟现实与3D打印技术在非遗保护中的应用探索[J].科技与创新，2016，（04）：16+20.
[9]洪庆平.3D打印技术在工业设计中的应用及影响[J].企业导报，2016，（16）：47+49.
作者简介：杨金广（1989—），男，汉族，贵州威宁人，硕士研究生，讲师，研究方向：三维设计与3D打印。