央视聚焦 | 三维扫描+3D打印,让明代残损古瓷碗"重生"

应用案例

2026.07.02

      过去,文物修复依靠匠人半生积淀的眼力、手感与经验,以匠心巧手修补岁月留下的残缺。如今,数字化技术全面融入文保全流程,三维扫描、3D 打印构建起科学化、精细化文物修复新体系,为破损文物守护开辟全新路径。

      近日,央视新闻《朝闻天下》栏目专题报道山西省文化遗产勘测与保护研究院有限责任公司文物修复标杆案例。项目以FreeScan Trak Nova 双核无线跟踪激光三维扫描系统为核心数据采集设备,搭配 3D 打印技术,完成明代残损古瓷碗全流程无损修复。




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传统文物修复模式痛点凸显


      本次修复的瓷碗出土于一处明代墓葬,承载着明代民间制瓷工艺、百姓生活习俗等珍贵历史考古信息,器物边缘出现局部残缺,若沿用传统修复方式,不仅需要反复翻挪、手工取模,极易对脆弱的古瓷釉面造成二次磕碰、化学残留损伤;同时手工复刻补缺件精度有限,很难完美匹配原始器型弧度,修复周期长、还原度难以保障。

      为严格遵循文物保护最小干预、无损可逆核心准则,项目团队搭建「三维无损扫描 — 虚拟数字修复 — 高精度 3D 打印补缺」数字化修复链路,从数据采集到实体复原全程降低文物接触频次,完整留存文物原生细节。

古瓷碗



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古瓷碗无损修复数字化解决方案



3D扫描:非接触无损采集

      修复现场,工作人员使用 FreeScan Trak Nova 对残损明代瓷碗进行全方位三维数据采集。瓷碗表面特征少,色彩相对也比较单一,对于传统依靠特征或者颜色进行拼接的不贴点扫描方式来讲挑战较大。而FreeScan Trak Nova双核无线跟踪激光三维扫描系统可自动定位扫描头,对于特征不明显的瓷器类文物扫描优势显著。

      同时,激光具有较高的材质适应性,无需喷粉,即可高效获取反光瓷碗的高品质三维数据。且精细度(最小点距)最高可达0.01mm,精准捕捉瓷碗器型弧度、釉面细微风化痕迹、口沿磨损肌理等细节数据。非接触、不贴点的采集方式,更是从源头规避传统取模带来的安全风险,完美契合文物保护无损作业硬性要求。


先临三维跟踪式三维扫描仪扫描古瓷碗




数字建模:虚拟修复验证

      获取瓷碗精准的三维模型后,修复人员结合器物的形制特征、时代风格与专家研究意见,在专业软件内对缺失部分进行虚拟补全。数字修复模型的每一个细节,都经过专家反复审核确认,这在传统修复中难以实现的"试错"环节,如今在数字世界中可零风险完成。


在专业软件内对古瓷碗缺失部分进行虚拟补全

透明3D打印:复刻缺失构件

      数字修复模型审核定稿后,技术人员运用透明3D打印技术,按照原始比例1:1复刻瓷碗缺失的构件。打印出的补配件与文物残体精准对接,不仅可完成器物的整体复原,又能保全古瓷的原始魅力,完美契合了现代博物馆修复“最小干预、可逆性”原则。

复刻古瓷碗缺失构件



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数字科技赋能文物保护行业新未来

      三维扫描+3D打印的数字化修复方案,一方面可以实现单品文物的精准修复,另一方面则可以打破文物研究的地域限制,对于比较复杂的修复个体,各地专家可基于三维模型进行修复方案的拟定,并选择最为合适的修复方案,在不损伤文物的基础上最大限度实现对文物的原生态保护。

      从匠人独守的手工修复,到数字技术与传统匠心双向融合的现代化保护模式,科技正在为文物保护注入全新生命力。残损古瓷碗的重生,是数字赋能文化遗产的生动缩影。

      未来,随着数字化技术持续普及,更多破损、濒危的历史遗存将摆脱残损沉寂,完整重现千百年前的文明风貌,让中华文脉在科技守护下代代相传。