2023年6月28日下午，中国考古学会旧石器考古专业委员会系列讲座第九讲《石器拼合的复原及可视化》在线上进行。讲座由吉林大学人工智能学院杨溪副教授主讲，吉林大学考古学院王春雪教授主持此次讲座，北京大学考古文博学院李锋研究员进行点评。来自国内考古科研单位和高校的160余位学者和学生参加了此次讲座。

　　杨溪博士的讲座内容分为石器拼合复原及可视化两部分。他首先介绍了计算机技术在石器分析中的运用和近几年取得的一些进展，指出石器拼合的复原和可视化是考古学和计算机学等学科跨学科合作的成果。石器拼合的复原首先使用石器扫描等技术手段获得石制品的三维模型，其次通过计算机匹配算法进行石器的复原，为了在考古研究中更好的表现剥片的顺序，采用可视化的手段可让拼合过程更加顺利及带来立体化的感受。所采取的可视化手段主要表现为两方面：一是石器拼合的分解图，另一方面是通过算法给予计算机拼合的顺序指导。

　　石器拼合的复原

　　杨溪介绍石器拼合的复原主要分为三个方面。基于三角网格和点云的两种拼合的数据描述方式。三角网格是指三维模型上的面由每一个三角面片组成；点云是指三维模型是由点组成，两种描述方式在石器拼合上各存在优缺点。计算机技术在文化遗产中已经有了广泛的应用，如建模、可视化、展示等方面。另外计算机技术在文化遗产传承保护中也起着重要作用。如考古资料保存、数字化、文化遗产游戏的创作等。在旧石器考古中同样有重要作用，如石器分析、可视化、片疤边缘研究等。通过计算机可以进行石制品形态分析、通过扫描的三维模型进行石制品的精细测量，尤其是可以进行数量较多的石器分析。

　　基于三角网格的描述方式算法可分为石器分割、简化、通过剥离面的特征进行分类、搜索和匹配。具体步骤为：首先使用扫描完成的三维模型，分割出石制品的每个剥离面；其次在保证剥离面形态尽量不改变的情况下对石制品片疤进行简化以提高计算效率。简化完成后，对剥离面的形态进行分类，分类后的剥离面形态和石制品片疤进行配对搜索，用边三角形计算拟合变换矩阵进行匹配。重新对分离的剥片面进行检测，将两个片疤匹配后制成一个剥片面表面。

　　基于点云的描述方式算法将每个片疤总是作为轮廓线的一部分进行匹配。具体过程可分为：①从点云得到一对片疤模型；②分割和均匀采样；④匹配矩阵计算。

　　基于三角网格的描述方式算法和基于点云的描述方式算法在计算机计算方面各有其优缺点。杨溪博士通过实例演示了初步的算法及石器复原的研究。在寻找石核算法方面，由于石核的总量大，复原的算法在基于石核的基础上逐步由内向外进行拼合，这需要在大量石器中寻找，因此使用聚类算法搜索石核，通过石核的形状分析可以得到石核的特点。

　　可视化的研究

　　在研究复原后的石制品时，传统的线图在展示剥片序列时有一定的不足，受基于3D制造工业部件内部展示拆解图的启发，杨溪团队在石器分析中做了相关的研究，以便于更好的展示复原的石器和石器剥离分解图的表达。

　　讲座引起了与会人员的热烈讨论。石器复原和可视化展示是有益的跨学科成果，3D模型的展示，也在一定程度上解决了传统石器复原的表达的不足。活动最后，主持人王春雪教授邀请北京大学李锋研究员对报告进行了精彩点评，并就这项技术在黑曜岩石制品研究方面的应用和推广进行了讨论。（纪要根据讲座整理，内容经杨溪副教授审定）

整理：铁卫东

审核：王社江