胡治宇 利 莉

（景德鎮(zhèn)學(xué)院數(shù)信系，江西景德鎮(zhèn) 333000）

一、前言

陶瓷文物是人類文明發(fā)展和進(jìn)程中的美麗瑰寶，陶瓷文物見證了人們生活水平的提高，通過展示陶瓷文物達(dá)到信息交流和傳遞的目的。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和信息時(shí)代的到來，以多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為主的應(yīng)用技術(shù)，給陶瓷文物的展示和設(shè)計(jì)帶來新的活力，新技術(shù)的運(yùn)用使陶瓷文物修復(fù)設(shè)計(jì)過程一改呆板的設(shè)計(jì)方式向個(gè)性動(dòng)態(tài)可視的設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)變。

二、常見的幾種新技術(shù)

1、計(jì)算機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)(Industrial Design，簡稱ID)

計(jì)算機(jī)陶瓷工業(yè)設(shè)計(jì)是將技術(shù)與藝術(shù)交叉結(jié)合形成，陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)既不是單純的工程設(shè)計(jì)也不是單純的藝術(shù)創(chuàng)作，而是通過設(shè)計(jì)創(chuàng)造完成一種藝術(shù)產(chǎn)品的特殊美學(xué)形式，這是為了滿足人們對(duì)陶瓷產(chǎn)品的功能、材料、色彩等諸多要求，滿足人們?cè)诋?dāng)今社會(huì)環(huán)境下對(duì)經(jīng)濟(jì)，人文等綜合要求，設(shè)計(jì)出簡單、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的陶瓷產(chǎn)品，以提高人們物質(zhì)和精神生活的質(zhì)量，降低生活成本。所以通過研究陶瓷工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，以現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)完成陶瓷產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的綜合性技術(shù)。

陶瓷工業(yè)設(shè)計(jì)主要是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐，以消費(fèi)者需求為依據(jù)研發(fā)產(chǎn)品，主要注重產(chǎn)品的創(chuàng)新性、宜人性和環(huán)保性等因素。由于日新月異的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)生巨大沖擊，各個(gè)廠家主要將精力放在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、工業(yè)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)字化設(shè)計(jì)流程和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的應(yīng)用，未來工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)將更高效、更靈活、更精確帶動(dòng)陶瓷工業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式最終將替代，企業(yè)能在更短的設(shè)計(jì)生命周期中可創(chuàng)造出更加實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的陶瓷產(chǎn)品。

2、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，簡稱VR）

交互式陶瓷虛擬展廳是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的具體應(yīng)用，通過借助于計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)將陶瓷展品、場(chǎng)景、燈光等原型數(shù)字化，通過采集和輸入整合生成三維立體的虛擬環(huán)境，在交互式虛擬展廳中參觀者可以身臨其境地參與展示活動(dòng)，可以借助虛擬設(shè)備在虛擬場(chǎng)景內(nèi)體驗(yàn)真實(shí)環(huán)境一樣的交互體驗(yàn)，改變?cè)趥鹘y(tǒng)展示中呆板的表現(xiàn)形式。參觀者可以在視覺、觸覺、聽覺等多個(gè)信息通道中接受鮮活的感官信息，在交互式虛擬三維活動(dòng)空間中體會(huì)虛擬展示的沉浸性、交互性和想象性。以虛擬人機(jī)交互的方式替代枯燥、被動(dòng)的傳統(tǒng)交流方式。交互式虛擬展廳的好處有：

（1）改變用戶被動(dòng)的參與

一個(gè)優(yōu)秀的交互設(shè)計(jì)應(yīng)該是從用戶的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)以用戶為中心，使用戶能夠面對(duì)面與系統(tǒng)交流，愿意主動(dòng)地參與整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)互動(dòng)，使用戶最大化地體驗(yàn)展示效果。增強(qiáng)對(duì)用戶操作的反饋，提高互動(dòng)性和趣味性。

（2）改變單一的靜態(tài)展示

傳統(tǒng)的展示設(shè)計(jì)一般在真實(shí)環(huán)境下，單一的展示信息和內(nèi)容。傳遞給觀眾的信息通道主要是視覺通道，沒有發(fā)揮如觸覺、聽覺等其他信息通道的作用。交互式虛擬展廳通過在三維虛擬環(huán)境制作現(xiàn)實(shí)環(huán)境場(chǎng)景，在虛擬場(chǎng)景中置入數(shù)字展品，采用3D渲染技術(shù)輸出逼真的虛擬展廳。用戶借助如頭盔顯示器，數(shù)據(jù)手套等虛擬輔助設(shè)備游覽展廳，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如：在上海世博各展館均有數(shù)字瀏覽體會(huì)。

（3）改變傳統(tǒng)的交互方式

在交互式虛擬展廳中用戶不是單純與計(jì)算機(jī)交流，而是通過頭盔、3D眼鏡、數(shù)據(jù)手套等輸入設(shè)備，以用戶的好奇心為出發(fā)點(diǎn)，使用戶直接與展示的三維原型進(jìn)行交互，讓用戶在虛擬環(huán)境中體會(huì)真實(shí)的感覺。

三、現(xiàn)代技術(shù)在陶瓷文物中的應(yīng)用

在陶瓷文物保護(hù)領(lǐng)域，現(xiàn)代技術(shù)與其他學(xué)科相結(jié)合，可以發(fā)揮出巨大作用。

1、斷層攝影對(duì)破損陶瓷的精確診斷作用

斷層攝影主要有：x射線斷層攝影、超聲波斷層攝影和核磁共振斷層攝影。在對(duì)破損處的斷層掃描，主要是需要能夠精確無損的完成。利用CT技術(shù)使我們能對(duì)三維物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確無損的檢測(cè)，從而可以測(cè)量物體的密度或是地下分布狀況。

2、對(duì)文物的輔助修復(fù)作用

傳統(tǒng)文物修復(fù)方法主要依靠手工操作，文物修復(fù)的質(zhì)量很大程度上依賴于修復(fù)者的水平。當(dāng)遇到數(shù)量巨大的待修文物時(shí)，傳統(tǒng)的修復(fù)手段就會(huì)因?yàn)槿斯さ脑蜃浇笠娭?。為提高我國文物修?fù)事業(yè)的發(fā)展，引入先進(jìn)的技術(shù)手段，是文物修復(fù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

采用有限元分析法輔助修復(fù)文物是當(dāng)前一種主流的方法，其基本思想是化無限為有限，采用離散化達(dá)到最終修復(fù)的目的。將物質(zhì)看成是由無限個(gè)物質(zhì)微元和結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的連續(xù)體，假設(shè)在結(jié)構(gòu)點(diǎn)處相互連結(jié)的單元所構(gòu)成的組合體為基礎(chǔ)單位，從而將對(duì)連續(xù)體的分析轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)以一個(gè)單位和單位之間組合的問題。

3、對(duì)遺址和博物館的數(shù)字化

加快遺址和博物館的數(shù)字化工作，有利于在信息時(shí)代下的資源再利用和生存。利用數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)所帶來的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)給博物館帶來新的活力。數(shù)字化對(duì)文物庫管的保存與存檔，虛擬互動(dòng)博物館、虛擬文物遺址等有重要幫助。遺址和博物館數(shù)字化可以在虛擬環(huán)境中通過網(wǎng)絡(luò)將信息集中，提供數(shù)字化的研究與利用，將賦予遺址、文物和博物館新的生命特性。主要的相關(guān)技術(shù)有：

圖1 西安碑林博物館“青雅”石雕修復(fù)前后

（1）計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)

圖2秦陵俑二號(hào)坑全貌圖

“百聞不如一見”，視覺是人類信息傳遞的重要載體，圖像作為是再現(xiàn)視覺的重要組成部分，計(jì)算機(jī)圖像處理針對(duì)圖像出現(xiàn)的不清晰、巨量圖片、破損圖像、圖像壓縮、圖像對(duì)比等內(nèi)容。例如敦煌壁畫經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn)，由于氣候等諸多因素，壁畫的色彩正在逐漸變淡需要及時(shí)保護(hù)，于是敦煌研究院處于保護(hù)和再研究，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)將壁畫文物數(shù)字化存儲(chǔ)，在保護(hù)壁畫的同時(shí)還能夠繼續(xù)研究壁畫內(nèi)容。

在秦陵考古過程中，為能夠全面了解秦俑的分布和坑道的整體情況，考古隊(duì)通過利用計(jì)算機(jī)圖像全景處理技術(shù)與攝影全息技術(shù)相結(jié)合，制作出秦陵俑二號(hào)坑的全貌圖，在此基礎(chǔ)上探索出對(duì)大型遺址全景制作技術(shù)。

（2）互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用

將博物館和遺址數(shù)字化后，建立基于網(wǎng)絡(luò)信息化的數(shù)字博物館，將考古和文物數(shù)字資料共享在整個(gè)歷史文物系統(tǒng)中，方便考古和愛好者們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上查詢相關(guān)信息。目前有部分博物館已經(jīng)開始開展數(shù)字博物館的工作。例如：北京故宮博物館、南京博物院及武漢博物院等紛紛建立自己的網(wǎng)上博物館，為考古工作人員和參觀者提供數(shù)字化的文物多媒體信息，方便大家對(duì)文物的進(jìn)一步科考、對(duì)比、展覽與保護(hù)。積極推動(dòng)和促進(jìn)博物館數(shù)字化的步伐，是走向未來考古工作模式的第一步。

（3）計(jì)算機(jī)三維激光測(cè)量

激光測(cè)量技術(shù)是近幾年具有代表性的綜合科學(xué)技術(shù)運(yùn)用之一，從單光點(diǎn)激光測(cè)量技術(shù)到現(xiàn)在運(yùn)用數(shù)據(jù)處理、三維掃描、數(shù)據(jù)分析融為一體的綜合立體激光測(cè)距系統(tǒng)，一套完善、成熟的三維激光測(cè)量手段。近年來在文物鑒定和考古學(xué)中需要對(duì)文物快速，準(zhǔn)確的完成高精度測(cè)量，三維激光測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用很好地滿足了這些要求。同時(shí)在對(duì)文物測(cè)量過程中，需要盡可能保護(hù)文物本身，三維激光測(cè)量技術(shù)在不直接接觸到文物的情況下就能夠無損地完成對(duì)文物的測(cè)量，這是很多其他測(cè)量方法不能企及的一大特點(diǎn)，由此可見三維激光測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)十分適合對(duì)文物測(cè)量的需求。同時(shí)通過三維激光測(cè)量技術(shù)可以幫助文物數(shù)字化，再將數(shù)據(jù)數(shù)字化后，可以直接對(duì)文物信息保存，為以后的維護(hù)和研究做準(zhǔn)備，對(duì)部分會(huì)發(fā)生形變的文物還可以提供早期的數(shù)據(jù)資料和準(zhǔn)確的修復(fù)信息。

例如在對(duì)西漢時(shí)期梁國王陵柿園墓出土壁畫的研究中，河南博物院的鐵付德等人利用三維激光測(cè)量技術(shù)幫助研究，高精度掃描壁畫表面的重點(diǎn)損壞部位，對(duì)所獲數(shù)據(jù)和圖片的研究，還原了壁畫的原貌，且對(duì)及壁畫損壞的物理形態(tài)進(jìn)行了測(cè)量，為綜合保護(hù)壁畫提供了基礎(chǔ)。

圖2西安曲江富陶陶藝數(shù)字博物館效果圖

四、西安曲江富陶陶藝數(shù)字博物館提供的示范經(jīng)驗(yàn)

西安曲江富陶陶藝博物館以陶瓷藝術(shù)的交流發(fā)展為核心，以鑒賞、參與、體驗(yàn)、互動(dòng)等方式，面向國內(nèi)外開展多方位、多功能的陶藝交流活動(dòng)。館內(nèi)設(shè)立了現(xiàn)代陶藝博物館展區(qū)、陶藝畫廊、陶藝工作室、陶藝展銷廳、陶藝休閑中心等項(xiàng)目，是中華陶藝事業(yè)和世界陶藝文化交流的平臺(tái)。西安曲江富陶陶藝博物館除了有傳統(tǒng)意義上的博物館展廳，還建立了陶藝數(shù)字博物館。

西安曲江富陶陶藝數(shù)字博物館不僅可以通過網(wǎng)站進(jìn)行觀賞體驗(yàn)，還可以通過安卓、蘋果等移動(dòng)設(shè)備客戶端進(jìn)行游館體驗(yàn)，徹底實(shí)現(xiàn)了參觀者隨時(shí)隨地觀賞國際陶藝藝術(shù)大師作品的觀賞需求。該數(shù)字博物館還打破了以往網(wǎng)上博物館只能單角度簡單瀏覽的缺陷，所有立體展品都通過三維圖像技術(shù)多角度展示給游客，并通過文字等形式向游客詳細(xì)介紹展品的創(chuàng)作者及創(chuàng)作思路，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)游客無障礙閱讀。圖2是西安曲江富陶陶藝數(shù)字博物館效果圖。

進(jìn)入多媒體技術(shù)社會(huì)，多媒體、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展提供給博物館更廣闊的發(fā)展空間。數(shù)字博物館能使觀眾方便快速地鎖定參觀目標(biāo)，查詢到參觀目標(biāo)所在位置和資料。同時(shí)數(shù)字媒體不光有文圖資料，還可以結(jié)合音頻、視頻的內(nèi)容，數(shù)字博物館一改往日的沉悶，運(yùn)用虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)生動(dòng)、形象的展示效果，吸引更多人了解、關(guān)注文化?，F(xiàn)代化的數(shù)字媒體藝術(shù)承載著歷史文化內(nèi)容展現(xiàn)出來的效果，更符合現(xiàn)代審美，能夠給人留下更深刻的印象。

五、小結(jié)

以往傳統(tǒng)的陶瓷文物展示和修復(fù)方式已經(jīng)受到現(xiàn)代化手段的影響，根據(jù)對(duì)陶瓷文物的需求，結(jié)合新技術(shù)探索新的修復(fù)和展示方式迫在眉睫。通過采用新技術(shù)為陶瓷文物帶來新的市場(chǎng)和活力。同時(shí)新技術(shù)使得博物館數(shù)字化后，參觀者能夠自由地與展品互動(dòng)，營造一種自然的虛擬效果，實(shí)現(xiàn)“所見即所得”的終極多感官交互式環(huán)境。

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