數字技術賦能，讓文物“活”起來

摘 要：文章深入探討了數字技術在文物展示領域的應用，聚焦AR沉浸式交互智慧導覽、移動應用與數字導覽、交互智慧系統等方面。數字技術通過提供豐富的信息呈現，增強互動性和個性化服務，提高觀眾在文物展覽中的參與體驗。未來，隨著技術的發展，數字技術將進一步推動文物保護與傳承，為文化交流提供新的可能性。

關鍵詞：數字技術；文物展示；博物館；智慧導覽

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.12.010

1 文物的重要性和保存挑戰

文物是人類文化遺產的重要組成部分，是一個國家、一個民族的精神財富，見證著一個國家、一個民族的興衰榮辱。通過文物，我們可以了解古代社會的政治、經濟、文化等各個方面的發展狀況，進而推斷出歷史的發展脈絡和演變過程。文物不僅僅是一種物質的遺存，更是一種精神與文化的繼承、發揚與傳承，是連接過去、現在和未來的紐帶。因此，保護文物不僅是對歷史的尊重，更是對未來的傳承與責任。然而，文物的保存面臨著嚴峻的挑戰。時光的流逝使文物逐漸腐蝕、老化，自然災害如地震、洪水等也可能對文物造成毀滅性的打擊。除此之外，人為因素如盜竊、破壞也給文物的安全帶來威脅。傳統的保存方法往往難以完全應對這些問題，亟須尋找新的手段來彌補不足。

數字技術的迅猛發展為文物的保存提供了新的解決方案。數字化技術可以通過多源、多維度的數據采集，以3D掃描、虛擬現實等無損技術等，精準地記錄文物的每一個細節，實現文物的虛擬呈現。這不僅為文物數字展覽提供了數據支持與保障，也為博物館文物藏品的數字化保護研究奠定了基礎。此外，數字技術還可以應用于文物的在線監測，及時發現文物的異常情況，采取措施進行保護。

2 數字技術在文物領域的應用價值

數字技術的快速發展為文物保護和傳承提供了全新的機遇和手段。本文探討數字技術在文物領域的應用價值，重點關注數字化記錄、虛擬展示、在線監測等方面，以揭示數字技術如何賦能文物，提升其保存與傳承的效果。

首先，通過3D掃描、高精度攝影等手段，能夠實現對文物的精準數字化記錄。這一過程不僅能夠保留文物的形態和細節，還可以生成高精度的數字模型。數字化記錄不僅為文物的研究提供了更為便捷的手段，也為文物的遠程數字展覽、虛擬學習等提供了基礎。通過數字技術，文物的三維呈現成為可能，人們能夠以更自由、更全面的方式探索文物的內涵。

其次，數字技術為文物的虛擬展示提供了廣闊的空間。通過虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術，人們能夠在不同地點、不同時間體驗文物展覽。這不僅為公眾提供了更為便利的參觀體驗，也為那些由于地理、環境等原因無法參觀實體博物館的人們打開了文物之門。虛擬展示不僅豐富了文物的傳播方式，也提高了公眾對文物的認知和關注度。

再次，數字技術在文物保護方面的應用還體現在在線監測領域。通過傳感器、監控攝像頭等設備，實時監測文物的環境條件，包括溫濕度、光照等因素。一旦文物受到不良環境影響，立即采取措施進行保護。這種實時監測系統不僅提高了文物的安全性，也為文物保護工作提供了科學的數據支持。

最后，數字技術在文物領域的應用為文物的保存與傳承注入了新的活力，在多源、多維度數據采集形成高精度、高分辨率的三維成果基礎上，通過制作正射影像圖、展示級模型、紋飾展開圖、矢量線劃圖等體系化的文物數字化成果，為博物館研究人員及面向社會大眾的利用和展示提供數據保障。

隨著科技的不斷發展，我們期待更多先進的數字技術應用于文物保護工作中。與此同時，我們也需要加強對數字技術的管理和規范，以確保其應用是科學合理、可持續的。通過數字技術的應用，我們有望更好地保護和傳承文物，讓文物在數字時代煥發新的生命力。

3 數字技術賦能文物保護

3.1 文物保護與數字技術

文物一直面臨著時間、自然災害和人為破壞等多重威脅。而隨著科學技術的發展，數字技術為文物保護提供了新的機遇和可能性，極大地賦能了文物保護工作。

數字技術賦能文物保護的第一步是通過高精度的3D掃描、攝影等手段進行數字化記錄。這一過程能夠精確地捕捉文物的每一個細節，建立起文物的數字模型。通過數字化記錄，文物的形態、結構等信息得以完整保存，同時也避免了傳統記錄方式可能帶來的損害或遺漏。數字模型的建立不僅為文物的遠程研究提供了可能，也為后續的虛擬展示、在線監測等提供了基礎。

數字技術通過在線監測系統，利用傳感器、監控攝像頭等設備對文物所處環境進行實時監測，包括溫濕度、光照等。一旦文物所處環境發生異常，系統便可及時報警，有關人員可以迅速采取措施進行保護。這種實時監測系統提高了文物的安全性，有力地防范了自然災害和人為破壞對文物的危害。

數字技術賦能文物保護的另一方面是在數據分析和決策支持方面的應用。通過對文物數字化數據的分析，可以更好地理解文物的狀態、演化趨勢等，從而制定更科學合理的保護策略。數字化數據的積累也為文物保護領域的研究提供了更為豐富的素材，推動了文物保護理論和方法的不斷進步。

3.2 虛擬重建與修復

虛擬重建與修復是數字技術賦能文物保護的一項引人注目的創新應用，通過數字手段對受損文物進行精準的三維建模和虛擬修復，為文物的保存與傳承開辟了新的可能性。數字技術的崛起為文物保護注入了新的活力。通過先進的3D掃描技術、高精度攝影以及其他數字化手段，文物得以被全面而精準地數字化記錄，包括文物的形態、紋理、結構等多方面的信息，為后續的虛擬重建和修復奠定了堅實基礎。

虛擬還原是數字技術在文物保護中的一項重要實踐。通過三維建模、紋理貼圖等過程，數字技術可以還原文物原始的外觀和內在結構，使觀眾能夠以前所未有的方式近距離感受文物的原貌。這種虛擬還原不僅僅是技術上的突破，更是文物傳承中的一大飛躍。觀眾可以通過計算機、虛擬現實設備等介質，沉浸式地探索文物的美麗和歷史。

虛擬修復在數字環境中進行，為文物修復提供了全新的途徑。修復人員可以利用計算機軟件模擬各種修復方案，實現對文物的虛擬修復，而不會對實際文物造成二次傷害。這種虛擬修復的創新性在于提高了修復的精細度和效率。修復人員可以通過虛擬環境中的實時反饋，更靈活地選擇最適合文物的修復策略，大幅縮短修復周期。虛擬修復與實際修復相互輔助，各自發揮獨特的優勢。虛擬修復在數字環境中進行，避免了對實際文物的進一步破壞，提高了修復的安全性。與此同時，實際修復仍然是必要的，虛擬修復為實際修復提供方案試驗，實際修復與虛擬修復相輔相成，共同構建一幅完整的文物保護畫面。

4 數字技術賦能文物展示

4.1 虛擬博物館和在線展覽

4.1.1 AR沉浸式交互智慧導覽體驗（圖1）

增強現實（AR）技術的引入為文物展示帶來了前所未有的沉浸式、交互性的智慧導覽體驗。AR技術通過將數字信息融入真實世界，為觀眾提供了更為豐富、深刻的觀展體驗，尤其在各大博物館的展覽中，AR沉浸式交互智慧導覽的應用進一步提升了觀眾的參與感和個性化體驗。

首先，AR技術通過智慧導覽系統將數字信息實時疊加到觀眾所看到的真實環境中。觀眾通過攜帶的AR設備，如智能手機或AR眼鏡，可以在屏幕上看到文物的相關信息、歷史背景、文化解讀等，實現了對文物更為全面深入的了解。這種信息呈現方式不僅拓展了觀眾的知識范圍，還使觀展過程更為生動有趣。

其次，AR沉浸式交互智慧導覽不僅僅是信息的單向呈現，更注重觀眾與虛擬展品的互動。通過AR技術，觀眾可以與虛擬展品進行實時的互動，如旋轉、放大、縮小，甚至可以通過觸摸屏幕獲取更多詳細信息。這種交互性的提升使觀眾能夠更深入地了解文物，增加了參與性和吸引力，打破了傳統展覽的單向性。

最后，數字技術賦能的智慧導覽系統還可以實現個性化服務。通過數字技術，系統可以根據觀眾的興趣、學科背景等信息，為其量身定制導覽路線和相關信息。觀眾可以選擇關注他們感興趣的文物，系統會根據個性化設置提供相應的導覽服務，使每位觀眾都能夠獲得最符合個人需求的展覽體驗。

4.1.2 虛擬場景和文物的虛擬展示（圖2）

數字技術的發展使建立虛擬博物館成為可能。這樣的博物館可以通過互聯網開放給全球觀眾，擺脫時間和空間的限制。觀眾可以在家中通過計算機或VR設備，身臨其境地游覽虛擬博物館，感受與真實博物館一樣的氛圍。虛擬場景的再現使觀眾能夠在數字環境中探訪無法親臨的文物場所。例如，通過虛擬現實技術，觀眾可以漫游在古老的城市遺址中，體驗歷史文化的沉淀。這種虛擬場景的再現為觀眾提供了一種全新的參觀方式，激發了他們對歷史文化的興趣。數字技術的發展推動了文物的虛擬展示，通過高精度的3D掃描技術，文物可以被還原成數字模型，并以虛擬形式呈現。觀眾可以通過虛擬博物館或在線展覽欣賞文物的全貌，甚至在虛擬環境中近距離觀察文物的每一個細節。

4.2 移動應用與數字導覽

隨著智能手機的普及，移動應用逐漸成為人們日常生活的一部分。在文物展示領域，移動應用為觀眾提供了更加便捷的參觀工具。通過這些應用，觀眾可以隨時隨地獲取文物信息，進行自主式的參觀體驗。而與此同時，數字導覽技術的引入賦予了這些應用更為智能和交互性的特性。

智慧導航的實現離不開先進的定位技術。利用GPS、藍牙、Wi-Fi等技術，移動應用可以實時獲取用戶的位置信息，為其提供精準的導覽服務。這種定位技術使觀眾在博物館、展覽館中可以根據自身位置，獲取周圍文物的詳細信息，實現個性化導覽。智慧導航不僅僅是定位，還包括路線規劃和導覽功能。通過移動應用，觀眾可以選擇感興趣的文物展品，系統會為其規劃最優的導覽路線。在導覽過程中，觀眾可隨時獲取關于文物的深度信息，如歷史背景、文化解讀等，使整個參觀過程更加豐富和深刻。

交互智慧系統的引入為文物展示帶來了深刻的創新，通過移動應用為觀眾提供實時的交互體驗。這一系統的創新性體現在觀眾參與性的提升以及通過人工智能技術實現的智能推薦功能。

首先，傳統的文物展覽通常是單向性的，觀眾被動接收信息。而交互智慧系統通過移動應用的實時交互功能，使觀眾變成了展覽的參與者和創作者。觀眾可以通過移動應用提交問題、提出意見，與文物互動。這種實時的反饋機制不僅增加了觀眾與文物之間的互動性，還使展覽更具參與感和趣味性。

其次，交互智慧系統為觀眾提供了參與文物虛擬還原和修復的機會。通過移動應用，觀眾可以親身體驗文物的保護和修復過程。這種參與感不僅讓觀眾更深刻地理解文物保護的重要性，還激發了他們對文化遺產的責任感。觀眾不再只是靜態地欣賞展品，而是親身參與到文物的保護中，成為文物保護的一分子。

再次，通過人工智能技術，交互智慧系統可以進行觀眾興趣的分析，實現智能推薦功能。系統會根據觀眾的歷史瀏覽記錄、提出的問題、參與的虛擬還原過程等信息，為每位觀眾量身定制個性化的展覽內容。這種智能推薦不僅提高了觀眾的參與感，也讓觀眾更容易發現符合其興趣的文物，使整個展覽更具吸引力。

最后，交互智慧系統的運行還產生了大量的數據。這些數據不僅可以用于觀眾行為分析，更可用于展覽改進。展覽方可以通過分析觀眾提出的問題、意見反饋等信息，了解觀眾的需求，從而對展覽內容、導覽服務等方面進行優化，提升整體展覽質量。

5 結論

數字技術在文物展示中的賦能作用為觀眾提供了更為豐富、深入的文化體驗，從AR沉浸式交互智慧導覽到移動應用與數字導覽，再到交互智慧系統的創新，數字技術不僅豐富了觀眾的參與感，還提升了個性化體驗。這一趨勢將引領文物展示領域進入更加數字化、智能化的時代。未來，隨著科學技術的不斷發展，數字技術有望在文物保護、傳承和全球文化交流中發揮更為重要的作用，為人們打開更廣闊的文化視野。

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