อุทยานแหล่งโบราณคดีแห่งชาติ Yinxu (รูปภาพ: 163.com)

ความท้าทาย: การถูเป็นวิธีการแบบดั้งเดิมที่ใช้ในการทำซ้ำ (ด้วยหมึก) อักขระและสัญลักษณ์ที่จารึกไว้บนกระดูกของออราเคิล แต่กระบวนการนี้มีข้อจำกัดร้ายแรงบางประการ รวมถึงความจำเป็นในการสัมผัสทางกายภาพและอาจทำให้สิ่งประดิษฐ์ล้ำค่าเหล่านี้เสียหายได้

วิธีแก้ปัญหา: Artec Space Spider, Artec Studio

ผลลัพธ์: การใช้เทคโนโลยีการสแกนแบบ 3D การถูแบบดิจิทัลถูกสร้างขึ้นสำหรับการจารึกกระดูกออราเคิล เพื่อให้ได้รายละเอียดพื้นผิวกระดูกออราเคิลที่มีความแม่นยำสูง กระบวนการนี้ปลอดภัยต่อกระดูก 100% และตอนนี้นักวิจัยสามารถผลิตและแชร์โมเดล 3D ที่ได้กับเพื่อนร่วมงานและคนอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดาย เช่นกัน การจัดแสดงพิพิธภัณฑ์เสมือนจริง AR/VR ที่เหมือนจริงสามารถทำได้จากการสแกน 3D เดียวกัน

กระดูกออราเคิล Yinxu

จารึกกระดูกออราเคิลเป็นอักขระระบบที่รู้จักกันเร็วที่สุดในประเทศจีนและเอเชียตะวันออก โดยมีประวัติยาวนานกว่า 3,000 ปี กระดูกออราเคิลส่วนใหญ่ถูกขุดพบในพื้นที่หมู่บ้านเสี่ยวถุน เมืองอันหยาง มณฑลเหอหนาน ในอดีตเรียกว่าหยิน อันหยางเป็นเมืองหลวงของราชวงศ์ซางตอนปลาย คำจารึกกระดูกของออราเคิลมักถูกจารึกไว้บนกระดองเต่าหรือกระดูกสัตว์ และเนื้อหาส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการทำนายโดยราชวงศ์หยินและชาง

ทุกวันนี้ การวิจัยกระดูกออราเคิลกลายเป็นเรื่องที่ทั่วโลกให้ความสนใจอย่างมาก ปัจจุบันมีการขุดพบกระดูกออราเคิลมากกว่า 150,000 ชิ้น มีการระบุตัวอักษรประมาณ 2,500 ตัว และอีกประมาณ 2,000 ตัวที่ยังไม่ได้ถอดรหัส มีนักวิชาการชาวจีนและชาวต่างประเทศกว่า 500 คนมีส่วนร่วมในการจารึกกระดูกของออราเคิล โดยมีเอกสารและบทความตีพิมพ์มากกว่า 3,000 รายการ การศึกษาเกี่ยวกับกระดูกออราเคิลยังได้ส่งเสริมการพัฒนาสาขาวิชาต่าง ๆ เช่น ภาษาศาสตร์, ประวัติศาสตร์, ชาติพันธุ์วิทยา, ดาราศาสตร์, อุตุนิยมวิทยา, เกษตรกรรม, การแพทย์, ภูมิศาสตร์ประวัติศาสตร์ และโบราณคดี

เมื่อวันที่ 26 ธันวาคม 2017 กระดูกออราเคิลเหล่านี้ได้รับการขึ้นทะเบียนเป็น UNESCO Memory of the World Register ซึ่งเป็นบทสรุปของมรดกทางเอกสารของโลก

การสกัดกระดูกออราเคิล (เอื้อเฟื้อจากสารคดี CCTV “ราชวงศ์แห่งกระดูกออราเคิล”)

วิธีการขัดจารึกแบบโบราณ

นับตั้งแต่มีการค้นพบคำจารึกกระดูกออราเคิลโดยนักเขียนภาพ หวังอี้หรง ในช่วงยุคกว่างซูของราชวงศ์ชิง นักวิจัยและผู้ที่ชื่นชอบการจารึกกระดูกออราเคิลได้เผชิญกับความท้าทายที่สำคัญอย่างยิ่งต่อการแก้ปัญหา: วิธีถอดความ เผยแพร่ และแบ่งปันข้อความบนกระดูกออราเคิล โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อกระดูกออราเคิล

เทคนิคดั้งเดิมกระแสหลักที่ใช้ในวงวิชาการคือวิธีการถู ซึ่งเป็นเทคนิคดั้งเดิมโบราณที่ใช้ในประเทศจีน ก่อนการถือกำเนิดของเทคโนโลยีสมัยใหม่ การถูทำให้สามารถรักษาลักษณะเดิมและรายละเอียดของวัตถุไว้ได้ในระดับที่ดีที่สุด นอกจากนี้ การถูซ้ำ ๆ จะได้การถูที่เหมือนกันหลาย ๆ ครั้ง ซึ่งเทียบได้กับการพิมพ์ ความสามารถในการถูเป็นทักษะที่จำเป็นสำหรับนักวิจัยของออราเคิล

การถู (เอื้อเฟื้อจากสารคดี CCTV “ราชวงศ์แห่ง Oracle Bones”)

เมื่อทำการถู คุณต้องใช้วัสดุกระดาษที่ชุ่มน้ำลงบนกระดูกออราเคิลแล้วแตะเบา ๆ ด้วยแปรงเพื่อดันกระดาษลงไปในภาพแกะสลัก เมื่อกระดาษแห้งเล็กน้อย หมึกจะถูกทาอย่างสม่ำเสมอ จากนั้นลอกกระดาษออกให้เป็นรอยดำและขาว

แม้ว่าการถูจะเป็นเทคนิคการถอดความที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลกวิชาการ แต่ก็มีข้อจำกัดมากมาย ตัวอย่างเช่น ต้องสัมผัสกระดูกออราเคิลขณะถู ซึ่งอาจทำให้วัตถุเสียหายได้ นอกจากนี้ ผลลัพธ์ของการถูขั้นสุดท้ายยังได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิและความชื้น ตลอดจนระดับทักษะของผู้ปฏิบัติงาน

แนะนำการสแกน 3D

Dr. Li Zongkun เป็นประธานศาสตราจารย์และหัวหน้างานระดับปริญญาเอกด้านมนุษยศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยปักกิ่ง ซึ่งมีกระดูกออราเคิลมากกว่า 4,000 ชิ้น Dr. Li อุทิศตนให้กับการวิจัยและการสอนชั้นเรียนเกี่ยวกับกระดูกออราเคิลและบรรพชีวินวิทยา ถ่ายทอดทักษะการถูให้กับนักเรียนโดยใช้ประสบการณ์ตรงอันกว้างขวางของเขา อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้อาจมีข้อจำกัดในทางปฏิบัติและต้องมีการสัมผัสทางกายภาพกับกระดูก

วันหนึ่ง เขาได้พบกับเทคโนโลยี 3D และตัดสินใจที่จะพิจารณาอย่างใกล้ชิด: เพื่อดูว่ามันสามารถนำไปใช้กับงานของเขากับกระดูกออราเคิลได้ดีเพียงใด

มหาวิทยาลัยปักกิ่ง

เพื่อทดสอบแนวคิดของเขา Dr. Li ขอให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการสแกน 3D จากตัวแทนจำหน่าย Artec 3D ที่เชื่อถือได้ ASAHI-3D สแกนกระดูกออราเคิลในคอลเลกชันของมหาวิทยาลัยโดยใช้ Artec Space Spider ในฐานะพันธมิตรของ Artec ในประเทศจีน ASAHI-3D ได้ทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดกับมหาวิทยาลัยปักกิ่งและนำเสนอโซลูชันการสแกน 3D มากมาย

สำหรับการสแกน: กระดูกที่จารึกไว้ใช้ในการทำนาย (ภาพ: มหาวิทยาลัยปักกิ่ง)

วัตถุที่เลือกสำหรับการสแกนคือกระดูกจารึกที่ใช้สำหรับการทำนาย – ยาว 31.1 ซม. และกว้าง 16.1 ซม. กระดูกนี้เป็นส่วนหนึ่งของคอลเล็กชันสะสมสมบัติอันยาวนานในคณะโบราณคดีและวรรณคดีแห่งมหาวิทยาลัยปักกิ่ง ย้อนหลังไปถึงปลายซาง ราชวงศ์ (มากกว่า 3,000 ปีที่แล้ว)

ด้านหน้ามีอักขระ 45 ตัว และอักขระหนึ่งตัวที่เกือบจะหายไปที่ด้านหลัง เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของคำจารึกกระดูกพยากรณ์ของราชวงศ์ซาง กระดูกนี้ยังสามารถปะติดปะต่อกับกระดูกชิ้นเล็ก ๆ อีกชิ้นหนึ่ง (Collection of Oracle Bones, No. 11574) ซึ่งขณะนี้อยู่ในหอสมุดแห่งชาติ คัมภีร์ทำนายสองดวงบนกระดูกเกี่ยวข้องกับสงครามทั้งคู่

Dr. Li และผู้เชี่ยวชาญจาก ASAHI-3D (เอื้อเฟื้อจากสารคดี CCTV “ราชวงศ์แห่ง Oracle Bones”)

ASAHI-3D เลือก Artec Space Spider เพื่อจับภาพทั้งสองด้านของกระดูกออราเคิล Jiao Chunliang ผู้อำนวยการด้านเทคนิคของ ASAHI-3D กล่าวว่า “Artec Space Spider เป็นเครื่องสแกน 3D ที่น่าทึ่ง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในโครงการสแกนหลายโครงการ การจับภาพที่แม่นยำทำได้แม้ไม่มีเป้าหมายหรือการเตรียมการใด ๆ ทำให้ได้แบบจำลองดิจิทัลที่เหมือนจริงอยู่ไม่ไกลเกินเอื้อม การสัมผัสเป็นศูนย์ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยสำหรับโบราณวัตถุทางวัฒนธรรม จากแจกันโคลซอนเนในช่วงต้นราชวงศ์ชิงไปจนถึง Terracotta Warriors วัตถุขนาดเล็กที่ทำวิศวกรรมย้อนกลับสามารถเดินเล่นในสวนได้ Space Spider ทำให้โมเดลที่ยอดเยี่ยมเป็นไปได้มากมาย”

Artec Space Spider สแกนกระดูกออราเคิล (เอื้อเฟื้อจากสารคดี CCTV “ราชวงศ์แห่งออราเคิลโบนส์”)

กระบวนการที่ดีขึ้น

Space Spider สามารถเริ่มเก็บข้อมูลได้ในคลิกเดียว โดยไม่ต้องมีเป้าหมายใด ๆ ผู้เชี่ยวชาญเพียงแค่ชี้เครื่องสแกนไปที่กระดูกจากระยะ 20-30 ซม. ขณะที่เครื่องสแกนเคลื่อนไปรอบ ๆ กระดูก ข้อมูลพื้นผิว 3D ที่บันทึกได้จะแสดงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ตามเวลาจริง

หลังจากสแกนกระดูกด้านหน้าแล้ว ก็ทำการพลิกกระดูกและสแกนด้วยกระบวนการเดียวกัน เซสชันการสแกนใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีตั้งแต่ต้นจนจบ

ภาพหน้าจอของ Artec Studio แสดงการสแกนกระดูกออราเคิล (เอื้อเฟื้อจากสารคดี CCTV “ราชวงศ์แห่งออราเคิลโบนส์”)

จากนั้นข้อมูลการสแกนจะถูกประมวลผลใน Artec Studio หลังจากนำส่วนที่ผิดปกติออกแล้ว การสแกนด้านหน้าและด้านหลังของกระดูกออราเคิลจะถูกจัดแนว เพื่อสร้างแบบจำลองที่สมบูรณ์ ถัดไป การลงทะเบียนส่วนกลางและอัลกอริทึมฟิวชันจะถูกเรียกใช้เพื่อสร้างโมเดลตาข่ายขั้นสุดท้าย

กระดูกออราเคิลมีรายละเอียดพื้นผิวจำนวนมาก ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นความท้าทายจากมุมมองของการสร้างพื้นผิว อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติพื้นผิวเหมือนจริงใน Artec Studio เป็นไปตามข้อกำหนดของลูกค้าอย่างสมบูรณ์ และไม่จำเป็นต้องใช้ซอฟต์แวร์อื่นใด สีดั้งเดิมถูกจำลองโดยใช้พื้นผิวความละเอียดสูงที่ถ่ายโดยใช้อุปกรณ์โฟโตแกรมเมตรีต่าง ๆ (เช่น กล้อง DSLR) ผลลัพธ์สุดท้าย: แบบจำลองที่สมบูรณ์เหมือนจริงของกระดูกออราเคิลซึ่งเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการวิจัยและการใช้งานอื่น ๆ

ภาพโคลสอัพของโมเดลสี

หลังจากประมวลผลการสแกนใน Artec Studio แล้ว สามารถส่งออกโมเดล 3D ไปยังซอฟต์แวร์ของบริษัทอื่น เช่น Geomagic หรือ ZBrush เพื่อดำเนินการเพิ่มเติมได้ หลังจากขั้นตอนการสแกน ผู้เชี่ยวชาญด้านการสแกนสามารถนำเสนอข้อมูลที่ครบถ้วนเกี่ยวกับกระดูกออราเคิลด้วยการถูแบบดิจิทัลจากข้อมูลการสแกน

การใช้วิธีการเก็บข้อมูลที่แตกต่างจากในอดีต ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการสแกนกระดูกออราเคิลแบบดิจิทัลด้วยการสแกนแบบ 3D ทำให้มีความเป็นไปได้มากมายสำหรับการจัดเก็บเอกสารดิจิทัลและการจัดนิทรรศการในพิพิธภัณฑ์

การถูแบบดิจิทัล (ซ้าย) เทียบกับข้อมูลการสแกนของ Artec Space Spider

การทำงานกับ Space Spider หมายความว่าไม่ต้องใช้สเปรย์หรือเป้าหมายในการจับกระดูกออราเคิล ซึ่งหมายความว่าไม่มีความเสี่ยงสำหรับสิ่งประดิษฐ์ล้ำค่าเหล่านี้ กระบวนการสแกนทั้งหมดใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที และข้อมูลคุณภาพสูงของ Space Spider และอัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพของ Artec Studio ร่วมกันทำให้มั่นใจได้ว่าไฟล์จะมีขนาดค่อนข้างเล็ก ซึ่งช่วยลดเวลาในการประมวลผลการสแกนลงได้อีก เป็นผลให้สร้างโมเดล 3D สีความละเอียดสูงได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย

โอกาสมากมายนับไม่ถ้วน

เกี่ยวกับการใช้การสแกน 3D ในการอนุรักษ์มรดก ลูกค้าอธิบายว่า “เทคโนโลยีการสแกน 3D สามารถตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการแปลงโบราณวัตถุทางวัฒนธรรมให้เป็นดิจิทัล ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเครื่องมือที่เชื่อถือได้สำหรับการเก็บถาวรและการกู้คืนมรดกอันมีค่า และยังได้สร้างแรงบันดาลใจให้กับแนวคิดและแนวทางใหม่ ๆ นี่คือนวัตกรรมที่เราต้องให้ความสำคัญมากขึ้น”

Jiao Chunliang จาก ASAHI-3D กล่าวเสริมว่า “เรารู้สึกเป็นเกียรติที่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการสแกนกระดูกของออราเคิล นี่เป็นวิธีใหม่ในการบันทึกประวัติศาสตร์และมีความสำคัญอย่างมากต่อการอนุรักษ์มรดกและการเก็บถาวรดิจิทัล เราหวังว่าในทางเทคนิคแล้ว กระบวนการทั้งหมดจะมีประสิทธิภาพและลูกค้าพึงพอใจ ตราบเท่าที่เราได้รวบรวมข้อมูลทั้งหมด อาจเป็นไปได้ที่จะแสดงแบบจำลอง 3D ของกระดูกออราเคิลในสภาพแวดล้อม VR หรือ AR ซึ่งจะทำให้นักเรียนทั่วประเทศเข้าถึงมรดกทางวัฒนธรรมได้”