中草药作为中华民族的文化瑰宝与现代医学体系的重要组成部分，其标本的保存与研究具有重要的科学价值。中草药标本是传承中医药知识、支撑学科教学与科研的重要基础。然而，传统实体标本面临诸多现实困境：标本易受环境影响而褪色、虫蛀或霉变，珍贵标本的使用频率受限，教学资源的“藏”与“用”之间存在突出矛盾，大量标本难以充分发挥其应有的教育与社会价值。与此同时，中药鉴定作为中医药传承发展的核心环节，高度依赖实践经验的积累，目前也正面临新老断层的挑战。
数字化建设成为破解上述困境的关键路径。通过将实物标本转化为标准化、结构化的数字资源，构建数字标本馆，可实现中药资源的永久保存、高效检索与广泛共享，可支撑高频次、大规模的实践教学，使鉴别药材的能力得到充分训练，拓展中草药标本在教学、科研与社会服务中的价值边界。
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政策支持与发展机遇
近年来，国家层面一系列支持政策相继出台，将中医药文化遗产保护与博物馆数字化建设提升到新的高度。
数字化手段正在成为保护与弘扬中医药文化的重要工具。一方面，通过高精度数字化采集与存储，能够有效保存珍贵的中医药文化资源，防止因时间流逝而造成的文化遗失；另一方面，数字技术也为中医药文化的深度挖掘与创新利用开辟新路径，可以实现更大范围的共享与利用。
图1：西洋参腊叶标本-药材标本-饮片标本
以西洋参为例，中药材数字化后，可以从原植物–药材–饮片进行全面介绍，能够详细展现药材的细节特征，补充课堂教学的不足，使学生详细的去观察、提高认识和辨别中药材及饮片的能力。（图源香港卫生署中医药规管办公室和香港浸会大学中药标本库）
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三维数字化难点分析
在实操层面，传统三维数字化技术操作复杂，需要专业技术人员才能完成，常见的激光扫描仪和结构光扫描仪存在明显的技术瓶颈：激光扫描仪需要现场校准，扫描过程需不断补全模型空缺，且无法实现纹理贴图，只能生成白模，影响中药材的颜色特征再现。结构光扫描仪需要手动进行纹理对齐贴图，整个过程耗时数日。面对大型标本馆数万件级的馆藏规模，传统技术处理速度严重制约了中医药规模数字化进程。
图2：传统三维数字化技术路径分析
质量管控也是难点。不同设备和操作者产生的数字标本在精度、色彩还原度上差异显著，特别是对鉴定至关重要的色泽特征往往出现偏差，直接影响数字化成果的科研应用价值。
图3：三维数字标本快速构建系统（3DDS）
杰莱美三维数字标本快速构建系统通过突破性的技术创新，重新定义了中草药标本数字化的工作范式。从标本放置到三维模型生成的全过程无需人工干预，软件自动实现图像采集、点云、网格、纹理贴图等处理，彻底改变了传统建模依赖专业技术人员手动操作的复杂流程。
图4：系统自动完成点云-网格-纹理处理
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全流程自动化建模
用户仅需将标本放置于载物转盘上，点击一键启动后即可自动完成所有处理环节。内置的多视角高清镜头阵列自动采集标本的完整三维信息，过程中无需对样本进行翻面操作。
图5：三维数字标本快速构建系统建模流程
在数据处理阶段，系统通过先进的算法自动完成点云拼接、网格优化和纹理映射，无需任何人工干预。自动化流程将单件标本的数字化时间从传统的数小时缩短至15分钟，效率提升数十倍。
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高精度色彩还原
针对中草药鉴定对颜色特征的严格要求，系统通过色彩自动校正和多镜头阵列采集技术自动完成纹理映射，确保色彩还原度达到95%以上。无论是丹参的暗红色泽，还是黄芩的鲜黄断面，系统都能精准再现药材的本真色彩，为数字化鉴定提供可靠依据。
图6：本系统构建的枸杞子三维模型可精准还原色泽与表皮褶皱
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微观细节精准捕捉
系统能够高保真还原中药材720度全视角的细微特征，无论是枸杞子的种脐形态，还是五味子表面的腺点分布，这些微观特征都能在数字模型中得以精准再现，研究人员可在虚拟环境中进行任意角度的观察和检视。
图7：本系统构建的黄芪断面三维模型可精准还原其皮部与木部的颜色、纹理对比，可直观展现优质黄芪“金井玉兰”核心鉴别特征
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支持虚拟剖切和精确测量
用户可在生成的高精度三维模型上任意平面进行虚拟剖切，进而生成对应的二维剖面，并在此剖面上进行长度、凹槽、角度等的精确测量，可实现对标本内部几何结构的无损量化，为深度科研分析提供“标尺”。
图8：模型具有三维坐标系可测量任意平面的数据
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应用场景深度拓展
数字化模型为科研与教学人员对中医药文化进行深度挖掘和创造性再利用提供了有力支持。也可以借助虚拟现实、增强现实、混合现实等方式打造可听、可看、可感知的沉浸式虚拟体验场景，增强大众对中医药文化的兴趣，推进其文化价值的利用与转化。
杰莱美三维数字标本快速构建系统为中草药标本的永久保存、科研教学与创新传承提供了革新方案。该系统核心突破在于实现了快速自动化建模，将流程从传统方法的数小时大幅缩短至约15分钟，并显著降低了对专业操作人员的依赖，突破了技术门槛与人力依赖。
基于生成的高精度三维模型，该系统可实现科研、教学以及文化传承等价值的深度挖掘。既支持对标本进行全视角观测与精准形态分析，提升鉴定研究的效率；也为教学提供了可反复使用的数字资源，有效缓解了实体标本的损耗压力；还能通过各种创新展示形式，极大地拓展中药文化的传播边界。
