文物指“历史遗留下来的在文化发展史上有价值的东西，如建筑、碑刻、工具、武器、生活器皿和各种艺术品。”是人类历史发展过程中遗留下来的遗迹。各类文物从不同的侧面反映了各个历史时期人类的社会活动、社会关系、意识形态以及利用自然、改造自然和当时生态环境的状况，是人类宝贵的历史文化遗产。
采用建筑动画来修复历史文物为文物保护、考古、古人类学的研究开辟了新的途径。本文分析了建筑动画在历史文物修复中的应用，希望能为文物修复工作站提供一些参考性的指导。
关键词：建筑动画，文物修复，考古
第一章 历史文物修复概述
1.1．历史文物修复的概念
在中国,“文物”二字联系在一起使用,始见于《左传》。《左传·桓公二年》记载:“夫德，俭而有度,登降有数，文物以纪之，声明以发之；以临照百官，百官于是乎戒惧而不敢易纪律。”之后，《后汉书·南匈奴传》有：“制衣裳，备文物。”以上所说的“文、物”原是指当时的礼乐典章制度，与现代所指文物的涵义不同。到唐代，骆宾王诗：“文物俄迁谢，英灵有盛衰”，杜牧诗：“六朝文物草连天，天淡云闲今古同”。这里所指的“文物”，其涵义已接近于现代所指文物的涵义，所指已是前代遗物了。北宋中叶 (11世纪)，以青铜器、石刻为主要研究对象的金石学兴起，以后又逐渐扩大到研究其他各种古代器物,把这些器物统称之为“古器物”或“古物”。在明代和清初比较普遍使用的名称是“古董”或“骨董”。到清乾隆年间 (18世纪) 又开始使用“古玩”一词。这些不同的名称，涵义基相同，但在很多场合，古董、骨董和古玩，是指书画、碑帖以外的古器物。文物的修复是指对受损的文物进行修复或重建。
1.2 历史文物修复包含的内容
历史文物修复包含的主要内容为：铁器修复；金、银、锡、铅器修复；陶瓷器修复；砖瓦修复；玻璃器、珐琅器修复；甲胄修复；石窟修复；石雕刻、岩画修复；玉器、化石修复；壁画、彩绘泥塑修复；纺织品修复；纸张修复；古籍修复；书画装裱与修复；漆器修复；家具、古建筑木构件修复；木船修复；骨角器、皮制品修复。
1.3．历史文物修复的表现方式
（1）文字记录；
（2）图示记录；
（3）照相摄影记录；
（4）实体物品记录。
第二章 建筑动画在历史文物修复方面的优势
所谓建筑动画，就是以虚拟数码技术结合电影的表现手法。根据设计图纸，将建筑的外观、室内的设计、优美的景观、规划的蓝图等未建成的生活场景进行提前演绎和展示。早期的建筑动画因为技术上的和创意制作上的单一制作出的动画就是简单的运动摄像机的建筑动画。随着3D技术的提升和创作手法的多元化.建筑动画从脚本创作到精良的模型制作，到后期的电影剪辑手法，再加之音乐与音效，以及情感式的表现方法，制作出的建筑动画综合水准越来越高。
2.1．成本投入方面
建筑动画可以使得更直观、更快捷、更全面的了解待修复文物的修复前后的效果。文物实体模型在制作完后，修改的成本很高，有着很大的局限性。应用三维动画技术，给文物工作人员带来难以比拟的真实感与现场感，从而更快更准地做出修复的决定，利用计算机模拟技术可以以较少的投入获取更好的效果，这同时也为我国文物保护工作节省了一笔不小的开支。
2.2．文化传播方面
随着现代化进程的加快，传统民间的古建筑文化生态正在加速破坏，我国很多精美的古建筑正面临着遗忘、破坏甚至逐渐消失的严重威胁。由于古建筑文化遗产不可再生，对古建的保护和抢救修复己刻不容缓。而修复保护方法是多样的，选择最佳的古建筑修复保护方案显得尤为重要，通过建筑动画虚拟仿真技术对古建筑修复保护，是对修复保护历史文化遗产建筑有极大的促进作用。如山东曲阜的孔子博物院就是应用建筑动画技术制作的。它把大成殿制成三维模型，参观者可以通过计算机便可浏览参观到大成殿几十根镂空雕刻的盘龙大石柱，还可以绕到大成殿后面景区进行游览。
为了让人们可以真实领略到古代建筑风格和深厚的历史文化底蕴。利用计算机虚拟三维技术和现代数字化图形图像处理技术，经过实地摄影、数据采集，建立起实物三维虚拟和模型数据库，利用古建筑科研人员实验研究过程中获取的古代建筑油饰彩画配比颜料数据，修复古建筑材料颜色。实现古代建筑外部和内部木结构部件典型病害侵蚀脱落的计算机辅助修复。保存文物原有的各项数据和空间关系等重要资源，实现濒危古建筑文物资源的科学性、高精度性和永久性的保存利用。建筑动画技术将修复保护工程方案制作成一套全面、准确、具体、生动的历史古建筑修复虚拟仿真系统，对历史文化古建筑的保护、更新、延续具有重要的现实意义。
2.3．展现形式方面
三维建筑动画虚拟技术是最优秀的辅助建筑设计方法。在建筑设计过程中设计师对未来建筑物的形象做多种设想，一般都会对设计的建筑物提出不同的设计方案。以往的单帧效果图建筑设计方法，由于固定视角和静态的局限，不能够全方位、多角度、自由的观看建筑的各个部分，设计师只能通过想象概念化的修改建筑方案。三维建筑动画技术可以把构思变成看得见的动态虚拟建筑物和环境，设计者可以完全按照自己的构思构建虚拟建筑物，在同一个观察点或任意观察点中感受不同的建筑外观，实时地切换不同的方案观察设计的效果。这样，有助于比较不同的建筑设计方案的特点与不足，以便决策应用设计方案，从而大大加快了建筑方案设计的速度。
建筑动画虚拟技术所建立的三维虚拟环境是基于真实建筑数据建立的数字三维模型组合而成，严格遵循建筑工程设计的标准对建设过程虚拟动画建造的。通过先期虚拟技术成果的演示和论证，更好地验证设计参数与建造结果之间的关系，有助于发现设计中很多不易察觉的潜在设计缺陷，及时修正从而节省投资和运行资源。减少由于事先规划不周全而造成的无法挽回的损失与遗憾，规避了建筑设计和施工风险，大大提高了项目的评估速度与质量。运用虚拟现实系统，我们可以很快捷、方便的地进行修改，只要修改系统中的参数即可改变建筑外形，改变建筑材质颜色等，试探解决问题的不同方法，从而使整个设计更加完善。
第三章 结合案例分析建筑动画在历史文物修复中的具体应用与表现
在文物修复工作中，还可以利用建筑动画技术对文物残片进行建模。根据文物残片的三维数据，在计算机中显示出三维立体形态，并且根据模糊控制理论 对残片的边缘特征或残片的走向进行自动拼接或由文物修复人员进行手工拼接。对于那些出现脆化、脱色、剥落等现象的易损文物，可以结合虚拟现实技术进行虚拟修复和保护，从而检验修复保护技术、手段的可行性，考察修复保护过程中的各项环节和修复保护后的耐久性，有助于制定科学合理的修复保护方案。
3.1. 建筑动画在器具、艺术品修复中的应用
通过三维扫描的方式，研究人员把碎片的外形曲线、以及断裂面凹凸起伏的特征输入计算机。然后计算机会以一块较大的碎片为基础，对采集到的其他碎片样品逐一分析，直到找到吻合最完美的另一块碎片。这样不断比较下去，当一个陶俑各个部位的所有碎片都被找齐后，一个完整的陶俑排列图也就产生了。不止于秦俑。几片残片经过扫描，几分钟后，电脑屏幕上就会“生长”出一只青花八宝葵形碗。同样是经过扫描，一幅被油漆刷子“糟蹋”过的古代字画在电脑里重获新生。修复前后的图像如下所示：
图3-1 文物修复前
图3-2 文物经建筑动画修复后
3.2. 建筑动画在雕饰、碑刻修复中的应用
建筑动画技术为这雕饰、碑刻的修复工作带来了新的契机。它通过以激光反射的原理获取静态物体表面的海量三维点云数据，具有快速、精确、全面、非接触性等特点。对山西云冈石窟进行三维激光扫描，是这一技术首次应用于洞窟文物保护工作。"云冈石窟研究院黄继忠博士说，"在石窟中，最大的佛像高达17米，最小的只有几厘米。我们会根据每一件文物的体积大小及其他因素，来确定测绘的精确度。由于这种技术具有非接触性的特点，所以对文物本身来说，是一种很安全的测绘方式。"
图3-3 雕饰文物修复前
图3-4 雕饰文物经建筑动画修复后
3.3. 建筑动画在古代建筑群、考古遗址修复中的应用
因为古建筑文化遗产不可再生，而修缮保护方法是多样的，选择最佳的古建筑修缮保护方案显得尤为重要。古建筑修缮保护动画片是对修缮保护历史文化遗产建筑有极大的促进作用。目前在古迹复原文物复原方面，是采用非接触测量技术、三维成像技术，经过实地摄影、数据采集、三维动画合成，虚拟文物建筑影像的三维模型，利用3D虚拟现实技术将修缮保护工程方案制作成一套全面、具体、准确、生动的修缮过程互动演示片，对历史文化古建筑的保护、更新、延续具有重要的现实意义。建筑动画的虚拟现实技术结合网络技术，可以将文物的展示、保护提高到一个崭新的阶段，可以推动文物修复行业更快地进入信息时代，实现文物展示和保护的现代化。
图3-5 利用建筑动画生成的遗址模型原型下载本文
