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陶器是人类发展史上最早的发明创造物之一，承载着丰富的历史文化信息，遍布于各主要的历史文化遗址。陶质文物是人类进化发展的重要历史物证，是世界文化遗产的重要组成部分，是东方文明的代表性文物之一。
作为陶质文物的典范，秦始皇陵兵马俑被誉为“世界第八大奇迹”，是我国考古史上的重要考古发现之一，为我国的政治、文化、军事和艺术等多个领域提供了丰富的史料。
由于秦朝末年战火的摧残、俑坑的倒塌、风化侵蚀和人为因素的影响，兵马俑在发掘出土时大多已破碎，如成堆瓦砾，碎块多而无序，如图1-1所示。传统的兵马俑修复均为人工修复，通过对碎块进行编号来对碎块间的邻接关系进行判断，以此实现碎块手工拼合，最后再用绳子将碎块固定，从而实现兵马俑复原，如图1-2所示。
图1-1 K9901坑发掘出土的兵马俑碎块
资料来源：西北大学可视化技术研究所（2015）。
图1-2 兵马俑手工修复结果
资料来源：西北大学可视化技术研究所（2015）。
但是，由于兵马俑个头较大、彩绘容易脱落、碎块数量大且形状各异，因此，人工拼接修复实施难度非常大，经常“张冠李戴”，拼接误差在所难免。在兵马俑修复过程中，还需要进行物理打磨和化学粘接，一旦出现人工修复错误，纠正非常困难，可逆性差。此外，传统手工修复方法的记录手段单一、记载信息不全，仅凭编号做文档，从而导致出现修复周期长、拼接效率低、易二次损坏等问题，严重影响了兵马俑修复的速度和质量。