文物是传承历史的重要符号，是不可再生的文化资源，是进行传统文化教育的重要载体。保护文物对于研究历史发展过程具有重大作用。文物保护工作与开发经济的关系紧密相连，对文化产业和旅游业的发展都有很好的促进作用，是一种独特的文化消费。然而由于文物本身的脆弱性和不可复制性，如何在保护文物的前提下准确获取文物信息，使其得以传承并挖掘出文物的潜在价值，是全体文物工作者必须面对的难题。3D打印技术的出现使在不损伤文物的前提下进行文物保护、复制及衍生品开发成为可能。
在修复器物残缺部位时，传统的工艺是用打样膏或硅橡胶对文物器物直接取样、翻模，然后对残缺处进行修复。但是在某些特殊的案例中，例如修复质地疏松的陶器时，传统的翻模方法便不适合直接在其表面进行操作了。随着现代科技的迅猛发展，可以做到在不直接接触文物器物的前提下，通过高科技技术手段，如三维立体扫描、数据采集、建模、打印等，将复制件及残缺部分打印、复制成型。此类翻模方式不仅节省材料，提高材料利用率，可快速精准成型，更重要的是大大避免了翻模时直接接触文物而对文物本体造成的二次伤害。
利用3D打印技术，可以在不损伤文物的前提下快速获取文物整体数据，有效缩短文物扫描、记录周期；准确记录文物数据，为文物建立永久、真实、完整的三维数字档案，可以对文物进行细致的修复，延续文物的灿烂文化，并且制造文物衍生品，让人们能够共享精美文物中所蕴含的文明。
1.两汉石雕
中国古代的大型室外石雕艺术起源于两汉，保存至今的西汉石雕不过二十多件，现主要存放于陕西茂陵博物馆等地，它们气魄宏伟、造型洗练，早已成为中华民族的精神象征。但它们因体量巨大，且分散于陕西各地，有的还在露天放置，集中显现比较困难。而单凭人工复制手段，难以把握原作的粗犷与精妙的造型特征。此外，他们大多是在天然花岗岩上略施雕刻而成的，两千余年的风霜雪雨已使其历经沧桑，表面开始风化剥落，传统的翻模复制方法会给原作带来不可逆的损伤。为了便于集中展示，工作人员利用3D打印技术在不接触、不损伤文物的前提下对文物进行复制工作。图6-8所示为《大汉十六品——卧牛》，是西汉“骠骑将军”霍去病大型石雕群中的一件。此卧牛复制采用了3D打印技术，在不触及、不损害原物的前提下，按1：1的比例制造模具，然后翻制成型，完美再现了原作品的形态、肌理和神韵。
图6-8 《大汉十六品——卧牛》及其复制品
2.近现代工艺品双龙瓶修复
近现代工艺品双龙瓶，直口、细长颈、斜肩、鼓腹，腹部及颈部有弦纹、双龙耳、圈足外撇、平底。器物缺失一龙耳，整体施酱色釉。双龙瓶经双目光学测量机三维立体扫描后，其参数被传送至3D打印机（BJET30）并输出指令，3D打印机便根据计算机中的模型数据打印出最终成品。整个过程所需时间不过两三个小时，不仅用时少，而且可以扫描并打印出原器物损坏处断面的结构，提高了断面处塑形的工作效率。打印出的成品与原器物大小一致，模型的截面与器物本身断面相吻合，可直接拼接、粘结进行修复。最后在修复处喷涂一层透明釉，使光泽与原器物一致。图6-9分别为修复前后的双龙瓶。
3.西汉长裙仕女
如图6-10a所示，西汉长裙仕女出土于汉长安城遗址，现存西安博物馆，高约31cm，仕女施白粉，但已剥落，面庞呈鹅蛋形，安详恬静，头裹风帽，身着右衽交襟宽袖长袍，抄手置腹前，衣下摆曳地，裙角外撇呈喇叭状，帽顶至裙角线条流畅单纯，无论从任何角度看去都极具现代感。工作人员对西汉长裙仕女进行了三维扫描及数据整理，再以3D打印技术配合古法琉璃工艺制作成仿制品，如图6-10b所示。仿制品不但完美地再现了原物单纯的体积感，洁白的玉质琉璃更强化了原作优美的曲线及轻盈的体态，堪称文物衍生品的典范。
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图6-9 利用3D打印技术修复双龙瓶
图6-10 西汉长裙仕女
4.东汉辟邪
图6-11所示的东汉辟邪是洛阳博物馆的镇馆之宝，1992年出土于河南孟津会盟镇油磨坊，其雕刻技法精熟，圆雕、平调、线刻自然融汇，点、线、面、体结合天衣无缝，躯颈和四肢由五个S形组成，四肢和曳地的粗壮长尾形成5个支撑点，整体的S形弯曲是力量迸发的前奏。5个支撑点给人以稳定脚尖之感，硕大的头部、颀长劲瘦的身躯，更增强了威猛的气势。整个形象浑厚凝重、神气十足，是开疆拓土的东汉的完美象征。
图6-11 东汉辟邪
5.石器复制
2013年2月2日至3月17日由日本明治大学博物馆、南山大学人类学博物馆、名古屋市博物馆联合策划举办的“惊天博物馆藏品展——好奇心穿越时空、跨越世界”展出了日本埼玉县砂川遗迹出土的旧石器时代石器（日本国家指定重要文化财产）（图6-12a）。主办单位利用3D打印机制作了石器的复制品（图6-12b），给观展者提供了亲手触摸的机会。
图6-12 古代石器及其用3D打印技术制造的复制品
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