PolyJet技术帮助芝加哥大学成功复制伊拉克国宝文物瓦尔卡瓶
芝加哥大学ISAC博物馆利用PolyJet技术3D打印了一件瓦尔卡瓶的复制品，为世人再现了这一珍贵的历史文物。
芝加哥大学古代文化研究院(ISAC)正在举办一场名为“Artifacts Also Die”(文物也会消亡)的展览。这场特别的展览由Kiersten Neumann博士策划，灵感来自于英籍伊拉克裔艺术家兼学者Hanaa Malallah博士主导的研究项目“废墟、瓦砾与重生：共存的废墟——透过当代艺术探索美索不达米亚时期的伊拉克历史”。
展览通过展品和创意展示集中体现了古代美索不达米亚遗址的动荡历史，以及由于中东地区种种情况、人类与地球的破坏性关系所造成的古代文物保存面临的危机。由3D打印制作而成的瓦尔卡瓶是这次展览的主角之一。
瓦尔卡瓶是什么?
瓦尔卡瓶是在美索不达米亚(今伊拉克)古城乌鲁克(今瓦尔卡)被发现的一件古代文物，其历史可以追溯到公元前3200年左右，被视为苏美尔文明艺术作品的重要典范之一。
瓦尔卡瓶在20世纪初出土时已成碎片，经过复原后在巴格达的伊拉克博物馆展出。在2003年曾遭遇掠夺，其后又以碎片的形式被归还至伊拉克博物馆，经过再次复原后向公众展出。
原版瓦尔卡瓶由雪花石膏制成，高1米，瓶身上雕刻着精细复杂的浮雕，以农业和生命的循环为重点，描绘古代苏美尔神话和日常生活的各种场景。
“大多数学者在瓦卡瓶的瓶身上看到了五种要素，分别是水、植物、动物、人类和神灵，而我坚持认为瓦卡瓶有七种艺术象征。在我看来，瓶身上那些没有精雕细琢的空白部分同样是创作者的一种表达，其具体的象征意义可以由观赏者自行思索和解读。”
——Hanaa Mallalah 博士
艺术家兼学者
文化遗产的保护
挑战
瓦尔卡瓶是美索不达米亚最早的叙事艺术实例，为研究苏美尔文明的文化习俗、宗教信仰和经济活动提供了重要的参考价值。但由于瓦尔卡瓶目前保存于巴格达，ISAC博物馆团队因此面临一项重要的挑战：如何在无法展示原件的情况下，保证参观者能获得真实完整的观赏体验。
石膏模型是19世纪末和20世纪初常见的文物复制手段，然而石膏模型无法完全复制古代文物的材质特点，因此会影响参观者的整体体验。如今文物保护工作者提倡尽可能少触碰原作，以减少文物损坏风险，加上这种做法本身也相当耗费人力，因此已经逐渐被摒弃。
解决方案
博物馆需要找到新的展示方式以解决这些问题，许多博物馆开始使用虚拟现实或增强现实等技术，也有的博物馆(比如ISAC博物馆)利用独特的PolyJet 3D打印技术实现文物的高精度复制。
这些3D打印技术制作的复制品不仅非常精美，还能够很好地还原文物本身的材质特点和细节表达，让参观者感受到原作般的感染力和震撼力。
“我们从一开始就希望使用3D打印技术复制瓦卡瓶，所以我联系了之前一起打印过文物复制品的芝加哥大学材料研究科学与工程中心(MRSEC)的同事。他们向我推荐了PolyJet技术，在他们的帮助下我们与Stratasys建立起了联系。”
——Kiersten Neumann博士
展览设计与制作经理Josh Tulisiak利用Hanaa提供的初始扫描文件创建了用于3D打印的瓦卡瓶碎片文件。对Hanaa来说，这是一个艰辛的过程，她需要用照片一点一点建立起瓦尔卡瓶的完整3D扫描文件。
Hanaa利用这个过程制作了一段有趣的视频，以宏伟的美索不达米亚乌鲁克阶梯型金字塔作为背景，从各个角度展示瓦尔卡瓶摔成碎片的过程。
视频片段
为配合这段视频，团队决定使用3D打印的碎片复制瓦卡瓶，而不是直接打印一个完整的复制品，通过这些碎片讲述美索不达米亚废墟的历史变革、当今人类对地球的破坏以及生命的循环，以及瓦卡瓶在近代所遭遇的浩劫。
在Josh提供的CAD文件基础上，MRSEC的3D打印专家与Stratasys合作，使用J850™ Prime PolyJet 3D打印机打印出了瓦尔卡瓶的碎片。
PolyJet是一项强大的3D打印技术，用于制作光滑且精确的零件、原型和模具。
而J850 Prime 3D打印机具有高水平的细节表现力、全彩打印能力、打印多材料的多功能性、出色的打印体积和高效的支撑材料去除功能，是制作文物复制品的理想选择。
它可以准确再现文物复杂的细节、鲜明的色彩和不同的纹理。不仅如此，J850 Prime拥有处理复杂结构的能力，且能够适应大尺寸打印工作，加上简洁直观易于操作的软件界面，博物馆可以使用J850 Prime轻松打印各种文物复制品。
“打印工作的过程让人感到惊艳。在那之前，我们只看过电子文件，而用其他打印机制作的原型无法实现我们理想中的效果。J850打印出来的浮雕分辨率非常棒。”
——Josh Tulisiak
展览设计与制作经理
效果
利用3D打印的碎片复制瓦卡瓶成功帮助ISAC博物馆提升了参观者的观展体验。这件精美的复制品被放置在一幅约2.4×1.8米的瓦尔卡考古遗址照片背景之上，为参观者提供了与瓦卡瓶沉浸式互动的体验，让他们仿佛身临其境般欣赏瓦卡瓶的雕刻细节，感受苏美尔文化的魅力。
“这是一件完美的复制品，是对瓦尔卡瓶制作工艺的生动再现。3D打印的碎片以及制作视频让瓦尔卡瓶的艺术语言得到了具象化的体现。”
——Hanaa Mallalah博士
艺术家兼学者
有了3D打印复制品，许多博物馆可以像ISAC一样，为那些无法看到文物原作的参观者重现历史，让他们以更具体、更沉浸的方式感受古代历史和文化遗产的魅力，从中获得体验与学习的机会。参观者不需要隔着玻璃欣赏文物，而是可以和3D打印的复制品交互，近距离观赏文物的质感和复杂细节。
3D打印文物复制品能够通过创造身临其境的交互感提升参观体验，从而加深大众与文化遗产之间的联系。正如这件瓦卡瓶的复制品使ISAC博物馆的展示设计成为了一场沉浸式的互动体验，让参观者能够对美索不达米亚这样的早期文明有更深刻的理解和领会。
