






摘 要 隨著數字技術的不斷發展,數字化轉型對高校藝術博物館的未來發展尤為重要,而決定數字化轉型的關鍵在于數字工程建設中的數字隱蔽工程。本文強調了系統工程方法在規劃和管理數字隱蔽工程項目中的重要性,特別是硬件系統建設和軟件系統建設的綜合考慮。通過整體性、協同性、發展性和環節性思維方法,我們可以有效地面對技術選擇、管理協調、人才培養等挑戰,并確保數字工程的順利進行。這不僅促進了藝術博物館功能的豐富和效益的提升,還推動了文化的跨界融合和數字化時代的文化創新,使高校藝術博物館在數字技術的推動下煥發新的活力。
關鍵詞 高校藝術博物館;數字工程;系統工程;隱蔽工程;數字基建
Abstract: With the continuous development of digital technology, digital transformation is particularly important for the future development of college art museums, and the key to determine the digital transformation in the digital engineering construction of digital hidden engineering. This paper emphasizes the importance of the systems engineering approach in planning and managing digital hidden engineering projects, especially the comprehensive consideration of hardware system construction and software system construction. Through holistic, synergistic, developmental and link thinking approaches, we can effectively face the challenges of technology selection, management coordination, talent development and ensure the smooth progress of the digital project. This not only promotes the enrichment of art museum functions and the enhancement of benefits, but also promotes the cross-border integration of culture and cultural innovation in the digital era, so that university art museums can be revitalized under the impetus of digital technology.
Keywords: university art museums;digital engineering;systems engineering;hidden engineering;digital infrastructure
高校藝術博物館是一種特殊的機構和場所,隸屬于大學,服務于高校和社會的展覽、教育和科研工作。它通過征集、保護、研究、傳播和展出人類環境的有形和無形文化藝術遺產,為高校師生和社會公眾提供一個培育研究的環境。[1]2022年中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于推進實施國家文化數字化戰略的意見》指出,“到‘十四五’時期末,基本建成文化數字化基礎設施和服務平臺,形成線上線下融合互動、立體覆蓋的文化服務供給體系。到2035年,建成物理分布、邏輯關聯、快速鏈接、高效搜索、全面共享、重點集成的國家文化大數據體系,中華文化全景呈現,中華文化數字化成果全民共享。”[2]習近平總書記強調:“數字技術正以新理念、新業態、新模式全面融入人類經濟、政治、文化、社會、生態文明建設各領域和全過程,給人類生產生活帶來廣泛而深刻的影響?!保?]現如今,數字技術的迅猛發展使文化和信息以前所未有的速度和廣度在全球范圍內彌散。數字化轉型也對今天的藝術博物館產生了深遠的影響,為藏品保護、展示和傳播提供了強有力的助力乃至促使其改變的方法。
近些年來高校藝術博物館通過數字工程建設,利用高精度的數據采集、三維重建和數據管理,將藏品以數字信息的形式保存,實現藏品數字化。這有助于減少藏品的破損和腐化,并為藏品的修復、復制和研究提供有利條件。[4]數字孿生技術可以通過虛擬復刻真實物理世界的高校藝術博物館,動態監測藏品所處環境,幫助高校藝術博物館開展預測性保護、管理等工作。在展覽展示方面,數字工程的建設給高校藝術博物館帶來了革命性的變化,數字設備與技術可以將藏品或展示信息以更生動、立體的方式呈現給觀眾,如利用增強現實、[5]虛擬現實、[6]數字交互、立體呈現等科技創設沉浸式展示,讓觀眾身臨其境于藏品所處的歷史或所想表達的藝術場景之中。[7]此外,數字技術還可以通過個性化與定制化展示平臺,滿足不同群體對線上展覽的敘事、審美和情感等因素體驗的不同需求。數字科技拓展了高校藝術博物館傳播方式的多元化和高效性,通過互聯網、社交媒體等渠道,高校藝術博物館可以將展品的故事、展覽的內容以及相關的歷史、文化、藝術的信息傳播給更廣泛的人群。[8]同時,數字技術也使博物館、藝術博物館、高校藝術博物館、美術館能夠與其他機構、專家和公眾進行更緊密的合作和交流,共同推動中國傳統文化、世界藝術遺產的傳承和發展。如中國國家博物館APP、百度百科數字博物館、南京博物院虛擬展廳、首都博物館網上體驗館、數字敦煌、數字故宮等,就取得了一定的成果。而放眼全球,許多地方的藝術博物館、美術館也涌現出更多的數字化呈現與建設案例,例如Google藝術與文化(Google Arts & Culture)包括了世界各地的博物館和文化機構,提供了數萬件藝術品的高分辨率圖片,以及使用Google街景技術實現博物館內部全景瀏覽;盧浮宮(Louvre Museum)在線數字系統提供了豐富的在線藏品和展覽,讓全世界的訪問者能夠在線欣賞到《蒙娜麗莎》等世界級藝術珍品;大英博物館(British Museum)的數字藏品涵蓋了人類歷史、藝術等多領域,其官網提供了大量的在線展覽和虛擬瀏覽體驗,包括聲名顯赫的《羅塞塔石碑》等;紐約大都會藝術博物館(Metropolitan Museum of Art)是美國最大的藝術博物館之一,其數字在線系統和內部的數字隱蔽工程(大型藏品數據庫)有大量的在線藏品和展覽,以及豐富的教育資源;艾爾米塔什博物館(Hermitage Museum)位于俄羅斯圣彼得堡,是世界四大博物館之一,提供主題數字虛擬展覽服務,通過點擊展廳內的數字圓圈,訪問者可以查看三維實景;法國吉美博物館(Musée Guimet)收藏了來自亞洲各國的藝術品,其官方網站建設的數字系統提供了虛擬展覽和詳細的藏品介紹,是了解亞洲藝術的重要窗口;美國弗利爾美術館(Freer Gallery of Art)收藏了大量的東亞藝術品,其網站提供了多種線上數字展覽,特別是中國藝術品,包括良渚玉器和商周青銅器。這些數字博物館和美術館通過前期周密的數字隱蔽工程建設,利用顯性數字工程的高分辨率圖像、數字展覽、虛擬現實和增強現實應用程序,為全球觀眾提供了前所未有的文化和藝術體驗,使觀眾能夠沉浸式感受藝術作品的魅力。高校藝術博物館也在數字科技的變革中正經歷一場彌散和生成的雙重轉變,這一過程不僅豐富了高校藝術博物館的功能和效益,創造了全新的展覽展示和客群體驗,還新增了數字藏品數據庫,引入感知交互系統、數字管理系統,數字物聯系統以便提供數字智慧服務功能,還為文化的跨界融合和數字化時代的文化創新提供了新的助力,使高校藝術博物館在數字技術的推動下煥發出新的生機和活力。[9]
所以,數字技術合理高效助力高校藝術博物館主要是通過數字工程的建設和管理,而關系數字工程運行順暢的關鍵在于數字隱蔽工程。本文將結合高校藝術博物館數字隱蔽工程的建設與管理思路,提出自己的一些探索與研究見解,以供參考。
一、高校藝術博物館數字隱蔽工程的研究背景
(一)高校藝術博物館數字工程建設發展現狀
我國高校藝術博物館數字化工程建設在起步較晚的情況下取得了快速的發展進步,數字化和網絡信息技術在高校藝術博物館建設中得到了廣泛運用,但仍處于技術發展初級階段。這些數字化工程的建設雖然取得了舉世矚目的成就,但也面臨著一些新的問題和挑戰。
首先,高校藝術博物館在數字化管理建設運營中面臨著一些基礎性技術問題,缺乏有效的管理機制,管理環節出現問題會對整個數字化管理系統運行產生不良影響,因此需要完善制度建設。
其次,高校藝術博物館工作人員缺乏專業的數字化管理意識。數字化時代對高校藝術博物館管理提出了新的發展理念,但這一理念尚未被廣泛理解和接受。由于行業歷史的發展原因,高校藝術博物館工作人員對數字化和信息化技術的認識有限,因此,高校藝術博物館的數字化建設也需要跨學科、跨專業的人才團隊協同合作,培養和提升工作人員的數字化管理意識水平,共同推動數字技術與文化的融合,以適應數字時代帶來的新挑戰和變革,實現在業務和管理方面的迅速響應和創新轉型。
(二)高校藝術博物館數字工程的研究現狀
我國高校藝術博物館數字化工程的相關研究較之于其他領域也起步得較晚。根據目前搜集到的文獻來看(以CNKI文獻數據庫為主),直至1999年,明確以“數字化博物館”為主題的論文才首次出現:《正在興起的數字化博物館》(甄朔南,中國博物館,1999)。直到2006年,彭冬梅和潘魯生、孫守遷共同撰寫的《數字化保護——非物質文化遺產保護的新手段》才在學術界引起了廣泛的關注。而真正意義上的系統化研究則先后以《面向剪紙藝術的非物質文化遺產數字化保護技術研究》(彭冬梅,2008),《數字化生存下的歷史文化資源保護與開發研究——以陜西為中心》(趙東,2014)為代表的數篇引用率較高的博士論文為主。雖然近5年間,相關領域的研究成果數量明顯增加,但與高校藝術博物館數字工程建設這一微觀領域直接相關的研究成果仍舊不多。即便是將檢索范圍稍加擴大,以“博物館”和“數字化”為核心關鍵詞進行檢索,近20年間的相關研究成果也僅為2392篇(其中含會議文獻203篇,報紙文獻75篇,翻譯引進的外文文獻為253篇,見圖1)。
不僅如此,相關的研究主題也較為多樣化,主題分布離散性較強。這些研究成果中包含了大量諸如“新媒體”“展示設計”“非物質文化遺產”“文化保護”等細節性的研究,其中有關博物館的本體性研究占有較高的比重。與“數字化建設”和“數字博物館”等核心主題相關的論文數量僅為259篇。在這些文獻中,涉及高校數字博物館的研究成果僅占總數的2%-3%。(圖2)
需要指出的是,在目前檢索到的文獻中有關博物館數字化的相關研究多以路徑研究、政策性研究和理論性研究為主。但高校藝術博物館數字化工程不僅需要傳統意義上的質性研究,同時還需要借助自然科學尤其是工程學領域的相關研究成果。因此,近幾年國家提出的數字基建(Digital Infrastructure)/新基建(New Infrastructure)[10]概念以及工程學領域中的系統工程(Systems Engineering)[11]和隱蔽工程(Hidden Engineering)[12]等領域也是本議題不可或缺的組成部分。但與上文中的情況類似,自2019年以來,以“新基建”和“數字化轉型”為主題的研究成果總數僅770篇,其中外文文獻47篇,其研究主題依然以政策性研究、物聯網、數據中心、區塊鏈等專題性研究為主。這些研究成果中只有極少部分能夠為本議題提供直接性的支撐。(圖3)
在系統工程和隱蔽工程領域,相關研究成果與上文中“數字化博物館”的檢索結果剛好相反。在自然科學領域,系統工程是一個重要的研究領域,并在近十年間獲得了越來越多的關注。自1956年開始,系統工程相關的研究成果達50614篇。但大多數集中于系統論的本體研究,與本議題高度相關的“項目管理”主題僅有134篇,且并非集中于博物館領域。這意味著在高校藝術博物館數字化工程建設的理念中,系統工程論這一至關重要的思維方法尚未獲得應有的重視和應用。而“隱蔽工程”這個關鍵詞與之類似,也僅在自然科學領域有所應用,管理學概念上的隱蔽工程相關研究成果數量較少。(圖4)
根據以上分析可以看到,高校藝術博物館數字化轉型已經受到社會、高校、博物館與信息技術界的重視,但是進行長期關注并持續進行針對性專題研究的專家學者較少,仍然需要更多的博物館、藝術博物館、美術館從業人員以及高校對口學科的研究人員和專家進行多領域、多視角的持續深入探究。
(三)什么是數字工程
數字工程是一門跨學科的新興領域,以克服傳統信息系統的物理、技術、功能和思維邊緣。其核心理念是基于“大技術、大平臺、大共享、大應用”,數字工程整合信息科學、計算機科學、空間科學、通信科學、管理科學、經濟人文科學等多個學科和技術,以構建一個信息基礎設施和綜合應用網格為目標。數字工程著重于數字化信息以及以此為基礎的信息系統的整合、集成、共享和協同,將傳統的“系統”轉變為面向綜合應用的“工程”。在數字工程中,“數字”廣泛涵蓋了各種數字化的信息,包括空間信息和非空間信息、軟件工程和硬件工程。[13]同時,數字工程從管理建設到運行實施上還是一個系統工程,所以它要遵循需求工程、系統設計、系統分析、驗證與確認這一系統工程的執行邏輯。因此數字工程的主要焦點之一是研究和實現空間信息的存儲、處理、傳播和綜合應用。這可以通過信息高速公路、空間數字基礎設施和數字顯性工程來體現。[14]
數字工程具有四個主要特性,包括數字化(數據和信息的存在形式)、網絡化(運行平臺)、智能化(應用目標)和可視化(表現手段)。數字工程的技術支撐體系包括各種相關科學技術和方法,可以不斷擴展和發展。[15]
(四)什么是數字隱蔽工程
首先,隱蔽工程是指在建筑或工程項目中,一些關鍵的結構、設備、系統或構件被安裝或布置在建筑物內部,通常無法直接看到或容易觀察到的部分。這些關鍵元素被埋藏在建筑物內部或深入地下,目的是提供必要的功能、服務或結構支持,同時不影響建筑物的外觀或可用性。隱蔽工程通常包括以下幾個方面,結構隱蔽工程、電氣和管道隱蔽工程、通信和網絡隱蔽工程、安全系統隱蔽工程、消防系統隱蔽工程等。隱蔽工程的設計和施工需要高度的專業知識和技能,以確保這些隱蔽元素的安裝、布置和連接是符合規范和標準的。
而我們談到的數字隱蔽工程(Digital Hidden Engineering)是數字技術和信息系統建設項目中內部隱藏、嵌入或整合數字化設備、網絡基礎設施、數據存儲和處理系統,以支持數字化服務、信息處理、數據管理和通信。這些數字化元素通常不容易被外部觀察或察覺,因此稱為“隱蔽”。數字隱蔽工程的設計和實施需要專業知識和技能,以確保系統的性能、可靠性和安全性。數字隱蔽工程的目標是提高效率、降低能耗、提供更好的用戶體驗以及滿足不同領域的數字化需求,是整個數字工程運作系統的關鍵基礎設施。數字隱蔽工程在當今社會中具有廣泛的應用,它涉及許多重要的領域,如信息安全、智能制造、智慧城市等。在信息安全領域,數字隱蔽工程可以用于保護計算機系統和網絡免受攻擊和入侵,確保信息的機密性、完整性和可用性。在智能制造領域,數字隱蔽工程可以用于優化生產過程,提高生產效率和產品質量。在智慧城市領域,數字隱蔽工程可以用于實現城市管理的智能化和精細化,提高城市居民的生活質量和幸福感。
(五)博物館、藝術博物館、美術館數字隱蔽工程建設與在線轉化的案例
目前國內博物館、藝術博物館、美術館fe2+IPz/yCXNPuHbbeFNAkhq1vjTei5juv6RBiKvd40=在數字隱蔽工程設計、建設到運行方面比較有代表性的就是“數字故宮”與“數字敦煌”,它們可以稱為具有系統工程性的數字化建設案例,可以說它們完全符合前期數字隱蔽工程從嚴密設計、建設到運行的全流程建設要求,最終以顯性工程的形態展示出來。
1. 數字故宮在系統中分為全景故宮、故宮APP、故宮游戲、故宮數字多寶閣、數字文物藏品庫。
最能體現數字隱蔽工程建設質量的是故宮的數字多寶閣(圖5、圖6)和數字文物藏品庫,這兩套系統是一個將傳統文物藏品與數字技術相結合的項目,它旨在通過數字化的方式展示故宮的珍貴文物藏品,使觀眾能夠以全新的方式欣賞和了解這些文物藏品。為了實現這一項目,數字隱蔽工程建設需要進行一系列的工作,包括以下幾個方面:
(1)數字多寶閣數字隱蔽工程
①文物藏品數字化采集:首先需要對故宮的文物藏品進行高精度的數字化采集,包括使用高分辨率的相機、掃描儀等設備對文物藏品進行拍攝和掃描,獲取文物藏品的三維模型、紋理貼圖等數據。
②文物藏品數字化處理:在采集到文物藏品數據后,需要進行一系列的數字化處理,包括數據清理、修復、紋理映射等,以確保數字化文物藏品的質量和準確性。
③交互設計:為了讓觀眾能夠更加方便地與數字化文物藏品進行互動,需要進行交互設計,包括設計用戶界面、交互方式、導航流程等。
④系統開發:在完成交互設計后,需要進行系統的開發工作,包括開發三維渲染引擎、數據庫管理系統、用戶認證系統等,以支持數字多寶閣的展示和運行。
⑤內容制作:在數字化文物藏品和系統開發完成后,需要進行內容制作,包括編寫文物藏品介紹、制作展示動畫、設計交互流程等,以使觀眾能夠更加深入地了解文物藏品背后的歷史和文化。
(2)數字文物藏品庫數字隱蔽工程
①文物藏品數字化采集:首先需要對故宮的文物藏品進行數字化采集,包括拍攝高清照片、制作三維模型等。這需要使用專業的攝影設備和技術,以及相關的軟件和技術。
②文物藏品數字化處理:采集到的文物藏品數字化信息需要進行處理,包括圖像處理、三維模型重建等。這些處理過程需要使用到計算機視覺、圖像處理、三維建模等技術。
③文物藏品數字化存儲和管理:處理好的文物藏品數字化信息需要進行存儲和管理,以便后續的查詢、檢索和使用。這需要建立完善的數據庫管理系統,確保文物藏品數字化信息的安全、可靠和高效管理。
④文物藏品數字化展示和傳播:數字文物藏品庫不僅需要對內部員工開放,也需要對公眾開放,讓更多人了解和欣賞故宮的文物藏品。因此,需要設計和開發相應的展示和傳播平臺,包括網站、移動應用等。
⑤文物藏品數字化研究和應用:數字文物藏品庫還可以為文物藏品研究提供新的手段和方法,例如通過對文物藏品數字化信息的分析和挖掘,揭示文物藏品的歷史、文化、藝術等方面的價值。同時,數字文物藏品庫也可以為文物藏品修復、復制等提供技術支持。
2. 數字敦煌在系統中分為:自選素材、壁畫專題(圖7)、藏經洞文獻(圖8)、共創作品、壁畫元素、藝術攝影。
(1)藏經洞文獻數字隱蔽工程
高保真敦煌藏經洞圖像資源數字化建設:通過超高清數字攝影采集、圖像拼接、色彩管理、圖像定位與糾正和數據庫的建設等系統工作,真實、完整地呈現敦煌石窟壁畫和藏經洞文獻二維形象的數字資源。[16]目前數字敦煌中的藏經洞經文圖像資源,已經將14 637幅通過數字敦煌網站呈現給廣大觀眾。
(2)壁畫專題數字隱蔽工程
①敦煌現場壁畫藝術攝影數據庫建設:數字敦煌利用超清數字圖像采集器械對石窟內的內景、壁畫、彩塑等各類藝術品進行采集,目前針對壁畫藝術已完成約14萬幅,數據庫存載量超10TB。
②敦煌美術臨摹品數字化建設:數字敦煌還建設了包含眾多藝術家臨摹的敦煌石窟雕塑、壁畫等作品在內的數據庫,通過數字掃描、數字攝影采集、拼接、校色、規范數據庫存儲流程,同時針對每一件作品建設相關的數字文獻庫,進一步形成規模性的數字化資源。據了解現在的數字敦煌數據庫擁有數字化壁畫白描稿、彩色臨本4 000多幅,數字彩塑資源50余身、臨摹復制了15個洞窟的整窟數據資源。[17]
③敦煌數字孿生資源建設:數字敦煌還對石窟寺造像、空間結構進行定位布測、高精度全息激光掃描與數據生成,之后工程師通過對原始采集下來的3D全息數據進行模型修正,數據校對,最終完成了206個洞窟結構、45身造像的大型三維數字資源庫建設,通過數字敦煌官網呈現帶給全球觀眾一個盛宴。截至2022年,數字敦煌共有來自幾十個國家的1 700多萬人次的訪問和登錄。
3. 南京藝術學院美術館數字化構建中隱蔽工程分為軟件系統建設和硬件建設。南京藝術學院美術館作為高校藝術博物館始終堅持數字工程的建設要不斷在實踐中探索學習,通過先進的技術、管理辦法和數字設備的引進,消化再吸收并與自身實踐經驗相結合的方法實現數字化系統的優化和升級,達到了最佳效果。[18]
(1)數字隱蔽工程軟件系統建設
①第一階段:2012—2013年,南京藝術學院美術館通過調研論證各大博物館、藝術博物館、美術館和其他高校藝術博物館的網站、小程序,同時結合自身的建設特點完成了網絡客戶端和移動網絡客戶端的架構調研數據(圖9),與億拍科技公司合作,首次使用AR系統技術,對南京藝術學院美術館館藏作品進行數字采集、數字儲存和數字化處理,為后續展示提供保障。
②第二階段:2014—2015年,針對數字美術館展示的共時性元空間、數字藝術在虛擬空間的多元展示、虛擬藝術創意社區和虛擬大學生藝術社區的技術論證和初步框架設計,利用虛擬現實技術、圖片數據捕捉和Unity軟件,開發了微信美術館互動游戲功能。
③第三階段:2020—2022年,南京藝術學院美術館完成了中心數據庫可視化架構設計(圖10)和移動互聯網服務端口架構設計,以中心數據庫為核心,進行新版PC端官網、智能移動端官網,微信小程序端、大眾媒體平臺數字矩陣化的數字平臺架構,全面展示南京藝術學院美術館的學術研究、展覽展示、公共教育與數字典藏等各項高校藝術博物館功能。
(2)數字隱蔽工程硬件系統建設
①將多功能報告廳的傳統投影升級為小間距LED屏,并增設導播、攝像設備及數字網絡端口,實現有線與無線信號的智慧化改造。(圖11)
②美術館大廳入口將用超高清LED大屏取代大幅海報展示架,配備獨立控制系統、多媒體播放系統和移動網絡端設備投屏系統,實現非局限性視頻海報、動態海報和交互素材的投放。(圖12)
③美術館引進大尺寸智慧屏,安裝并調試后投入使用到各個展廳,同時建設安裝美術館館體樓宇監控智能化系統,實現后臺與移動網絡客戶端的連接。
二、高校藝術博物館數字隱蔽工程特點與問題研究
(一)高校藝術博物館數字隱蔽工程的特點
高校藝術博物館數字隱蔽工程屬于泛數字隱蔽工程的范疇,也屬于數字工程領域的一個特定分支。但是在實際建設與應用中更多的是圍繞高校藝術博物館數字工程的特色和運行規則開展工作。泛數字隱蔽工程與高校藝術博物館數字隱蔽工程在應用領域的主要區別是前者主要集中在金融、醫療、制造業、信息技術等,其應用范圍非常廣泛,包括數據處理、系統集成、應用開發、網絡安全等。而后者主要應用于文化藝術遺產機構,旨在數字化、保護和展示藝術博物館藏品,包括藝術品、文物藏品、歷史文化遺產等。關注點是文化傳承、藝術品管理和文化教育,其主要體現為如下幾個方面。
1. 建筑自動化系統:包括智能照明系統、智能安防系統、智能中央空調系統等;
2. 中心數據庫:用于存儲、處理和管理高校藝術博物館大量藝術史、文獻、實物藏品、數字藏品、客群社群交互反饋、展覽數字檔案、設計數字檔案、藝術家數字檔案、媒體宣傳、資金、財務預決算、OA系統、典藏庫房管理系統等數據,支持云計算和大數據分析;
3.智慧藝術博物館系統:展示設備后臺管理、增強現實(AR)和虛擬現實(VR)后臺管理、移動設備官方應用程序、傳感器和物聯網設備后臺應用+管理;
4. 數字工程基礎設施
(1)軟件基礎工程(以南京藝術學院美術館為例),比如PC端官網架構+后臺管理系統(內含:數字展廳系統后臺、數字典藏庫管理系統后臺、在線公共教育系統后臺)、智能移動端官網架構+后臺管理系統、微信官方小程序端架構+后臺管理系統、數字媒體矩陣系統(新聞媒體APP平臺、視頻APP平臺);
(2)硬件基礎工程(以南京藝術學院美術館為例),比如場館監控智能化系統、展廳智慧屏、智慧學術報告廳系統、主入口數字顯示系統。
(二)高校藝術博物館數字隱蔽工程存在的問題
高校藝術博物館在實施數字隱蔽工程時,面臨的挑戰和問題與一般數字隱蔽工程類似,但在某些方面具有其特殊性。這些問題通常涉及技術實施、項目管理、資源配置等多個方面。以下是一些主要問題。
1. 技術和工具問題:在數字隱蔽工程的建設過程中,選擇合適的技術和工具常常面臨困難。我們需要謹慎考慮技術的成熟度、未來的可擴展性以及維護成本,但這些因素往往難以同時滿足,導致選擇過程充滿挑戰。另外,不同技術和系統的集成也是一大挑戰,需要確保新引入的技術與現有系統兼容,無縫集成,并且不影響系統的整體性能。
2. 管理和協調問題:數字隱蔽工程在項目管理和協調上通常牽涉多個團隊和部門,包括高校藝術博物館業務內專業人員(包括:藝術史、典藏管理與研究、展陳設計、展覽管理、公共教育、館務綜合管理)、IT專家、工程師、項目管理人員等。然而,有效的溝通和協調往往是一個復雜的問題,可能成為項目成功實施的障礙。不同團隊之間的溝通不暢和協調不一致可能導致項目進展緩慢,甚至失敗。尤其是國內的高校藝術博物館在人員專業構成上目前相對比較單一,更加凸顯這個問題所在。
3. 人才培養和團隊建設問題:隨著技術的不斷發展,高校藝術博物館團隊的技能和知識更新成了一個令人困擾的問題。培養和維護一個具備足夠技術能力的團隊變得越來越具有挑戰性,而且可能會導致團隊面臨技術滯后的風險。
4. 數據管理和治理問題:隨著高校藝術博物館數據量的不斷增長,有效管理和治理數據變得極為困難。數據的收集、存儲、分析、保護以及合規性等各方面問題開始變得棘手,而高校藝術博物館似乎缺乏足夠的解決方案來應對這些挑戰。這種情況使得數據管理和治理成為一個緊迫的問題。
5. 用戶參與和反饋問題:在數字隱蔽工程建設中,用戶的參與和反饋是優化和改進項目的關鍵。確保用戶需求得到滿足并獲得積極反饋是挑戰之一。挑戰主要集中在多樣化用戶需求、時間和資源壓力、解決問題的挑戰和滿足合規性要求。
6. 預算與資金限制問題:數字隱蔽工程往往需要顯著的資金投入,包括軟件、硬件和人力資源。在預算有限的情況下,如何有效地分配資源和確定優先級也是高校藝術博物館數字工程建設中遇到的問題所在。
三、高校藝術博物館數字隱蔽工程的建設對策
高校藝術博物館數字工程的構建不僅僅是數字化轉型,而是一個涉及多個方面的系統工程。在這個過程中,我們需要采用系統工程的方法論來規劃和管理數字工程項目,包括需求工程、系統設計、系統分析、驗證與確認等各個階段。確保每個階段都經過深入的分析和驗證,以滿足項目的整體目標。同時緊密結合數字隱蔽工程和顯性工程的設計與實施,它們必須協同合作,借助系統工程的原理和方法,這也是一個備受重視的研究領域和實踐課題。在數字工程的系統設計階段,我們需要特別考慮如何協調隱蔽工程和顯性工程,以確保系統在各個方面具備全面性、可靠性和可持續性。在數字工程的實施過程中,我們需要采用系統工程的方法來設計和管理系統的構架,通過科學的規劃、研究、設計、制造、測試和應用等步驟來有序組織和實施隱蔽工程和顯性工程,以確保數字工程的各個組成部分能夠有效集成,各個子系統能夠互聯互通,無縫協同工作,系統能夠高效運行并保持卓越性能,達到整體性能要求。[19]
作為一項復雜的系統工程,在數字工程建設中,隱蔽工程尤為重要,它需要從硬件系統建設和軟件系統建設兩個方面進行綜合考慮和規劃,經過反復的論證、規劃、研究與設計,是決定數字基建的重要基礎。如果沒有進行妥善的建設與管理,將會給整個數字工程帶來風險隱患與永久的結構缺陷。那么如何有效建設和管理數字隱蔽工程,以及協調其軟件系統和硬件系統,筆者給出了相應對策和建議。(見圖13)
(一)數字隱蔽工程軟件系統的建設與管理對策
1. 需求分析和規劃
在軟件系統建設初期,進行詳細的需求工程,與高校藝術博物館管理人員、行業專家和其他相關方緊密合作,明確軟件系統的需求和目標。使用系統工程的方法來將高級需求分解為具體的系統需求,以建立明確的需求基礎。另外,通過條目化、規范化的需求過程,形成需求數字線索并對設計更改進行基于需求的評審,進入技術狀態管理平臺。建議使用管理軟件,如JIRA[20]或Trello[21],以跟蹤和管理需求變更。
2. 系統的設計和架構
數字隱蔽工程軟件系統在系統設計階段綜合考慮各種需求和約束,基于需求分析,權衡各種可行的設計方案,包括功能/邏輯構架和物理構架,制定系統設計和架構,確保系統的設計能夠滿足用戶需求,并考慮到未來的可擴展性。采用標準化的設計原則和模式,以提高系統的穩定性和可維護性。建議使用系統設計軟件,如AutoCAD[22]或SolidWorks[23],進行詳細設計。
3. 系統的分析和優化
數字隱蔽工程軟件系統可以使用系統工程方法來進行系統分析,評估系統設計的有效性和合規性。在項目進行過程中,一方面進行系統的優化和改進,包括功能、性能、接口、安全性和可靠性,另一方面進行全面的系統性能評估,包括風險評估和故障模式效應分析,以滿足不斷變化的需求和挑戰。建議使用模擬軟件,如MATLAB[24]或Simulink[25],進行系統性能分析。
4. 系統的驗證與確認
數字隱蔽工程軟件系統包括系統驗證和確認,這一階段的工程實施人員和管理團隊負責規劃和實施驗證過程,以確保軟件系統的設計和制造符合特定需求。這包括編寫詳細的軟件系統測試方案和測試步驟,以驗證軟件系統是否按照規定的需求進行了構建和部署。建議使用測試管理工具,如TestRail[26]或Quality Center[27],進行測試規劃和追蹤。
(二)數字隱蔽工程硬件系統的建設與管理對策
在數字隱蔽工程中,硬件系統的建設與管理是至關重要的環節。為了確保數字隱蔽工程的順利進行,首先要在其硬件系統的建設與管理上樹立科學的建設與管理思維,然后再制定合理的建設與管理辦法。以下是針對數字隱蔽工程中硬件系統的建設與管理對策的詳細敘述。
1. 建設與管理思維
(1)整體性思維方法在硬件系統建設中的應用
①頂層性思維:在構建硬件系統時,首先需要從宏觀角度規劃整個系統的架構。這包括確定系統的總體目標、核心功能,以及如何與其他系統(如軟件、網絡等)協同工作。
②戰略性思維:制定長期的硬件發展計劃,考慮未來技術趨勢和業務需求的變化,確保系統可持續發展,具備適應性和靈活性。
(2)協同性思維方法在管理中的應用
①結構性思維:設計硬件系統時,需要確保各硬件組件之間的有效協同,比如數據中心的服務器、存儲和網絡設備之間的高效連接和通信。
②統籌性思維:在硬件系統的日常管理中,強調整體規劃和協調,確保系統維護、升級和故障處理等活動在整體框架下高效執行。
(3)發展性思維方法在系統優化中的應用
①趨勢性思維:持續關注硬件技術的發展趨勢,如云計算、邊緣計算和物聯網技術,以便及時采納新技術,提升系統性能和效率。
②階段性思維:通過分階段實施升級和改進計劃,逐步提升硬件系統的性能和可靠性,同時避免因大規模變更帶來的風險。
(4)環節性思維方法在關鍵環節優化中的應用
這種思維強調識別和專注于系統中的關鍵環節或要素。理解這些關鍵部分對整個系統的重要性,可以更有效地分配資源和精力,推動系統的整體發展。識別并關注硬件系統中的關鍵環節,如數據存儲的可靠性、網絡設備的安全性等,確保這些關鍵部分得到特別關注和充分的資源投入。
2. 建設與管理辦法
(1)整體架構規劃:在硬件系統的建設中,首要任務是設計一個穩定且可擴展的整體架構。這意味著要選擇能夠支持長期發展和技術進步的硬件。例如,選擇能夠擴展存儲容量和計算能力的服務器和網絡設備,以適應未來業務增長和技術變革的需求。另外,明確數字化建設的具體需求和目標。這包括了解所需服務的類型、用戶群體、預期的功能等?;谶@些信息,進行全面的規劃,包括硬件設施的種類、規模、性能要求等。
(2)硬件質量與性能選擇:選擇高性能、高質量的硬件設備是至關重要的。應當進行市場調研,根據需求分析的結果,選擇符合技術規格和預算的硬件設備,確保它們能在預期的運行環境中表現穩定。這包括但不限于服務器、存儲設備、網絡設備、安全設備等。在選擇時,考慮設備的性能、可靠性、擴展性、與現有系統的兼容性以及成本效益。
(3)管理制度建立與執行:建立全面的硬件設備管理制度,涵蓋采購、驗收、存儲、維護和故障處理等各個環節。這些制度應當確保設備從采購到報廢的整個生命周期得到妥善管理。
(4)監控體系的實施:部署高效的監控系統以實時監測硬件設備的狀態,包括溫度、性能負載、網絡流量等。使用專業的分析工具來處理收集到的數據,快速識別和響應潛在的問題。
(5)維護與保養策略:定期對硬件設備進行檢查、清潔和保養。制定并遵循詳細的維護保養計劃,對關鍵設備和部件進行定期更換,同時,確保硬件設施的環境(如溫濕度、清潔度、安全性)符合技術要求,以降低故障風險。
(6)人員培訓與管理:加強對操作和管理人員的培訓。確保團隊成員了解硬件系統的結構、運行原理以及維護保養技巧。定期組織培訓和交流,提高技能水平和應對突發情況的能力。
(7)安全性考慮:在所有這些措施中,安全性是一個不可忽視的方面??紤]到數字工程建設的安全性,確保硬件設施的物理和網絡安全,預防數據泄露和其他安全威脅。如防火墻、入侵檢測系統、物理安全措施等。
(三)數字技術對高校藝術博物館傳播推廣與展示系統的重要性和建設意義
1.提高可訪問性和擴大觀眾范圍
數字化展覽和在線藏品檔案使得高校藝術博物館的資源可以跨越地理界限,向全球觀眾開放。這不僅增加了高校藝術博物館的可訪問性,也極大地擴展了其觀眾范圍。通過提供多語言版本的數字內容,高校藝術博物館可以更好地服務于不同語言和文化背景的國際觀眾。
2.豐富的互動體驗與教育價值
隨著VR和AR技術的不斷成熟,高校藝術博物館可以創建更加沉浸式和互動性強的展覽體驗。觀眾可以通過專門的設備或者智能手機,進入一個虛擬重建的歷史場景,或者在現實世界中疊加虛擬信息,這樣的體驗讓觀眾仿佛穿越時空,親身體驗歷史事件或藝術作品的創作背景。
利用數據分析和人工智能,高校藝術博物館可以提供個性化的展覽導覽和學習體驗,根據觀眾的興趣和行為定制推薦內容。
3.促進藏品保護與研究
數字孿生技術允許高校藝術博物館創建藏品的高精度數字副本。這些數字副本不僅可以用于線上展覽,吸引無法到場的遠程觀眾,還可以在藏品保護中發揮重要作用。通過對數字副本的分析和模擬,研究人員可以預測和防范可能對實物造成損害的因素,從而更有效地保護這些珍貴的文化遺產。另外,隨著數字藝術品市場的興起,區塊鏈技術提供了一種確保藝術品真偽和版權歸屬的有效手段。通過將藝術品的起源、歷史和所有權信息記錄在區塊鏈上,博物館可以為公眾提供可驗證的藝術品真實性證明,同時保護藝術家的版權和創作收益。
4.提升品牌形象和市場競爭力
積極采用最新的數字技術,可以幫助高校藝術博物館塑造創新和前衛的品牌形象,吸引年輕觀眾和技術愛好者。通過社交媒體平臺分享數字化內容和互動體驗,高校藝術博物館可以有效提高其在公眾中的知名度和影響力,增強市場競爭力。
5.提高管理效率與服務質量
采用數字技術,如物聯網(IoT)設備和智能分析工具,可以提高高校藝術博物館的運營效率,如通過智能環境監控系統保護藏品,或通過數據分析優化參觀流線和服務。數字平臺還為高校藝術博物館提供了與觀眾直接交流和收集反饋的渠道,幫助博物館更好地了解觀眾需求,提升服務質量和觀眾滿意度。例如AI技術可以幫助高校藝術博物館根據觀眾的興趣和行為模式定制個性化的參觀路線和解說內容。例如,基于觀眾在展覽中的停留時間和興趣點,智能導覽系統能夠推薦其他觀眾可能感興趣的展品或展區。此外,通過語音識別和自然語言處理技術,觀眾可以與展品進行“對話”,獲取更加豐富和深入的信息。
四、結語
高校藝術博物館數字化建設是其自身實現科學化、智慧化的必由之路。發現、總結和解決好高校藝術博物館數字化建設過程中遇到的問題,這已經成為行業同仁的共識。高校藝術博物館數字工程是一個系統工程,不僅需要自身業內的不斷奮斗,還需要其他學科人才的交叉、專業隊伍的融合。目前,高校藝術博物館數字化建設還處于起步階段,在應用層面也僅僅局限在網絡虛擬展示和局部展覽的交互展示上,比起較早開始數字化轉型的大型博物館和其他行業還有很大差距。所以,我們只有不斷學習系統性發展規律,堅持可持續發展理念,積極推進高校藝術博物館數字化事業穩步發展,以信息技術作為基礎,利用數字技術作為主要手段,并以智能技術為引領,才能增強和擴展高校藝術博物館的綜合功能,提升其在公共文化服務領域的作用。通過整合和應用先進的數字技術資源,我們未來將傳統的高校藝術博物館轉型為真正意義上的智慧型藝術博物館,以滿足數字時代迫切的發展需求。
本文為江蘇高校哲學社會科學研究一般項目《高校藝術博物館數字化建設與實踐》(項目編號2023SJYB0420)的階段性研究成果。
作者簡介:徐軒露,南京藝術學院美術館信息工程部主任、助理研究員,研究方向為藝術博物館學、數字博物館。
[1]張永剛:《建設中國大學藝術博物館》,《中國民族博覽》2023年第4期,第93—95頁。
[2]中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于推進實施國家文化數字化戰略的意見(2022年)》,[EB/OL]https://www.gov.cn/zhengce/2022-05/22/content_5691759.htm
[3]《人民日報》:《加強數字化發展治理推進數字中國建設(人民要論)》,人民網[EB/OL]http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2022-02/15/nw.D110000renmrb_20220215_1-07.htm
[4]譚沅軍、李曉欽、熊德山:《淺析我國“數字化+博物館”融合發展與應用》,《長江文明》2023年第1期,第113—119頁。
[5]增強現實技術(英文名稱:Augmented Reality,縮寫為AR)。
[6]虛擬現實技術(英文名稱:Virtual Reality,縮寫為VR)。
[7]楊丹:《高校博物館數字化建設的理性思考》,《黑龍江教育(高教研究與評估)》2009年第12期,第45—46頁。
[8]肖竹青:《大數據時代美術館展覽數據的運用:以關山月美術館為例》,《大眾文藝》2019年第12期,第72—73頁。
[9]安軍:《現代博物館數字化建設技術的應用與革新》,《中國設備工程》2023年第10期,第33—35頁。
[10]新型基礎設施建設(簡稱:新基建New Infrastructure),2018年12月19日至21日,中央經濟工作會議在北京舉行,會議重新定義了基礎設施建設,把5G、人工智能、工業互聯網、物聯網定義為“新型基礎設施建設”。
[11]系統工程(Systems Engineering)是為了最好地實現系統的目的,對系統的組成要素、組織結構、信息流、控制機構等進行分析研究的科學方法。
[12]隱蔽工程(Hidden Engineering)是指在建筑或工程項目中,一些關鍵的結構、設備、系統或構件被安裝或布置在建筑物內部,通常無法直接看到或容易觀察到的部分。
[13]王巍巍、王樂:《美國數字工程戰略發展分析》,《航空動力》2022年第5期,第23—26頁。
[14]Goerger S R et al.,"Engineered resilient systems: a DoD perspective", Procedia Computer Science 28(2014):865-872.
[15]Kraft E M,"Digital engineering enabled systems engineering performance measures",AIAA Scitech Forum 10(2020):1-24.
[16]楊雪梅、陳港泉、何紅軍、張婷、趙良:《敦煌研究院文物數字資源版權問題探析》,《中國博物館》2024年第1期,第95頁。
[17]楊雪梅、陳港泉、何紅軍、張婷、趙良:《敦煌研究院文物數字資源版權問題探析》,《中國博物館》2024年第1期,第95頁。。
[18]徐軒露:《高校藝術博物館“顯性與隱蔽”數字工程的構建與探索——以南京藝術學院美術館數字華建設為例》,《南京藝術學院學報(美術與設計)》2023年第6期,第204頁。
[19]畢思文:《數字工程基礎理論框架構建》,《地質災害與環境保護》2003年第4期,第51—57頁。
[20]JIRA是Atlassian公司出品的項目與事務跟蹤工具,被廣泛應用于缺陷跟蹤、客戶服務、需求收集、流程審批、任務跟蹤、項目跟蹤和敏捷管理等工作領域。
[21]Trello是一款可視化的項目及任務管理軟件,可支持中英文等多種語言,具有項目/任務跟蹤、文檔管理/存儲、團隊協作等核心功能。
[22]AutoCAD(Autodesk Computer Aided Design)是Autodesk(歐特克)公司于1982年首次開發的自動計算機輔助設計軟件,用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計,現已經成為國際上廣為流行的繪圖工具。
[23]SolidWorks是一款流行且廣泛應用于機械設計和工程學科的3D CAD軟件,它可以幫助工程師實現3D建模、分析、繪制和制造各種機械部件和設備。
[24]MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業數學軟件,用于數據分析、無線通信、深度學習、圖像處理與計算機視覺、信號處理、量化金融與風險管理、機器人,控制系統等領域。
[25]Simulink是美國Mathworks公司推出的MATLAB中的一種可視化仿真工具。Simulink是一個模塊圖環境,用于多域仿真以及基于模型的設計。它支持系統設計、仿真、自動代碼生成以及嵌入式系統的連續測試和驗證。
[26]TestRail是一個基于網頁的測試用例管理工具,用來管理、跟蹤和組織軟件測試工作。
[27]Quality Center是一個基于Web的測試管理工具,可以組織和管理應用程序測試流程的所有階段,包括制定測試需求、計劃測試、執行測試和跟蹤缺陷。