《Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage》：Documentation of the virtual reconstruction of La Ciudadela, La Quemada, Zacatecas, Mexico
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数字考古透明性方法研究——以墨西哥La Quemada遗址为例，提出结合扩展矩阵与证据可视化规则的技术，通过颜色编码系统区分确定性（考古测量/出土证据）与推测性（如屋顶形态）重建内容，形成可追溯的文档链。研究提供轻量化3D模型、证据链图谱及方法胶囊，平衡学术严谨性与公众可读性，推动数字重建可审计化发展。
曼努埃尔·杜埃尼亚斯·加西亚（Manuel Due?as García）| 卡洛斯·A·托雷布兰卡·帕迪利亚（Carlos A. Torreblanca Padilla）
加州大学默塞德分校人类学与遗产研究系，地址：5200 Lake Rd, Merced, CA, 95343, 美国
摘要
数字重建技术能够让古老的地方“复活”，但它们往往无法明确区分哪些信息是确凿的，哪些只是基于证据的推测。本文介绍了一种简单透明的方法来记录重建过程，以墨西哥萨卡特卡斯（Zacatecas）的拉奎马达（La Quemada）遗址为例进行说明。我们结合了扩展矩阵（Extended Matrix）来记录各种提议、资料来源和模型元素，并使用证据可视化标准，使最终图像中的证据支持变得清晰可见。我们记录了每一个决策过程——包括支持该决策的资料来源及其在模型中的呈现方式——以便读者能够追踪从证据到图像的生成路径。通过颜色编码系统来表示不同级别的可信度：基于考古发掘和测量的特征被标记为“强支持”，而推断出的元素（如屋顶形状）则明确标注为“假设”。因此，得到的结果并非单一的“真相”，而是一个经过充分论证、可供他人质疑、改进和再利用的过去版本。为了便于查阅，我们提供了轻量级的摄影测量3D模型、连接资料来源与特征的文档图谱以及相关图表；完整的Blender工作模型可应要求提供。这种方法旨在使数字考古重建既具有吸引力，又具备透明度。
引言
超现实主义的2D和3D重建技术在考古学中越来越受到应用，但由于证据基础和建模决策过程的透明度不足，许多重建成果难以审核、比较或重复使用。这种现状导致了一种“有说服力的可视化效果”与“可问责的学术研究”之间的脱节：观众无法轻易理解哪些信息是已知的、哪些是推断出来的，以及具体选择的原因是什么。本文提出了一种透明的文档记录方法，将每个重建元素与其资料来源及数据转化为模型特征的推理过程明确关联起来。这种方法不仅将虚拟重建视为一种视觉成果，更将其视为关于过去的结构化论据——这种论据的各个组成部分可以随时被审查、质疑和修改（参考鲍德里亚尔、埃科、赫尔蒙和卡利佩里斯的研究）。
我们的方法基于《伦敦宪章》（London Charter）和《塞维利亚原则》（Principles of Seville）的指导原则，但旨在将这些原则付诸实践，而不仅仅是重复阐述它们。具体而言，我们将证据地图（用于展示每个模型组件背后的支持程度和类型）与扩展矩阵（Extended Matrix，Demetrescu和Ferdani，2021）相结合，后者记录了各种提议、其支持资料以及它们在3D模型中的实现过程，形成一个连续且可审查的链条（Denard, 2009; López-Menchero和Grande, 2011; Bruseker等人，2015）。通过这种结合，不同受众都能清晰了解模型的认知状态：专家可以追踪从数据到几何形态的生成过程，而博物馆参观者和非专业人士则可以通过一致的视觉线索快速了解证据支持的程度。
以拉奎马达（La Quemada）遗址为例，这种文档记录策略在需要公众传播与学术问责并存的背景下得到了验证。考古学家和遗产专家根据几何数据和文档资料提出假设，建模者通过可复制的摄影测量到Blender的流程来实现这些假设；扩展矩阵记录了从资料到提议再到模型特征的整个过程，而证据地图则一目了然地展示了这些特征的确定性。从这个意义上说，重建结果成为一个可测试、可更新的叙述，而非固定不变的图像，从而促进了审查、再利用和逐步改进（Lercari和Busacca，2020）。
本文的贡献体现在两个方面：概念上，它将虚拟重建重新定义为一种有明确资料来源支持和解释步骤记录的、可审核的论据，从而解决了数字可视化中普遍存在的问题（如信息不透明和过度自信的问题）。实践上，它提供了一种便携的工作流程——整合了证据记录、基于证据的可视化以及数据采集和处理的方法，适用于遵循《伦敦宪章》和《塞维利亚原则》的其他项目。在整个过程中，我们始终以目标受众为导向：面向博物馆的公众传播要求我们注重清晰性和视觉证据提示，而学术界则受益于可追溯性，这使得批评、复制和未来扩展成为可能。
为了实现这些目标，本文提供了一种操作工具包，包括基于扩展矩阵的提议、资料来源和模型元素记录方法（Bruseker等人，2015），以及用于向专家和公众传达支持程度的证据可视化工具（Aparicio Resco和Figueiredo，2017）；还包括一个可复制的摄影测量到Blender的流程方法，以及专注于可视化准确性的拓扑质量保证协议（如保持法线一致性、消除明显自相交现象、检查流形连续性）；同时制定了数据管理和访问计划，通过公开发布扩展矩阵图谱和降采样网格（附带DOI），并在需要时提供作者授权的完整分辨率Blender文件访问权限。
虚拟重建中信息记录的原则与标准
应用于文化和考古遗产的新兴技术催生了虚拟遗产（Virtual Heritage）、数字考古学（Digital Archaeology）、虚拟博物馆（Virtual Museums）和网络考古学（Cyberarchaeology）等概念（Forte，2010）。自20世纪90年代数字考古学首次出现以来，这些技术不断发展（Forte和Siliotti，1997）。虚拟重建必须遵循明确的指导原则，以确保……
考古证据分析与不确定性表示
鉴于现有数据的碎片性，不确定性是考古虚拟重建中的一个关键因素。过去十年间，考古学家普遍认同通过图形方式表示这种不确定性对于提升模型理解和解释的重要性。为此，人们采用了多种技术，如颜色地图、透明度和颜色编码来标示重建遗址或建筑中各元素的确定性程度（Aparicio……）
拉奎马达遗址重建过程的文档记录
对于拉奎马达遗址的重建，我们将其视为一系列从前提到结论的明确命题链，并以可识别的证据为基础（Doerr和Tzitzikas，2012）。遵循Gardin（2002）关于形式化考古论证的建议，我们提出了一种其他学者可以追踪、审核的推理流程。这种方法有两个优势：首先，每个命题都可以追溯到其原始的文档、测量数据或……
结论
本文探讨了如何在考古虚拟重建过程中确保可追溯性和透明性，以拉奎马达遗址为例进行了研究。在整个研究过程中，我们采用了扩展矩阵（Extended Matrix）和考古证据等级等方法工具，将每个重建决策与其实证依据、文档资料或解释基础联系起来。这种方法不仅精确记录了重建元素……
CRediT作者贡献声明
曼努埃尔·杜埃尼亚斯·加西亚（Manuel Due?as García）： 负责撰写初稿、可视化设计、监督工作、软件选择、资源调配、项目管理和方法论构建、概念构思。
卡洛斯·A·托雷布兰卡·帕迪利亚（Carlos A. Torreblanca Padilla）： 负责审阅和编辑文本、验证结果、开展调查、争取资金支持以及数据管理。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益冲突或个人关系。
致谢
我衷心感谢卡洛斯·托雷布兰卡先生（Carlos Torreblanca），他当时是该考古区的负责人，现任墨西哥国家考古研究所（INAH）驻萨卡特卡斯地区的代表，感谢他对本研究的支持和便利条件。同时感谢米里亚姆·坎波斯（Miriam Campos）和安东尼奥·桑切斯（Antonio Sánchez）在实地考察期间的宝贵合作与帮助。我也感谢彼得·希门尼斯（Peter Jiménez）对我们3D建模工作的关注，并相信我们能够完成高质量的工作，包括在拉奎马达遗址制作出高质量的图像、重建成果和地图。最后……
