3D 技術(shù)在犯罪現(xiàn)場重建中的應(yīng)用

陳 旭，張作山，張紹清

（1.云南警官學(xué)院，云南 昆明 650223；2.云南省公安廳刑偵總隊(duì)，云南 昆明 650228）

科技進(jìn)步對現(xiàn)代社會的各行業(yè)都有促進(jìn)作用，其中就包括公安機(jī)關(guān)，在科技興警浪潮中，公安隊(duì)伍也利用新技術(shù)為社會穩(wěn)定、安寧作出新貢獻(xiàn)?？萍寂d警中重要的任務(wù)之一是將新的計算機(jī)技術(shù)引入公安的工作，提升公安實(shí)戰(zhàn)能力、工作效率與節(jié)約警力資源[1]。其中，運(yùn)用新技術(shù)熟練掌握對刑事案件現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查的能力與掌握復(fù)雜的現(xiàn)場勘查重建和還原能力是一項(xiàng)相當(dāng)艱巨的任務(wù)，3D 技術(shù)就可以通過對多樣變化、復(fù)雜的犯罪環(huán)境中種類繁多的犯罪物證調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行重建，可以立體化、可視化地還原犯罪現(xiàn)場。

一、3D 重建現(xiàn)場技術(shù)可以幫助犯罪現(xiàn)場重建

犯罪現(xiàn)場重建（Crime Scene Reconstruction）一直是公安技術(shù)聚焦的研究熱點(diǎn)之一，在刑事案件偵查和法庭訴訟中都有廣泛的應(yīng)用，對獲取關(guān)鍵破案線索和形成證據(jù)鏈的意義重大。犯罪現(xiàn)場重建是指根據(jù)犯罪現(xiàn)場收集到的證據(jù)，例如，犯罪地點(diǎn)的生物信息、現(xiàn)場痕跡的位置、物證的現(xiàn)狀及各個物證之間的關(guān)系，結(jié)合物理證據(jù)的實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)論、所有與之相關(guān)的客觀事實(shí)，在邏輯上以圖像或物理模擬的形式進(jìn)行整合，重建犯罪現(xiàn)場的犯罪內(nèi)容和犯罪過程，以查明犯罪分子的個人特征和犯罪條件的偵查活動[2][3][4]。

近年來，3D 掃描技術(shù)、數(shù)據(jù)建模和虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、3D 打印、工業(yè)、礦采測量等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，通過三維軟件建模、渲染技術(shù)，建立出種類眾多的三維素材庫，在各行各業(yè)發(fā)揮出了較多的作用[5][6][7][8][9]。特別是此類領(lǐng)先技術(shù)可用于恢復(fù)犯罪發(fā)生過程的模擬，重新還原犯罪模式，也為公安工作中教學(xué)科研與實(shí)戰(zhàn)創(chuàng)造了新的機(jī)會，將犯罪過程還原與分析提升到一個全新的水平，并應(yīng)用于案件論證、驗(yàn)證、修復(fù)和物證痕跡研究等一系列關(guān)鍵工作。目前在公安院校的教學(xué)科研工作和實(shí)戰(zhàn)部門民警都因不斷變化的犯罪形式，對現(xiàn)場勘查后重建的方式有了新的認(rèn)識和調(diào)整。3D 技術(shù)作為近年來廣泛應(yīng)用的一種新興技術(shù)，其在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。

隨著3D 技術(shù)應(yīng)用研究的不斷拓展，在公安隊(duì)伍打擊犯罪分子領(lǐng)域作用日漸凸顯，包括3D掃描技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)等，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于犯罪現(xiàn)場勘查中物證保護(hù)、修復(fù)、標(biāo)注、存儲以及驗(yàn)證等工作。對刑事科學(xué)技術(shù)人員犯罪現(xiàn)場勘查工作來說，3D 技術(shù)能夠?yàn)榘讣亟ㄟ^程提供有效的技術(shù)支持，不僅能夠進(jìn)一步提升犯罪現(xiàn)場勘查能力、勘查的質(zhì)量，還能讓犯罪現(xiàn)場真正“走”出原地，長期保存并展現(xiàn)犯罪現(xiàn)場打擊犯罪分子方面的價值。3D 重建工具根據(jù)犯罪現(xiàn)場客觀保留的物證信息重建犯罪活動，近期國內(nèi)外3D 技術(shù)應(yīng)用于可視化重建勘查現(xiàn)場的熱點(diǎn)研究[10]，作為調(diào)查中的補(bǔ)充工具，同時可向法庭上控方揭示犯罪內(nèi)容和犯罪過程，科學(xué)、完整、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝ㄟ^犯罪現(xiàn)場重建，將痕跡物證和生物信息檢材中的科學(xué)結(jié)論直觀演示，得到清晰的犯罪現(xiàn)場重建三維立體圖，該技術(shù)操作簡便，不涉及到昂貴的設(shè)備和復(fù)雜操作的儀器，極易為一線刑事勘查技術(shù)人員所掌握和使用。

二、國內(nèi)外3D 重建現(xiàn)場技術(shù)的研究動態(tài)

（一）國內(nèi)研究現(xiàn)狀

近年來，雖然傳統(tǒng)刑事案件逐年減少，但是命案現(xiàn)場依舊是刑事技術(shù)人員工作的重點(diǎn)，現(xiàn)階段3D技術(shù)盡管沒有被廣泛在實(shí)戰(zhàn)部門使用，但是應(yīng)用犯罪現(xiàn)場3D 技術(shù)來記錄和精準(zhǔn)還原刑事案件，已經(jīng)成為一個重要的研究方向。近期，河南警察學(xué)院沈鄭燕博士對3d Max 在犯罪現(xiàn)場重建中的應(yīng)用做了全面論述研究，解決傳統(tǒng)方法存在局限性的問題，提高信息的利用率和可視化效果[10]。公安部物證鑒定中心劉晉研究員和北京航空航天大學(xué)潘俊君教授共同對3D 激光掃描設(shè)備的分類和3D 激光掃描技術(shù)做了細(xì)致深入的研究，按犯罪現(xiàn)場的范圍大小提出了不同的3D 重建技術(shù)，驗(yàn)證了將3D 激光掃描技術(shù)應(yīng)用于大范圍實(shí)戰(zhàn)的優(yōu)勢[11]。南京警察學(xué)院李浩教授犯罪現(xiàn)場3D 重建與虛擬仿真結(jié)合的線上到線下（Online to Offline，O2O）混合實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式進(jìn)行了探討，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式的優(yōu)勢，使實(shí)訓(xùn)課程更為貼近實(shí)戰(zhàn)需求，學(xué)生在實(shí)踐中更好地培養(yǎng)現(xiàn)場勘查能力與專業(yè)技能[12]。中國人民公安大學(xué)王震碩士重建以視頻信息為主線，綜合運(yùn)用時間鏈條、視頻模擬重建出動態(tài)的3D 犯罪現(xiàn)場[13]。云南警官學(xué)院劉璇教授根據(jù)現(xiàn)場勘查主體發(fā)生的變化，利用高科技了解嫌疑人犯罪新的方法和手段，現(xiàn)場勘查理念應(yīng)該實(shí)現(xiàn)動態(tài)3D 空間的勘查，其中重要的一部分就是通過3D 技術(shù)還原現(xiàn)場，會診分析案件[14]。國內(nèi)3D 技術(shù)在犯罪現(xiàn)場重建過程中的研究應(yīng)用已經(jīng)取得了部分突破，為刑事技術(shù)發(fā)展提供了技術(shù)支持，但是現(xiàn)階段在實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用范圍依舊不廣泛、不充分以及技術(shù)手段單一。

（二）國外研究現(xiàn)狀

國際社會在刑事技術(shù)中發(fā)展應(yīng)用3D 技術(shù)也日新月異，希臘研究與技術(shù)基金會的George Galanakis 等研究者介紹了3D 數(shù)字化技術(shù)在預(yù)防犯罪、犯罪調(diào)查和執(zhí)法機(jī)構(gòu)教育中的重要意義，3D數(shù)字化技術(shù)在各種環(huán)境中進(jìn)一步呈現(xiàn)出作用，包括戶外、室內(nèi)、大型公共區(qū)域的3D 掃描，重建出大面積的現(xiàn)場[15]。瑞士伯爾尼大學(xué)法醫(yī)學(xué)研究所Ursula Buck 使用3D 方法重建虛擬事故或兇殺案犯罪現(xiàn)場，真實(shí)的顏色和比例對死者、事件現(xiàn)場和相關(guān)物品進(jìn)行還原，使虛擬3D 還原進(jìn)入虛擬事件現(xiàn)場，重建作案過程來證明或反駁嫌疑人的陳述[3]。澳大利亞阿德萊德南大學(xué)Carolin Reichherzer 與新西蘭奧克蘭環(huán)境科學(xué)研究所Dion Sheppard 等研究者合作對高精度3D 法庭審判期間使用沉浸式虛擬重建作為陪審員的輔助工具做了深入研究，證實(shí)了VR 可以提供一個有前途的解決方案，為無法進(jìn)行現(xiàn)場訪問的法庭提供3D 犯罪現(xiàn)場[16]。意大利那不勒斯坎帕尼亞大學(xué)實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)系A(chǔ)lessandro Feola 也將數(shù)字3D 重建和法醫(yī)調(diào)查技術(shù)相結(jié)合，用以驗(yàn)證動態(tài)的傷害過程，并為評估肇事者的責(zé)任提供重要信息[17]。馬來西亞亞太大學(xué)Vinesh Thiruchelvam對構(gòu)建3D 現(xiàn)場的性能可靠性和逼真效果進(jìn)行了對比研究，采用Pix4D、Agisoft Metashape 和Sirv 三種軟件對比研究，可以用Sirv 快速構(gòu)建可靠、逼真的3D 場景[18]。烏克蘭雅羅斯拉夫穆德里國立法律大學(xué)Hryhorenko,A 的研究說明獨(dú)立的3D 重建概念在犯罪偵查方法及其調(diào)查中應(yīng)用，重建作為一種建模方法在刑事案件系統(tǒng)中可以發(fā)揮巨大作用，犯罪重建作為一種特殊的方法調(diào)查犯罪[19]。澳大利亞新南威爾士警察學(xué)院Domenic Raneri 對法醫(yī)調(diào)查犯罪現(xiàn)場的3D 成像技術(shù)重建做了系統(tǒng)的研究，國際上越來越多的執(zhí)法機(jī)構(gòu)正在繼續(xù)采用該技術(shù)，證實(shí)了3D 成像在犯罪現(xiàn)場重建中的優(yōu)勢。3D 工作流程和后端制圖技術(shù)的改進(jìn)提高了調(diào)查人員的能力，同時縮短了辦案時間，3D 成像數(shù)據(jù)發(fā)揮作用在記錄犯罪現(xiàn)場和分析3D 空間內(nèi)的證據(jù)方面發(fā)揮更大的作用[10]。美國愛荷華州機(jī)械工程系大學(xué)Richard Fafak 研究了血液滴直徑、降低初始速度和發(fā)射角度相關(guān)軌跡的數(shù)值模擬，根據(jù)確定的圖表給定的分布提出了一項(xiàng)新的調(diào)查犯罪現(xiàn)場重建工具，將血跡分布3D 還原[20]。美國警察在犯罪現(xiàn)場調(diào)查中正越來越多地使用3D 技術(shù)來基于重建的現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析案件，3D 重建技術(shù)被用于準(zhǔn)確描繪每個證據(jù)的關(guān)系，以便現(xiàn)場勘查人員在案件偵辦中重建犯罪現(xiàn)場。特別在近年來法律系統(tǒng)對在法庭科學(xué)中逐步采用高科技證據(jù)，3D重建技術(shù)漸漸成為一種功能強(qiáng)大的調(diào)查工具。法院工作人員和陪審團(tuán)成員不再單一通過攝影圖像便可以看到物證位置準(zhǔn)確的、功能多樣的可視化效果，從而重建出犯罪現(xiàn)場并將復(fù)雜的證據(jù)置于案情中。

從國內(nèi)外近幾年的發(fā)展可以看出，簡便靈活的3D 技術(shù)在公安教育工作、實(shí)戰(zhàn)部門都在積極發(fā)展，為打擊犯罪精準(zhǔn)重建作案過程，對案件的偵辦、資源節(jié)約、物證提取以及交流都提供了技術(shù)支持。

三、3D 重建現(xiàn)場技術(shù)的模擬應(yīng)用

（一）案發(fā)中心現(xiàn)場房間重建

刑事犯罪分子利用日新月異的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，犯罪手段更加復(fù)雜、犯罪場景多變，而精準(zhǔn)有效的犯罪現(xiàn)場重建將為偵查破案提供強(qiáng)有力的支撐。犯罪現(xiàn)場的記錄是物證種類多、數(shù)量大、光線變化以及環(huán)境變換的過程，傳統(tǒng)的取證工具包括照相機(jī)、攝影機(jī)、比例尺和痕跡物證勘查箱等，是一個極其繁瑣的過程，難以長期、穩(wěn)定、完整地記錄整個犯罪過程，在幾個月后或者幾年后開庭時物證保管與案件現(xiàn)場難以被準(zhǔn)確地表述與傳達(dá)給法庭，現(xiàn)場勘查人員收集證據(jù)的時間短，組織較多警力在現(xiàn)場工作一直充滿挑戰(zhàn)，不僅要快速完成現(xiàn)場勘查，確定偵查方向，還要尋找與法庭審判相關(guān)的關(guān)鍵物證，取證的復(fù)雜性不言而喻。結(jié)合犯罪現(xiàn)場痕跡物證、生物檢材等勘查，將3D 技術(shù)應(yīng)用于犯罪現(xiàn)場重建，利用其非接觸性、實(shí)時、精確等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以保留犯罪現(xiàn)場的完整性，還可以快速精確地記錄犯罪現(xiàn)場3D 信息，使案件過程清楚再現(xiàn)，法庭上的工作人員將能夠重新在沒有親自到現(xiàn)場的情況下再次訪問犯罪現(xiàn)場（見圖1）。隨著地理空間技術(shù)進(jìn)入公安行業(yè)，采用Blender、3D sweet home、CorelDRAW 等軟件重建犯罪現(xiàn)場，綜合呈現(xiàn)模擬案發(fā)現(xiàn)場的平面圖（a）和自然光下3D 圖（b），以及為模擬特殊光照下現(xiàn)場圖（c）的情景。調(diào)節(jié)光源位置、強(qiáng)度、角度、特定物體照射等參數(shù)，可以具體標(biāo)注出案發(fā)過程中數(shù)量巨大、位置精準(zhǔn)、原始狀態(tài)的現(xiàn)場，特別是光照特殊環(huán)境、有助于還原案件最真實(shí)的狀態(tài)。從圖1 中可以看到，3D 重建技術(shù)是一種使用有條理的科學(xué)方法，可以通過重建的3D 場景將犯罪現(xiàn)場帶入法庭。3D 重建技術(shù)可以將犯罪現(xiàn)場真實(shí)的物品數(shù)量、位置關(guān)系、作案后的空間位置分布等進(jìn)行真實(shí)、客觀地還原，幫助現(xiàn)場勘查人員分析收集到準(zhǔn)確的作案工具及其尺寸、證據(jù)和特征等，并進(jìn)行三維記錄以便之后長期的復(fù)勘分析工作。

圖1 模擬重建犯罪現(xiàn)場

通過快速采集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，3D 重建技術(shù)讓現(xiàn)場勘查人員能夠在較短時間內(nèi)創(chuàng)建完整的、三維立體的、可視化的場景圖像。精準(zhǔn)重建出證據(jù)之間的空間位置關(guān)系對于偵查員判斷案件性質(zhì)非常重要，準(zhǔn)確的證據(jù)位置和客觀的犯罪環(huán)境是對案件辦理客觀公正的必要條件。3D 重建技術(shù)全面的重建彌補(bǔ)了傳統(tǒng)取證工具數(shù)據(jù)信息不足以及現(xiàn)場記錄繁瑣困難的問題。隨著法庭對高科技工具接受程度的提高，3D 重建技術(shù)可能會成為標(biāo)準(zhǔn)的法務(wù)實(shí)踐[21]。

（二）槍擊案件彈道重建

近年來，涉槍案件現(xiàn)場勘查的工作不斷成為新的挑戰(zhàn)。在槍擊案件犯罪現(xiàn)場中，基本會留下涉案槍支擊發(fā)后的彈頭、彈殼、射擊殘留物及形成的槍彈痕跡。對現(xiàn)場槍彈痕跡進(jìn)行分析，確定發(fā)射槍支種類、型號是槍擊案件的重點(diǎn)工作，槍彈痕跡是重要的現(xiàn)場物證。犯罪現(xiàn)場的重建最重要的內(nèi)容是基于痕跡物證的精確提取，根據(jù)足跡、指紋、射擊殘留物痕跡、彈著點(diǎn)、使用工具痕跡等綜合分析重建，圖2 是模擬現(xiàn)場遺留的擊發(fā)彈頭、彈殼、射擊殘留物，結(jié)合被射擊衣物上的彈孔、射擊殘留物痕跡確定彈道的大致軌跡及射擊距離等，判斷出是擊發(fā)1 發(fā)子彈，形成2 個傷口，2 個彈著點(diǎn)，存在2 次跳彈的現(xiàn)象。圖中（a）是模擬現(xiàn)場的總概覽，描述犯罪分子擊發(fā)1 枚子彈，彈頭貫穿受害者身體（b），擊中地板，反彈到墻面形成2 次彈著點(diǎn)。根據(jù)射擊痕跡和特殊的角度，可以推斷出射擊方向、高度、距離等參數(shù)（c），對彈頭或披甲和鋼芯的受力情況，以及它們對人體組織、地板磚、墻面等彈著物體的影響，通過穿透深度和徑向穿透能力，彈著點(diǎn)紋理分布和應(yīng)力應(yīng)變分析，彈殼的痕跡特征可以了解槍支型號、射擊初動能等，對槍案現(xiàn)場重建具有至關(guān)重要的作用。另外，根據(jù)血跡黏附物、槍支包裝物的位置以及數(shù)量也可以用于輔助確定彈道、射擊距離等，還是對犯罪嫌疑人DNA 提取并提起訴訟的重要證據(jù)。槍案的現(xiàn)場三維圖，能很好地反映射擊過程中涉及到的所有物體的細(xì)節(jié)特征，準(zhǔn)確反映數(shù)量、距離、位置等物證關(guān)系?？陀^還原射擊者、槍支、槍彈痕跡、被害人尸體、射擊位置之間的距離、位置、方向等細(xì)節(jié)關(guān)系，為現(xiàn)場分析提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，現(xiàn)場重建為法庭提供有力的物證。

圖2 模擬重建犯罪現(xiàn)場射擊圖

在槍擊案件現(xiàn)場的建筑物、陳設(shè)物和被射擊的種種客體甚至人體上，常留有彈著點(diǎn)、射入口、射出口、彈孔、彈道等槍彈痕跡。在較近距離射擊的物體上，常留有反映彈種和射擊方向、射擊角度、射擊距離的彈孔和射擊殘留物。其中尸體上的彈孔是勘查的重點(diǎn)，火藥顆粒、金屬粉末以及黑褐色的煙熏等物質(zhì)一般都會分布在彈孔周圍，如果孔洞周圍這些類型的殘留物，可以提取具體的射擊殘留物進(jìn)行理化檢驗(yàn)，應(yīng)對其特殊痕跡進(jìn)行檢驗(yàn)分析，判斷槍彈信息。圖3 是圖2 中局部放大現(xiàn)場勘查痕跡的細(xì)節(jié)特征，現(xiàn)場遺留的關(guān)鍵兩個彈著點(diǎn)，分析判斷是兩次射擊形成，還是一次射擊形成就是重建的關(guān)鍵。結(jié)合射擊角度、法醫(yī)檢驗(yàn)結(jié)論（傷者貫穿口痕跡），以及第一彈著點(diǎn)射擊受力方向，第二彈著點(diǎn)受力方向，結(jié)合彈道投影線，第二彈著點(diǎn)與墻面的夾角j1（b）、反射彈道與地面夾角j2 以及入射彈道與地面夾角j3、傷口貫穿路徑與地面夾角j4，假使j1 與j2 之和為90°和j3 與j4 相等，那么就具有唯一性，合理推斷是一次擊發(fā)所形成的?，F(xiàn)場彈頭、彈殼數(shù)量、分布、彈道反向延長推斷射擊位置以及真實(shí)狀態(tài)。在實(shí)戰(zhàn)中已經(jīng)有通過彈道重建后，反向延長線尋找到較遠(yuǎn)距離（>100 米）的射擊點(diǎn)位置，對射擊點(diǎn)的勘查后判斷出是蹲伏守候點(diǎn)，在射擊點(diǎn)提取到彈殼、跳彈、足跡和口香糖等具有重要信息的新物證。將彈頭、彈殼上的痕跡特征，通過放大鏡、實(shí)體顯微鏡、比較顯微鏡、掃描電鏡等放大影像儀器和相應(yīng)的光照條件來發(fā)現(xiàn)和確定細(xì)微痕跡，使用讀數(shù)顯微鏡、工具顯微鏡、天平、痕跡圖像處理系統(tǒng)測量彈頭、彈殼的痕跡以及質(zhì)量等信息，來區(qū)分發(fā)射槍種，印證射擊槍支，然后再根據(jù)勘查的痕跡檢驗(yàn)確定射擊槍支，并用3D 技術(shù)在數(shù)據(jù)空間中重建射擊彈頭、彈殼的痕跡、位置以及其他特殊痕跡等。3D 技術(shù)輔助判斷出彈孔、彈著點(diǎn)、入射角度、方向、射出口對射擊者人數(shù)、擊發(fā)數(shù)量、擊發(fā)距離、射擊殘留物分布以及對現(xiàn)場射擊痕跡的分析與提取至關(guān)重要。

圖3 模擬重建射擊彈道示意圖

（三）痕跡物證固定與犯罪過程刻畫

槍擊案件中關(guān)鍵的步驟是通過分析確定發(fā)射槍種，對射擊彈頭、彈殼的分析、提取、固定以及記錄，是對案件性質(zhì)、案件偵查起決定性作用的內(nèi)容。因此，能通過3D 技術(shù)重建槍支類型、彈頭種類及數(shù)量、在現(xiàn)場遺留部位，彈體高、材質(zhì)、形態(tài)，陽線數(shù)量、直徑、旋向、寬度、傾角以及彈殼數(shù)量、型號、外直徑、緩沖孔形狀等。圖4a 是模擬重建了案件現(xiàn)場槍支類型，通過真實(shí)種類、尺寸、顏色和材質(zhì)屬性，在虛擬空間中根據(jù)實(shí)際比例重建出槍支。3D 技術(shù)可以結(jié)合痕跡檢驗(yàn)技術(shù)方法，通過槍支、子彈、內(nèi)外彈道等槍彈痕跡知識，對槍支發(fā)射后留在彈頭、彈殼和目標(biāo)物上的痕跡、射擊殘留物進(jìn)行記錄、固定以及儲存，進(jìn)而輔助分析鎖定發(fā)射槍種、槍支，通過槍支判斷并縮小偵查范圍，進(jìn)一步通過槍支鎖定嫌疑人。在這個過程中，槍支彈夾內(nèi)很有可能會有未擊發(fā)子彈如圖4b 所示，在上膛過程較大概率會遺留下犯罪分子的指紋痕跡，3D 技術(shù)也可以立體地固定真實(shí)案件中的指紋形狀，對圓柱形的實(shí)際指紋進(jìn)行固定和儲存，在環(huán)形表面的指紋痕跡中還可能遺留下生物信息，也可對具體的生物信息進(jìn)行進(jìn)一步的固定。圖4c、d 是對a 槍柄上紫外光和熒光背景下顯示指紋的放大示意圖，通過3D 技術(shù)可以再現(xiàn)犯罪現(xiàn)場中槍支的原始狀態(tài)或者表面的痕跡物證，或生物檢材的位置反應(yīng)，有助于后續(xù)DNA 提取和痕跡物證鑒定。還可以確定射擊距離，判明案件性質(zhì)，從而達(dá)到揭露犯罪、證實(shí)犯罪的目的。

圖4 模擬作案槍彈示意圖

現(xiàn)場勘查中彈頭、彈殼、槍支以及涉槍案件現(xiàn)場的重點(diǎn)物證，不僅要進(jìn)行痕跡檢驗(yàn)以及足跡提取、潛指紋顯現(xiàn)等工作。還要進(jìn)行射擊殘留物的提取，先后順序十分重要，一般利用無損光學(xué)方法進(jìn)行足跡、指紋的顯現(xiàn)以及DNA、微量物證的發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)后對指紋等無損提取，無法達(dá)到鑒定要求的需要進(jìn)一步顯現(xiàn)的工作都應(yīng)該在射擊殘留物提取后，進(jìn)一步使用有損顯現(xiàn)、固定和提取。提取工作更為細(xì)致的是，物體表面不僅需要進(jìn)行射擊殘留物的提取，也需要進(jìn)行DNA 等生物信息或者其它微量附著物的提取工作，因此提取物證數(shù)量巨大、提取順序?qū)Y(jié)果也會造成巨大影響。在現(xiàn)場就可以實(shí)時根據(jù)勘查人員尋找、發(fā)現(xiàn)、固定和提取痕跡物證的順序在3D 技術(shù)應(yīng)用下進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注，精準(zhǔn)記錄提取的順序和提取種類、數(shù)量等信息，為公安實(shí)際工作中的困難尋求到一種解決的方法。圖5 是通過3D 技術(shù)模擬作案現(xiàn)場，可以通過立體模式刻畫犯罪現(xiàn)場遺留的足跡（可根據(jù)真實(shí)足跡貼入赤腳、穿襪、穿鞋形成的單個或成趟的足跡<血足跡>），結(jié)合犯罪現(xiàn)場遺留的足跡數(shù)量、方向、大小及鞋子特性進(jìn)行分析，判斷步幅步態(tài)特征具體參數(shù)，計算犯罪分子的身高、年齡、體態(tài)等特征。同樣可以根據(jù)射擊殘留物分布和彈殼拋甩方向、距離等規(guī)律印證判斷的射擊點(diǎn)是否正確等。甚至根據(jù)犯罪分子足跡分布，從射擊點(diǎn)到血跡中心在離開的路徑可以被清晰地標(biāo)注。通過血跡分布規(guī)律、進(jìn)入路線、離開路線等重要物證分析作案時心理和作案手法，可以直觀地再現(xiàn)作案過程。

圖5 通過模擬足跡分析作案過程

3D 現(xiàn)場重建技術(shù)是一種簡便、易于掌握和實(shí)用的技術(shù)。公安工作中可以應(yīng)用于記錄、固定和保存犯罪現(xiàn)場的生物信息、現(xiàn)場痕跡的位置、物證的現(xiàn)狀及各個物證之間的關(guān)系，以3D圖像或動畫模擬的形式重建犯罪內(nèi)容和犯罪過程，為查明犯罪分子的個人特征和犯罪條件，以及重建作案過程來驗(yàn)證嫌疑人陳述的真實(shí)性，案事件發(fā)生后的案情分析和為偵查提供技術(shù)支持。同時，3D 現(xiàn)場重建技術(shù)為案件復(fù)勘、案情交流、長期積案的重建過程提供直觀、簡便的幫助，也避免了累贅復(fù)述的過程，縮短辦案時間，節(jié)約警力資源。另外，3D 現(xiàn)場重建技術(shù)在模擬重建人物關(guān)系、黑夜白天等多種場景狀態(tài)、作案過程分析、痕跡物證與生物檢材位置、數(shù)量等原始狀態(tài)，以及射擊痕跡及殘留物、彈道、足跡的細(xì)節(jié)特征進(jìn)行固定與標(biāo)注中發(fā)揮作用。甚至3D 現(xiàn)場重建技術(shù)對案件研判與分析，為偵查方向與法庭科學(xué)提供輔助說明方面更是越來越不可或缺。3D 現(xiàn)場重建技術(shù)在未來的發(fā)展中還可能與新興的無人機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)建模、3D打印技術(shù)、人工智能、VR 技術(shù)相結(jié)合，為智能現(xiàn)場勘查提供一種新技術(shù)手段，使其更好地服務(wù)于公安實(shí)戰(zhàn)和教學(xué)科研中。