淺談文物數字化保護

杜文娟

摘 要：當前，越來越多的博物館和文化遺址運用數字化技術參與文化建設和保護。文物數字化保護是現代文物資源與文化遺產保護必不可少的重要手段之一。然而，隨著我國文物數字化進程的加快，一些數字化保護進程中的問題也日益凸顯出來，如重數字化技術展示手段、輕藏品研究，交互性、共享性差等。文章分析了當前我國數字化保護現狀并進一步探究了加強數字化保護需要采取的措施。

關鍵詞：文物數字化;文物數字化保護;數字化展示手段

文物數字化保護是以文物資源數字化為基礎，利用計算機技術、影像數字技術、數碼顯微技術、三維虛擬技術，以數字化應用信息系統建設為紐帶，對文物及歷史文化遺產加以數字化建模、虛擬修復、數字展示的一種文化遺產保護方式。當前，我國博物館事業蓬勃發展，新科學技術也在不斷進步，越來越多的科技公司和文化公司把視野轉移到了博物館，希望用現代科技參與文化建設和保護。數字化技術正以其交互性、趣味性、多感知性等鮮明特征改變著形式單一、氣氛沉悶的傳統展示，為博物館展覽、文化遺產保護注入新的活力。

1 文物數字化保護勢在必行

1.1 數字化保護的必要性

2018年9月2日，一場大火席卷巴西國家博物館，將這座擁有200多年悠久歷史的博物館和2000多萬件文物付之一炬。大量承載著人類文明和自然遺跡的珍貴文物被燒毀，其中包括埃及文物和巴西最古老的人類化石等。根據博物館方面的估計，此次大火造成博物館中只有約10%的藏品幸存下來。因此，這場大火造成的損失不單單是巴西歷史的損失，更是人類文化遺產的損失。

此次火災的慘痛教訓，一方面警示我們要加強文物安全，做好文物消防安全工作，積極部署開展博物館和文物建筑消防安全大檢查。另一方面，警醒我們要提升文物數字化保護技術，發揮文物數字化優勢，通過文物數字化技術實現對藏品的客觀、完整化存檔，讓文物的3D數據得以永久保存。

1.2 文物數字化保護的優勢

1.2.1 實現文物資源共享

傳統博物館由于受場地、環境、時間的限制，其展示效果具有一定的局限性，觀眾參觀只能親赴博物館參觀，給很多研究者也帶來了不便。同時，一些在庫房的館藏珍品不能及時向世人展示，帶來了參觀的遺憾。

文物數字化保護技術能夠更好地整理、收集、記錄文物的信息，通過信息交互平臺或三維虛擬技術，在移動互聯網技術的支持下實現三維模型交互展示，全球所有的互聯網用戶都可以通過網絡瀏覽文物信息，從而形成一個開放、互聯、共享的虛擬平臺，實現了文物資源的共享。同時，信息資源庫的建成也給文博工作者的研究工作帶來極大的方便。

1.2.2 實現文物信息數據保護

傳統博物館一旦發生火災、地震、洪水等重大自然災害，帶來的文物損失是不可逆的，文化遺產的損失更是不可估量的。

文物數字化保護技術通過對陳列展覽展廳、展陳文物及珍貴文物采集照片、三維信息等數據與深度加工（360全景、三維掃描、三維建模等），建立文物數字化保護資源數據庫，形成永久、完整的文物數字化檔案，可以實現文物信息全面、完整而精準的記錄，從而進一步提高文物的安全保護和信息化管理。

1.2.3 實現文物還原與修復

千百年來流傳下來的歷史文物，經過時間和風霜的洗禮，大多是斑駁殘損的。即使我們再怎么保護，隨著歲月的流逝，它們還是會損毀。

文物數字化保護技術通過數碼相機或攝像機全方位采集圖像，經過計算得到每個點的三維坐標，實現每個畫面的高精度重建。三維技術進行拍攝可以避免二維拍攝所產生的機變，利用三維模型的深度，可以高精度重現文物的細部特征，從而實現文物的還原。

文物數字化保護技術除了可以實現文物的還原和文化遺址的重建，還可以對文物進行虛擬修復。通過本體和損毀部分的掃描，構建兩個數字模型，在計算機上通過虛擬技術進行拼接，同時對還有殘缺的部位，用計算機進行模擬修補，從而實現文物的修復。

2 我國文物數字化保護現狀

文物數字化自20世紀90年代興起以來，在世界范圍內形成迅猛的發展趨勢。目前，我國數字化保護技術正在蓬勃發展，已經有了一些比較成熟的技術和成功的項目。

例如，故宮博物院從20世紀90年代末期開始著手建設文物管理系統。之后根據管理需要，建立了文物流通系統。為了保護16萬平方米的古建筑群又建立了古建筑數據庫。2010年，又建立了故宮世界文化遺產監測平臺，對文物建筑、館藏文物、室外陳設、植物動物、環境質量、基礎設施、安全防范、非文物建筑、觀眾動態、監測保障這十個方面的遺產工作進行不間斷的監測。近年來，故宮博物院建成VR古建作品、VR手機移植版和網上虛擬展覽讓觀眾足不出戶就能夠了解展覽的細節和背后的故事;開發App增加趣味性的同時，深入研發參觀導覽如掌上故宮、故宮導游等App形成全景虛擬漫游，取得了不小的成績。

再如，2017年圓明園通過數字復原技術，將這座飽受戰火侵襲的“萬園之園”，穿越310年再次呈現在大家面前。在數字化復原的過程中，通過對每處建筑的三維建模，彩畫繪制精細得描繪出圓明園不同時代的建筑風格。而每復原一個景區需要10多道程序，包括遺址信息精確采集與記錄、文獻資料精細研讀、樣式房建造技術分析、殘損構件的虛擬拼接等，工作量極其繁重，整個數字復原工作歷時15年。目前，團隊已經完成了所有能夠采集到詳實信息的景區的數字化復原工作，精準數字復原景區達全園總量的60%。

還有2018年云岡石窟以12號“音樂窟”為原型的3D打印復制品已在深圳通過專家驗收。這是目前全國首個可以移動的3D打印復制石窟。該3D打印石窟盡全力保持了“音樂窟”的原尺寸、原質感和原色彩，由于體量輕、安裝快捷，今后這座3D打印石窟可以到世界各地展出，未來云岡石窟研究院計劃把這些3D打印石窟送到世界各地展覽，觀眾可以直接觸摸這座“音樂窟”，體驗砂巖的質感。云岡石窟數字化實現了石窟移動展覽，為文化交流提供了新模式，做出了新貢獻。

此外，秦始皇兵馬俑數字博物館、敦煌石窟數字化、中山市數字博物館、麗水數字博物館以及各大省市正在做的數字化保護項目，都說明我國文物數字化保護正在蓬勃發展，文物數字化已成為各大博物館的標配。為了進一步規范文物數字化保護，2017年11月，國家科技支撐計劃“文物數字化保護標準體系及關鍵標準研究與示范”項目通過驗收，標志著我國現階段最具權威的文物數字化保護標準框架的建立，填補了我國文物數字化工作中缺乏統一的、基于知識層面的分類體系和數據值標準的空白。

3 目前數字化保護中存在的問題

近幾年，我國投入了大量資金用于文物數字化保護，伴隨著數字化進程的加快，越來越多的博物館開展了文物數字化保護項目。但是，一些數字化保護過程中存在的問題也日益凸顯出來。

①重數字化技術展示手段，輕藏品研究，喧賓奪主。有些博物館片面追求信息化展示手段，導致聲光電的濫用，虛擬數字展示徒有其表，展示內容匱乏，只是將一些實景圖片簡單堆砌在一起，認為這就是展覽數字化。

②文物數字化保護交互性差，技術手段單一。目前，國內的一些學者側重于文物數字化的理論研究，而有可操作性的實踐案例較少。文物保護活動較為簡單，主要就是復制、拍攝、記錄資料等，真正深入的研究比較匱乏。文物數字化保護交互性差，技術手段單一，無法滿足人們對于數字化展示的需求。一些博物館的數字化展示距離實現真正的足不出戶就能流暢觀展的體驗還有很大差距。

③缺乏文物數字化保護相關人才，對外包公司依賴性過強、科技公司技術含量良莠不齊。當前，我國文物數字化保護項目的科技部分需要外包公司的參與，技術層面的問題都由外包公司負責解決。在實現文物數字化的過程中，文物工作者和科技公司存在理解層面的差異，需求與實現差距較大。同時，科技公司受自身水平限制，技術水平良莠不齊。

④共享性較差，數字化保護存在各自為政的現象。雖然，我國在2017年就通過了“文物數字化保護標準體系及關鍵標準研究與示范”項目的驗收。但是，在一些博物館和科技公司仍然存在著按照各自的規范或習慣進行操作的情況，使一些研究數據無法真實、客觀地反映文物的實際情況，導致文物數據共享性較差，利用率偏低。

4 文物數字化保護應從多個層面開展

①專注藏品研究、秉承傳統展示是數字展示的基礎。無論是增強現實技術、虛擬現實技術，還是幻影成像技術，都應本著以實物研究為基礎、技術展示為手段的方針來實現數字化展示。不盲目追求展示技術的炫酷，而是通過豐富的展覽內容來吸引觀眾，讓觀眾真正從參觀中學習到知識，體會到中華文化的博大精深，而不是停留在膚淺的好看、好玩上。

②加大科研投入，研發交互性佳的文物數字化保護系統。文物數字化保護工程利在千秋，要進一步加大科研投入力度，通過提升AR、VR、全景數位掃描、3D打印等全新科技，將更加尖端、前沿的技術運用到文物數字化保護中，進一步開發數字化展示平臺，實現真正的網上虛擬現實展廳，深入研發手機App，實現移動端的文物數字化共享，并通過人機交互為用戶提供更為及時、準確的體驗信息，豐富用戶體驗。

③建立文物數字化研究機構，加強專業人才培養。依托高校、科研機構建立文物數字化研究機構，加強專業人才教育教學，培養兼具文博知識和信息化技術的復合型人才，凝聚較穩定的研究隊伍，為企業和博物館及文保單位輸送人才。在高校設立碩士點、博士點，加強與各級各類博物館、文保單位的合作，做好文物數字化理論研究和實踐應用的結合工作，拓展應用范圍;加大現有文博、文保人員的培訓力度，通過“走出去”“請進來”等方式，逐步提高文物數字化保護的意識，提升信息化工作能力。

④建立數字化資源體系，實現文物資源共享。規范是文物數字化保護工作科學、有序建設和發展的一系列運行軟環境的保障措施，是文物數字化保護工作運作的外部保障。文物數字化標準規范具有科學性、規范性和指導性，是文物數字化保護工作的價值取向和工作向導。通過規范文物數字化標準體系，有助于對文物進行科學、真實的記錄，使文物數字化工作從采集、整理、存儲、加工、使用按標準規范進行，從而形成標準的數字化資源體系，構建“一站式”文物管理服務體系，大大提高文物在館際間的資源利用率，擺脫文物部門各自為政的情況，實現文物可公開數據的資源共享，為文物的進一步研究提供便捷服務。

參考文獻

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