田螺山遺址是位于浙江省寧波市的一處依山傍水的河姆渡文化古村落，其干欄式建筑遺存具有良好的保存狀態(tài)，出土了陶器、石器和骨器等遺物。然而由于時空距離較遠和文物精美性較低，史前遺址闡釋困難重重。為了提高公眾對遺址的理解和認(rèn)同，需要將遺址信息可視化并利用多媒體進行闡釋。虛擬考古技術(shù)可以實現(xiàn)對古代建筑和遺物的三維可視化表示。數(shù)字化闡釋有助于改善田螺山遺址的展陳情況，并為線上觀眾提供數(shù)字資源。
壹
建筑及聚落景觀復(fù)原
干欄式建筑是一種古老的建筑形式，常見于中國南方和東南亞地區(qū)，其結(jié)構(gòu)特點是將房間和走廊分開，形成一個或多個長條形的空間，并采用高腳柱或者懸挑結(jié)構(gòu)支撐。
干欄式建筑復(fù)原有多種思路。一是根據(jù)現(xiàn)存的古代干欄式建筑遺址進行復(fù)原。這種方法可以通過對遺址的考古和測繪，了解其結(jié)構(gòu)、材料和建造技術(shù)；二是依據(jù)現(xiàn)有的圖紙和文獻資料進行復(fù)原；三是借鑒其他干欄式建筑的設(shè)計和結(jié)構(gòu)特點進行復(fù)原。
圖1 建筑復(fù)原技術(shù)路線
1.考古資料研究
本研究通過對田螺山遺址的實地調(diào)查，充分了解田螺山遺址柱礎(chǔ)的位置、規(guī)模、布局和分布等方面的信息，為后續(xù)的建筑復(fù)原提供基礎(chǔ)資料。田螺山遺址第⑥層下遺跡柱礎(chǔ)情況較為明顯，故基于此，對三座主體建筑進行復(fù)原。
圖2 第⑥層遺跡平面圖，周益如依據(jù)考古記錄圖自描
圖3 田螺山遺址⑥層下房屋分布圖
圖4 復(fù)原建筑結(jié)構(gòu)初步構(gòu)想（胡樂梅手繪）
2.其他資料收集分析
考古遺址的建筑復(fù)原與建筑設(shè)計不同，一方面它受到考古材料和文獻資料的制約，另一方面，由于考古遺存的不完整性，難以得到全面準(zhǔn)確的信息。由于田螺山遺址柱礎(chǔ)提供的信息十分有限，因此本研究從多角度尋求建筑復(fù)原的參考信息。結(jié)合文獻研究、民族學(xué)資料、考古學(xué)家[1]采訪、現(xiàn)代建筑學(xué)和工程學(xué)理論等進行田螺山史前遺址村落布局的初步設(shè)想。
表1 復(fù)原資料來源可信度和精確度分析（1-4遞減）
圖5 田螺山史前遺址村落布局（孫國平老師手繪）
3.建筑復(fù)原
根據(jù)已有的文獻、考古發(fā)掘資料、實地調(diào)查、考古學(xué)家口述和民族學(xué)研究，可以推斷出田螺山史前建筑的一些結(jié)構(gòu)特點和建造方法。田螺山遺址中的建筑都采用了干欄式結(jié)構(gòu)。但在柱基與房屋架構(gòu)連接上出現(xiàn)了兩種可能：一種是柱基上鋪設(shè)木板，房子架設(shè)其上；一種是房子的承重柱直接插入地下。由此，本研究提出了兩種復(fù)原方案。
圖6 建筑復(fù)原方案一
圖7 建筑復(fù)原方案二
此外，本研究也對田螺山遺址的木構(gòu)建筑基礎(chǔ)做法進行了復(fù)原研究，采用動畫形式表現(xiàn)田螺山遺址木構(gòu)基礎(chǔ)做法的演變：“栽樁式基礎(chǔ)、挖坑-立柱-無墊板式基礎(chǔ)、挖坑-墊板-立柱式基礎(chǔ)、挖坑-立柱-填塞紅燒土、石塊基礎(chǔ)”。
圖8 木構(gòu)建筑基礎(chǔ)做法動畫（自制）
貳
室內(nèi)場景復(fù)原
田螺山遺址出土了大量陶器、骨器等遺物。精確的文物數(shù)字模型可以記錄文物的三維信息和表面的紋理信息，是進行虛擬展示的基礎(chǔ)。綜合考量文物是否可接觸、儀器設(shè)備、預(yù)期精度、技術(shù)成熟度以及器物年代、器型等，本研究選擇對田螺山遺址庫房內(nèi)26件文物進行高分辨率攝影，攝影工作要運用柔光箱、轉(zhuǎn)盤、單反相機等設(shè)備展開。
圖9 實地拍攝場景
圖10 照片拍攝數(shù)據(jù)
之后，本研究通過Reality Capture完成了田螺山遺址26件器物的多視圖三維重建、正射影像圖計算、自動紋理映射等。除此之外，為方便模型的后續(xù)利用和傳播，本研究綜合運用3Dbuilder、Meshmixer等進行模型簡化與組合，最終將器物模型的面片數(shù)（faces）簡化至10000左右。
圖11 建模成果圖
圖12 室內(nèi)場景復(fù)原
叁
結(jié)論
本研究結(jié)合考古學(xué)、建筑學(xué)、民族學(xué)多方面材料，從干欄式建筑、室內(nèi)生活場景、聚落景觀、社會組織多角度對展開復(fù)原研究，嘗試推進田螺山遺址遺存和文化內(nèi)涵可視化，探索史前聚落景觀復(fù)原研究成果的虛擬再現(xiàn)技術(shù)路線，推進河姆渡文化的公眾考古研究。
【參考文獻】
[1] 孫國平,黃渭金,鄭云飛,劉志遠,徐志清,渠開營,張海真,李永嘉,許慈波.浙江余姚田螺山新石器時代遺址2004年發(fā)掘簡報[J].文物,2007(11):4-24+73+1.
[2] 羅漢田. 2000. 火塘——家代昌盛的象征——南方少數(shù)民族民居文化研究之一[J]. 廣西民族研究(4): 91-97.
供稿：沈婕 胡樂梅 周益如
審核：施劍