美術(shù)領(lǐng)域文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)與傳承

摘 要：對美術(shù)領(lǐng)域文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)與傳承進(jìn)行概述，從建立數(shù)字化檔案與數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用、文化遺產(chǎn)教育與在線展示和教育、修復(fù)與保護(hù)、數(shù)據(jù)分析與人工智能五個方面，探討美術(shù)領(lǐng)域文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)與傳承的實(shí)踐。采用文獻(xiàn)綜述、案例分析和實(shí)證研究等方法，系統(tǒng)梳理數(shù)字化技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)、展示、教育和修復(fù)等方面的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。結(jié)果顯示，數(shù)字化技術(shù)為文化遺產(chǎn)的保護(hù)與管理提供了高效、安全的解決方案，創(chuàng)新了文化遺產(chǎn)的展示與教育方式，并在文化遺產(chǎn)的修復(fù)與保護(hù)中發(fā)揮著重要作用。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用極大地推動了文化遺產(chǎn)的傳承與可持續(xù)發(fā)展，未來應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)跨學(xué)科合作與技術(shù)創(chuàng)新，以更好地應(yīng)對文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳承面臨的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：美術(shù)領(lǐng)域；文化遺產(chǎn)；數(shù)字化技術(shù)；保護(hù)與傳承

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字科技在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，為文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承提供了新的手段和方法。數(shù)字科技是有效促進(jìn)文化管理和交流、文化遺產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展，提升社會公眾特別是青少年對文化遺產(chǎn)保護(hù)工作的認(rèn)知度、關(guān)注度和參與感的重要手段。近年來，我國已經(jīng)有很多物質(zhì)文化遺產(chǎn)和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)通過數(shù)字影像與檔案得到了保護(hù)與傳承，并且在二進(jìn)制世界中獲得了“永生”[1]。同時，數(shù)字技術(shù)能夠提升文化遺產(chǎn)保護(hù)的交流性。文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)相對于傳統(tǒng)的文化遺產(chǎn)保護(hù)，更能起到擴(kuò)大和輻射作用。此外，數(shù)字技術(shù)還為美育提供了新的教學(xué)手段和方法。例如，通過VR互動式教學(xué)、虛擬仿真平臺教學(xué)等，可以重構(gòu)文化遺產(chǎn)教育模式，為解決文化遺產(chǎn)教育淺層化、單一化、質(zhì)量低等痛點(diǎn)提供新可能[2]。

由此可見，數(shù)字科技在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，有必要展開深入研究和實(shí)踐探索。下面分別從五個方面探討美術(shù)領(lǐng)域文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)與傳承的實(shí)踐，以期推動文化遺產(chǎn)的傳承與可持續(xù)發(fā)展。

一、建立數(shù)字化檔案與數(shù)據(jù)庫

通過高分辨率攝影、3D掃描、激光掃描等技術(shù)，將藝術(shù)品和文化遺產(chǎn)以數(shù)字形式記錄下來。這些數(shù)字檔案不僅可以用于學(xué)術(shù)研究，還能在遺產(chǎn)受到損壞或丟失時提供參考。

敦煌研究院是國際敦煌學(xué)研究的最大實(shí)體，如今，隨著元宇宙技術(shù)的發(fā)展，敦煌研究院也在積極探索文化遺產(chǎn)新的展示方式和保護(hù)手段。“數(shù)字敦煌·開放素材庫”的上線，促進(jìn)了敦煌石窟藝術(shù)信息的保存，也為敦煌石窟綜合保護(hù)體系建設(shè)提供了可能。通過數(shù)字化技術(shù)，觀眾可以更方便地欣賞敦煌石窟的精華，感受中國的歷史和文化。

敦煌研究院也在實(shí)施“窟內(nèi)文物窟外看”智能化虛擬體驗(yàn)項(xiàng)目，通過研發(fā)推廣“云游敦煌”小程序，讓觀眾可以隨時隨地參觀敦煌石窟，不受時間和地點(diǎn)的限制。

故宮博物院的“數(shù)字文物庫”也是一個在線展示和數(shù)字化收藏內(nèi)容豐富的平臺。故宮博物院在2019年推出了線上數(shù)字文物項(xiàng)目“數(shù)字文物庫”，公開了186萬余件藏品的基本信息，首批精選了5萬件文物的高清數(shù)字影像向社會公布。“數(shù)字文物庫”是故宮博物院官網(wǎng)上最受公眾歡迎的數(shù)字產(chǎn)品之一，也是公眾了解和認(rèn)知文化遺產(chǎn)的重要途徑[3]。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)可以為觀眾提供沉浸式體驗(yàn)。例如，觀眾可以通過VR頭顯“參觀”遠(yuǎn)在他國的博物館，或通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)空間中與藝術(shù)品互動。

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)、展示和教育方面具有廣泛的應(yīng)用。以下是一些具體案例。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

其一，虛擬重建歷史遺址。“羅馬重建項(xiàng)目”通過VR技術(shù)，使學(xué)者和游客可以體驗(yàn)古羅馬時期的建筑和生活場景；利用考古學(xué)數(shù)據(jù)和歷史文獻(xiàn)，虛擬重建了古羅馬的廣場、競技場和公共浴場等。這樣的虛擬重建不僅可以讓人們身臨其境地感受歷史文化，還可以保護(hù)遺址免受大量游客的破壞。

其二，沉浸式博物館體驗(yàn)。大英博物館的虛擬導(dǎo)覽，使觀眾可以通過VR設(shè)備參觀博物館的展品和展廳，即使身處世界各地，也能有親臨其境般的體驗(yàn)。這種方式不僅方便了不能親自到場的觀眾，還可以通過互動和多媒體展示，提供更加豐富的文化和歷史背景信息[4]。

（二）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

其一，現(xiàn)場導(dǎo)覽。以龐貝古城AR導(dǎo)覽為例，在龐貝古城遺址，游客可以使用AR導(dǎo)覽應(yīng)用，通過智能手機(jī)或平板電腦看到遺址的數(shù)字重建圖像。AR技術(shù)可以在游客眼前疊加顯示古城的原貌，包括建筑、街道和市場等。這不僅使游客更好地理解歷史場景，還減少了對遺址的物理干擾。

其二，文物展示。以盧浮宮AR展覽為例，盧浮宮利用AR技術(shù)對部分展品進(jìn)行了展示。游客可以使用AR設(shè)備或應(yīng)用程序掃描展品，看到相關(guān)的數(shù)字內(nèi)容，比如3D模型、歷史背景介紹和相關(guān)視頻等。這種方式可以提供更多的信息和互動體驗(yàn)，提升觀眾的參觀體驗(yàn)。

三、文化遺產(chǎn)教育與在線展示、教育

數(shù)字化使博物館和畫廊能夠?qū)⑺麄兊恼蛊吩诰€展示給全球觀眾。虛擬仿真平臺重構(gòu)了文化遺產(chǎn)教育模式，學(xué)生可以在虛擬平臺上進(jìn)行模擬操作和學(xué)習(xí)，體驗(yàn)歷史事件和文化場景。這不僅為學(xué)生提供了深度的互動學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還解決了傳統(tǒng)教育淺層化和單一化的問題[5]。

在數(shù)字化教育與傳播領(lǐng)域，關(guān)于線上展覽與教育活動以及數(shù)字化教育平臺的嘗試如下。

（一）中國國家博物館的“手拉手：我們與你同在——全球博物館珍藏展示在線接力”活動

2020年，中國國家博物館聯(lián)合全球多家博物館共同舉辦了這一活動。活動以接力直播、在線聯(lián)展的方式，將各館珍藏文物集中呈現(xiàn)在全球觀眾面前。來自五大洲共16家具有國際影響力的國家級博物館館長親臨一線，向全球觀眾展示并講解各自精選的館藏文物珍品。

這一活動引起了國內(nèi)外社會公眾的廣泛關(guān)注和參與。其不僅展示了各國博物館的珍藏，還通過數(shù)字化手段普及了文化遺產(chǎn)知識，提升了公眾的文化素養(yǎng)。

（二）西安城墻的“遇見城墻”智能導(dǎo)覽系統(tǒng)

“遇見城墻”智能導(dǎo)覽系統(tǒng)是一款通過手機(jī)客戶端小程序提供的數(shù)字化教育平臺。該平臺旨在為游客提供更加便捷、豐富的城墻游覽體驗(yàn)，并在此過程中融入文化遺產(chǎn)教育。

該系統(tǒng)為游客提供了景區(qū)周邊的美食、美景、美圖等信息，幫助游客更好地規(guī)劃游覽路線。同時，結(jié)合H5小游戲等互動方式，使游客在游覽過程中接受文化遺產(chǎn)教育，深入了解城墻的歷史和文化背景。通過數(shù)字化教育平臺，西安城墻成功地將文化遺產(chǎn)知識融入游客的游覽體驗(yàn)，提高了公眾對文化遺產(chǎn)的認(rèn)知和保護(hù)意識。

四、修復(fù)與保護(hù)

數(shù)字技術(shù)在修復(fù)和保護(hù)藝術(shù)品方面也有重大貢獻(xiàn)。通過3D建模和仿真技術(shù)，修復(fù)專家可以制訂精確的修復(fù)計(jì)劃。此外，數(shù)字化記錄還可以幫助追蹤和監(jiān)控藝術(shù)品的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的問題[6]。

明十三陵中的定陵，規(guī)模宏大，蘊(yùn)含深厚歷史與文化。陵內(nèi)文物反映了明朝工藝與文化，為歷史研究之寶。但發(fā)掘時因技術(shù)不足導(dǎo)致文物受損嚴(yán)重，如織物氧化、絹鍛風(fēng)化、遺骨失形，歷史價值受損。此教訓(xùn)凸顯了文物保護(hù)之難，強(qiáng)調(diào)考古與保護(hù)需謹(jǐn)慎，科學(xué)規(guī)劃，確保歷史遺產(chǎn)的妥善傳承。

數(shù)字化技術(shù)在文化遺產(chǎn)修復(fù)與保護(hù)中扮演的重要角色，主要體現(xiàn)在提升監(jiān)測和保護(hù)能力、應(yīng)對環(huán)境和人為因素的挑戰(zhàn)、解決展示與保護(hù)的矛盾等方面。龍門石窟的智慧文旅數(shù)字孿生平臺就是一個很好的例子：數(shù)字孿生技術(shù)在龍門石窟智慧文旅平臺中的應(yīng)用是一項(xiàng)創(chuàng)新且復(fù)雜的工程[7]，它充分利用了現(xiàn)代科技手段，對龍門石窟這一世界文化遺產(chǎn)進(jìn)行了全面、精細(xì)的數(shù)字化復(fù)原和管理。以下是對該技術(shù)應(yīng)用的詳細(xì)探討。

（一）高精度建模與復(fù)原

龍門石窟智慧文旅數(shù)字孿生平臺利用數(shù)字孿生技術(shù)[8]，對龍門石窟景區(qū)及其周邊環(huán)境進(jìn)行了廣泛而深入的建模，包括但不限于龍門石窟主佛區(qū)及周邊31.7平方公里的地形地貌、交通路網(wǎng)、文化遺存、山田林河、生態(tài)植被等，以及對周邊村落的三維建模。針對石窟區(qū)，該平臺還采用了激光點(diǎn)云技術(shù)，進(jìn)行了中精度掃描和對象化建模，真實(shí)還原了其外觀和紋理。對于重要文物如奉先寺盧舍那大佛等，更是進(jìn)行了結(jié)構(gòu)精度和紋理精度均達(dá)到1毫米的高精度還原，確保了文物信息的準(zhǔn)確留存。

（二）實(shí)時監(jiān)測與預(yù)警

數(shù)字孿生平臺集成了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[9]，通過在景區(qū)內(nèi)布置各種傳感器（溫濕度傳感器、振動傳感器等），實(shí)時監(jiān)測文物的保存環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài)。這些傳感器能夠收集到大量實(shí)時數(shù)據(jù)，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳輸?shù)綌?shù)字孿生平臺進(jìn)行分析處理。

平臺利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，對收集到的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析。通過預(yù)設(shè)的算法和模型，平臺能夠及時發(fā)現(xiàn)文物保存環(huán)境中的潛在風(fēng)險(xiǎn)（溫濕度異常、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題等），并向管理人員發(fā)出預(yù)警信息[10]。這有助于管理人員及時采取措施保護(hù)文物安全。

五、數(shù)據(jù)分析與人工智能

利用數(shù)據(jù)分析和人工智能（AI）技術(shù)，可以分析大量的藝術(shù)品數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律和特征。例如，AI技術(shù)可以用于鑒定藝術(shù)品的真?zhèn)巍㈩A(yù)測藝術(shù)品的市場價值，甚至可以嘗試重現(xiàn)傳統(tǒng)技藝和藝術(shù)風(fēng)格[11]。

（一）AI鑒定藝術(shù)品的真?zhèn)?/p>

人工智能通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠分析大量藝術(shù)品的數(shù)據(jù)特征，包括材質(zhì)、工藝、風(fēng)格等多方面的信息，從而輔助鑒定藝術(shù)品的真?zhèn)巍＠纾谖奈镨b定領(lǐng)域，AI可以學(xué)習(xí)文物的光譜特征、元素成分、三維形態(tài)等，通過圖像識別、指紋識別等技術(shù)手段，對未知文物的真?zhèn)芜M(jìn)行高效準(zhǔn)確的判斷。

（二）AI預(yù)測藝術(shù)品的市場價值

機(jī)器學(xué)習(xí)算法基于大數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠分析藝術(shù)品的歷史交易數(shù)據(jù)、市場趨勢以及藝術(shù)家的風(fēng)格特征等信息，從而預(yù)測藝術(shù)品的市場價值。這一過程不僅考慮了藝術(shù)品的物理屬性，還結(jié)合了市場供求關(guān)系、消費(fèi)者偏好等經(jīng)濟(jì)因素。

（三）AI重現(xiàn)傳統(tǒng)技藝和藝術(shù)風(fēng)格

雖然AI目前還無法完全獨(dú)立創(chuàng)造出全新的藝術(shù)形式，但它可以通過學(xué)習(xí)和模仿傳統(tǒng)藝術(shù)家的風(fēng)格和技巧，嘗試重現(xiàn)傳統(tǒng)技藝和藝術(shù)風(fēng)格。

六、結(jié)語

數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用為文化遺產(chǎn)的傳承與可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。數(shù)字化技術(shù)不僅提高了文化遺產(chǎn)的保護(hù)與管理效率，還創(chuàng)新了文化遺產(chǎn)的展示與教育方式，使更多人能夠以更加便捷、直觀的方式接觸和了解文化遺產(chǎn)。同時，數(shù)字化技術(shù)在文化遺產(chǎn)的修復(fù)與保護(hù)方面也發(fā)揮了重要作用，為延長文物的保存壽命提供了有力支持。展望未來，為更好地應(yīng)對美術(shù)領(lǐng)域文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳承的新挑戰(zhàn)，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)跨學(xué)科合作，推動技術(shù)創(chuàng)新，共同探索文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)與傳承的新模式、新方法。通過跨學(xué)科的合作與交流，可以將不同領(lǐng)域的知識和技術(shù)相融合，為文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承提供更加全面、科學(xué)的解決方案。同時，還應(yīng)積極關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展趨勢，不斷推動技術(shù)創(chuàng)新，以適應(yīng)文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的新需求、新挑戰(zhàn)。相信在全社會的共同努力下，美術(shù)領(lǐng)域文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)與傳承能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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作者單位：

湖北美術(shù)學(xué)院繪畫學(xué)院