數字化技術在不可移動文物保護中的應用

師洋

摘 要：文章首先介紹了不可移動文物的概念和主要內容;其次簡單闡述了數字化技術在不可移動文物中的應用現狀;再次分析了國內外不可移動文物保護過程中應用數字化技術探索與實踐，主要包括三個方面：三維激光掃描以及數字建模技術的應用、安全評估與預防監測工作中數字化技術的應用、不可移動文物展示傳播方面數字化技術的應用;最后探討了不可移動文物數字化保護管理以及展示的重要價值，主要包括三個方面：突破觀賞時間和空間的限制、構建觀眾與不可移動文物之間的信息橋梁、數字化保存不可移動文物的三維空間信息。

關鍵詞：數字化技術;不可移動文物;保護

文物是人類歷史發展過程中遺留下來的遺物和遺跡，具有重要的歷史、藝術以及科學價值，是現代人了解古代世界的窗口和鑰匙。而科學的保護和合理地展示文物則能使人們對歷史進行充分的認識，并且還能對社會發展的客觀規律進行一定程度的揭示。近些年來，我國數字化技術發展迅速，目前已經被廣泛應用于以文物為核心的文博領域，這對我國文物保護和展示工作的進一步發展具有非常重要的意義。

1 不可移動文物的概念和內容

1.1 不可移動文物的概念

在對文物進行分類時，可以將其劃分為不可移動文物和可移動文物，這種劃分方法的主要依據是文物本身的可移動性、規模以及大小。其中，所謂的不可移動文物就是指該文物通常情況下其地理位置不可以移動。不可移動又包含兩個方面的含義：一是文物本身不可以移動;二是該文物已經與周圍環境融合在一起構成了獨特的風貌而不可以移動。目前，根據相關法律法規可以將不可移動文物分為兩大類：一是文物保護單位;二是尚未核定公布為文物保護單位的不可移動文物。

1.2 不可移動文物的內容

在我國第三次文物普查工作中，詳細調查記錄了我國境內的不可移動文物，主要包括地上、地下及水下共七大類文物，即古文化遺址、壁畫、古墓葬、石刻、古建筑、石窟寺、近現代重要史跡和代表性建筑等。另外，通常以1840年為界來劃分近現代重要史跡和代表性建筑，這類史跡和建筑應該與當時的著名人物、歷史運動和歷史事件有非常密切的關系，并且具有一定的歷史價值或紀念、教育意義①。

2 數字化技術在不可移動文物中的應用現狀

目前，我國文物的保護和管理形勢不容樂觀，甚至一些地區的文物在各種因素的影響下遭到了比較嚴重的破壞，如經濟建設、環境惡化以及自然災害等，這使文物的保護和管理工作的任務越來越艱巨。不過，隨著文博領域開始廣泛應用數字化和多媒體技術，文物的保護和科學管理水平得到了有效提高，同時文物的展現形式更加豐富，使我國文博事業的發展得到了很大的促進。其中，在可移動文物方面，各個地區的數字博物館是數字化技術主要的應用形式。現階段，數字博物館在建設過程中以館內的各種藏品為主要展示資源，并且這種建設體系已經基本成熟，數字化技術的多樣化和高科技化特點在藏品管理系統、藏品展示形式等方面得到了充分的展現。而在不可移動文物方面，由于我國目前實行分級管理和保護，導致數字化技術在不可移動文物的應用方面表現出比較明顯的差異性②。

目前，在國家級重點文物保護單位已經廣泛應用了各種數字化技術手段。以故宮博物院為例，將數字化技術應用于故宮保護和管理的“數字故宮”構想，早在20世紀末就已經提出并積極實施。并通過布設一系列數字展示場景，如數字文物互動區、虛擬現實劇場、數字沙盤展示區等，以數字形態將故宮豐富的文物藏品及其深厚的文化內涵充分呈現在公眾面前，使公眾可以對故宮進行更加深入的了解。目前，在不可移動文物的數字化建設方面，故宮博物院走在前列，并且對我國博物館數字化建設的方向起著重要的引領作用①。

3 國內外不可移動文物保護過程中應用數字化技術的探索與實踐

隨著近年來數字化技術的迅速發展，很多國家都在積極探索如何在不可移動文物保護和利用過程中更好地應用數字化技術，同時也開展了一系列與之相應的應用實踐活動。

3.1 三維激光掃描以及數字建模技術的應用

我國已經開展三維掃描和建模的不可移動文物保護單位有：大足石刻寶頂山千手觀音造像、大昭寺、龍門石窟以及孫中山紀念堂等。而國外已經開展三維掃描和建模的著名文物古跡主要有：埃及金字塔獅身人面像、伊朗巴姆古城、意大利羅馬劇場以及西班牙平達爾洞穴巖畫等。

3.2 安全評估與預防監測工作中數字化技術的應用

數字技術具有多個方面的特點，如真實模擬、數據精確以及識別度較高等，利用激光掃描等數字技術可以獲得一些古建筑的點云數據圖。而古建筑的點云數據圖目前主要應用于兩個方面：一是可以利用點云數據圖對比、分析古建筑的原始基準值，從而獲得古建筑可能存在的病害信息，如損毀面積、歪曲變形等，從而實現對古建筑的安全評估;二是在某一時期對古建筑進行精準測量，并且要連續測量兩次，并在此基礎上對古建筑兩次測量的損壞面積比以及變性值進行分析計算，這樣可以準確地計算出古建筑的變形損毀速率值，之后使用相應的損毀預警值或者變形預警值與該速率值之間的比值，就是最終的預警時間值。這樣相關單位和部門就可以據此比值對古建筑等不可移動文物提前進行相應的預警監測。在這方面比較典型的國外案例有：法國藝術歷史學家安德魯·塔隆曾在2015年利用數字化技術采集了巴黎圣母院的空間和結構數據，而2019年巴黎圣母院發生火災之后的重建工作中，這份數字監測檔案提供了翔實的數據信息，有效保障了重建工作的順利開展。而我國在這方面應用的典型案例主要有上文中提到的故宮博物院，其在2016年利用三維激光掃描技術在一段時期內對“鳥槍三處”等建筑進行多次高精度測量，從而對建筑結構的安全性進行監測，對可能出現的坍塌隱患進行預防。

3.3 不可移動文物展示傳播方面數字化技術的應用

在不可移動文物的展示和傳播過程中，通過運用數字化技術能夠有效實現展示與傳播方式的多樣化。如故宮博物院采用基于三維數字化掃描技術的各種線上技術：VR、720云、360全景等，將自身優秀的傳統文化對外進行展示和傳播，贏得社會各界的一致好評。此外，數字傳播技術已經廣泛應用在國內很多文物保護單位和博物館中，并且已經初具規模。如通過AR掃描識別技術構建數字化趣味展示的北京魯迅博物館;進行三維掃描之后，通過VR技術展示房屋正脊處精美磚雕的廣州陳家祠;利用VR模式開展線上360數字導覽的寧波天一閣、浙江舜王廟等。

4 不可移動文物數字化保護管理以及展示的重要價值

對于不可移動文物的傳播來說，目前其最為重要和直接的傳播形式和途徑就是數字化展示。數字化展示相比于傳統的展示方法，其價值主要體現在以下三個方面：

①突破觀賞時間和空間的限制。不可移動文物可以通過多種不同渠道進行數字化展示，使人們突破時間和空間的限制，通過網絡三維數字化展示，足不出戶隨時瀏覽和體驗不可移動文物。這種便捷、高效的傳播方式能有效提高不可移動文物對大眾的影響力。②構建觀眾與不可移動文物之間的信息橋梁。通過數字化展示方式能有效地構建觀眾與不可移動文物之間的信息橋梁，使觀眾與不可移動文物即使相隔千萬里，觀眾也能對自己感興趣的信息內容進行了解。這一方面還能防止直接物理接觸損害不可移動文物，有利于更好地保護不可移動文物，另一方面還能使觀眾突破時空限制，盡情觀賞自己感興趣的場景。③數字化保存不可移動文物的三維空間信息。通過數字化展示不可移動文物，有利于數字化保存不可移動文物的三維空間信息，這不僅能夠更好地促進不可移動文物的展覽，同時其作為重要的數據基礎在以后的研究、開發以及檢索過程中都有著非常重要的作用。

5 結束語

總而言之，當前國家相關部門在數字信息化大背景下，結合我國不可移動文物的保護現狀，對不可移動文物的保護和利用工作提出了一系列新要求。文物工作者應該根據當前實際的技術條件，積極響應國家政策，切實做好新時期不可移動文物的保護管理和展示工作，從而使我國珍貴的歷史文化遺產得到有效的保護，進而使祖國優秀的傳統文化得到良好的傳承。