□ 張寶圣

一、引 言

習(xí)總書記說(shuō)，“讓收藏在博物館里的文物、陳列在廣闊大地上的遺產(chǎn)、書寫在古籍里的文字都活起來(lái)”，這就說(shuō)明博物館不能僅是作為物的保險(xiǎn)箱，更是一個(gè)為人、為社會(huì)生活服務(wù)的公共文化機(jī)構(gòu)，它與人們生活的聯(lián)系也越來(lái)越密切。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”思維的影響下，人們已經(jīng)日益習(xí)慣于數(shù)字化給生活學(xué)習(xí)帶來(lái)的便利，我們?cè)诳紤]博物館建設(shè)和發(fā)展時(shí)，也必須接受互聯(lián)網(wǎng)思維。

博物館數(shù)字化建設(shè)不僅可以提高工作效率，輔助陳列展覽，而且可以改變博物館原有的意識(shí)形態(tài)和工作方式。博物館中傳統(tǒng)的各項(xiàng)工作，如收藏、管理、研究、展示、教育等，都將會(huì)因?yàn)槲奈飻?shù)字化建設(shè)而再次被注入活力，博物館的大多數(shù)業(yè)務(wù)工作也將借力數(shù)字化建設(shè)實(shí)現(xiàn)升級(jí)轉(zhuǎn)型。博物館運(yùn)行模式和工作方法改變，也會(huì)刺激人類社會(huì)創(chuàng)新思維活躍和產(chǎn)生。

博物館也將在數(shù)字化建設(shè)的進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)博物館原有內(nèi)涵和外延的擴(kuò)展，與外界重新建立生態(tài)關(guān)系，在多學(xué)科交叉匯通的情況下，積極參與、協(xié)同創(chuàng)新，開(kāi)拓出新的生存領(lǐng)域。

由于文物藏品本身獨(dú)特的稀缺性和不可再生性，如果我們沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行精確、完整、原始的數(shù)據(jù)信息采集，一旦遭遇某些意外或?yàn)?zāi)難時(shí)，比如水患、火災(zāi)、盜竊，甚至于地震的時(shí)候，文物藏品就難免會(huì)發(fā)生被損毀或滅失的情況。沒(méi)有精確的信息記錄，對(duì)文物藏品進(jìn)行修復(fù)或還原將會(huì)非常艱難。如2018年10月9日巴西國(guó)家博物館因一場(chǎng)大火而使無(wú)數(shù)價(jià)值連城的文物遭受毀滅，其損失難以衡量?？梢哉f(shuō)，文物保護(hù)工作是與時(shí)間賽跑的工作，有助于我們記錄更多的信息。

傳統(tǒng)的文物保護(hù)手段通常以手工操作為主，并使用拍照、拓片等輔助技術(shù)手段，這些方法難免會(huì)遺漏掉諸多信息，有的還需要直接接觸文物，對(duì)文物造成了一定程度的損害。文物數(shù)字化可以使文物在數(shù)字領(lǐng)域中無(wú)限接近文物當(dāng)時(shí)的準(zhǔn)確信息，既真實(shí)、直觀又不會(huì)對(duì)文物造成損傷。同時(shí)，還可以增強(qiáng)人們對(duì)現(xiàn)存文物的關(guān)注度，并激發(fā)人們的文物保護(hù)意識(shí)。

二、文物數(shù)字化相關(guān)問(wèn)題

隨著文物保護(hù)的重要性越來(lái)越受重視，客觀上要求從業(yè)者不能像從前那樣局限于單一專業(yè)領(lǐng)域。文物數(shù)字化應(yīng)運(yùn)而生。文物數(shù)字化，是利用數(shù)字技術(shù)完整記錄文物信息，持續(xù)監(jiān)測(cè)文物狀態(tài)，支持本體保護(hù)、科學(xué)認(rèn)知、價(jià)值發(fā)掘與創(chuàng)新傳承。

文物數(shù)字化主要以計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，并結(jié)合其他學(xué)科相關(guān)先進(jìn)技術(shù)對(duì)文物實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。要想掌握基本的文物數(shù)字化技能，就必須重視文、理、工多學(xué)科的交叉和多技術(shù)針對(duì)性的綜合應(yīng)用，比如計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)（數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助三維建模、計(jì)算機(jī)圖形處理等）、顏色科學(xué)（文物在色彩管理，色彩校準(zhǔn)等方面的問(wèn)題）、攝影技術(shù)（大量的圖片數(shù)據(jù)都必須通過(guò)攝影拍照來(lái)獲得）、人工智能（利用領(lǐng)先的人工智能算法對(duì)采集到的多形態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理以及虛擬重建，為后續(xù)的修繕、維護(hù)提供指導(dǎo)）、測(cè)繪技術(shù)（傾斜攝像技術(shù)、PPK相機(jī)，無(wú)人機(jī)對(duì)大遺址航拍實(shí)現(xiàn)三維實(shí)景遺址重建）等的相互融通合作。

大體而言，文物數(shù)字化需要注意以下幾個(gè)方面：（1）文物數(shù)字化要求把嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目脊爬碚摲椒ㄍ珳?zhǔn)的數(shù)字化技術(shù)結(jié)合起來(lái)，盡力獲取詳細(xì)的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)文物的保護(hù)、管理、研究和利用。以盡力永久地保存并傳承文化遺產(chǎn)的信息數(shù)據(jù)為目標(biāo)，將先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到文化遺產(chǎn)的保護(hù)、研究等領(lǐng)域，保障并促進(jìn)文化遺產(chǎn)事業(yè)的健康蓬勃發(fā)展。（2）文物數(shù)字化是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要多專業(yè)的人才合作，團(tuán)隊(duì)分工要明確，分工要專業(yè)，專業(yè)的事情由專業(yè)的人來(lái)干。分工不明確，專業(yè)不對(duì)口，必然會(huì)影響最終的數(shù)字化結(jié)果，項(xiàng)目失敗可以重新做，但是延誤的時(shí)間對(duì)于文物保護(hù)來(lái)說(shuō)是無(wú)法彌補(bǔ)的，因此，前期進(jìn)行文物數(shù)字化方案設(shè)計(jì)和規(guī)劃是非常必要的。（3）不同類別的文物實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的方法也不同，同樣類別的文物，因所處的地理位置和自然環(huán)境不同所需要的數(shù)字方法也不同，這就需要在文物保護(hù)大框架下，依據(jù)具體的文物來(lái)制定具體的數(shù)字化方案。（4）文物數(shù)字化的價(jià)值，不僅在于文物保護(hù)研究本身，而應(yīng)該對(duì)公眾和社會(huì)有用，其能否給人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步帶來(lái)積極的啟示，這一點(diǎn)很重要，也是難點(diǎn)?，F(xiàn)在文博界對(duì)文物數(shù)字化的海量數(shù)據(jù)，力不從心，不知道怎么去用，甚至根本不用，讓這些數(shù)據(jù)直接沉睡在硬盤中，這就要求文物數(shù)字化工作者必須發(fā)揮主觀能動(dòng)性，讓數(shù)字化數(shù)據(jù)盡可能活起來(lái)，為文博事業(yè)的健康發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

建立文物數(shù)字化檔案具有多方面的意義：（1）為文物藏品、文化遺產(chǎn)和歷史遺跡等建立準(zhǔn)確、完整、原始的信息數(shù)據(jù)庫(kù)檔案。（2）利用文物數(shù)字化記錄的原始數(shù)據(jù)，為文物藏品保護(hù)工作提供檢測(cè)、分析和修復(fù)依據(jù)，然后在構(gòu)建的數(shù)字模型的基礎(chǔ)上重建已經(jīng)被損壞、甚至被毀壞的文物藏品。另外對(duì)于歷史遺跡而言，我們通過(guò)數(shù)字化技術(shù)可以準(zhǔn)確、真實(shí)地記錄考古發(fā)掘原始場(chǎng)景，再現(xiàn)考古現(xiàn)場(chǎng)發(fā)掘前后的遺址原貌。（3）建立虛擬數(shù)字博物館，以虛擬展覽、人機(jī)交互的方式為專業(yè)研究人員和社會(huì)公眾提供盡可能全方位的研究和鑒賞視角。（4）根據(jù)已經(jīng)建立的文物藏品數(shù)字模型，利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)和3D打印，可以制作出盡可能接近文物藏品原貌的復(fù)制品和文物文化創(chuàng)意產(chǎn)品，同時(shí)為降低和延緩文物藏品損耗，對(duì)于一些珍貴稀有，因某些因素需要特別保護(hù)而不適合進(jìn)行原物展陳的文物藏品，可以用高度精準(zhǔn)的復(fù)制品來(lái)替代展陳，以使公眾能夠欣賞到珍貴的文物藏品資源。

文物數(shù)字化修復(fù)方案的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）全程可控，比如在3D掃描、數(shù)字建模、3D打印等環(huán)節(jié)，與原物都是非接觸的，不會(huì)對(duì)原物造成任何損害。（2）精確。無(wú)論是三維掃描，還是3D打印，精度可以在0.02～0.1毫米以內(nèi)，保證最終成品的修復(fù)效果。（3）操作相對(duì)簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)文物修復(fù)技術(shù)對(duì)于手工操作的要求非常高，而專業(yè)的修復(fù)技師又比較緊缺，導(dǎo)致大量的文物得不到及時(shí)修復(fù)?，F(xiàn)在借助先進(jìn)的3D掃描儀和3D打印技術(shù)，可以使文物在修復(fù)之前就介入，盡早記錄最原始、最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為后期文物保護(hù)和修復(fù)做好準(zhǔn)備工作，同時(shí)可以大幅降低對(duì)于手工操作的依賴程度，且更加快捷、高效。

三、山西博物院的數(shù)字化工作

山西博物院作為國(guó)家級(jí)博物館，館藏文物資源豐富，但是從對(duì)文物資源的保護(hù)、管理和利用等方面來(lái)看，山西博物院和故宮博物院、上海博物館、南京博物院等還有比較大的差距。之所以有這么大的差距，其中一個(gè)很重要的原因是文物數(shù)字化方面人才短缺，技術(shù)比較落后。建立山西博物院文物數(shù)字化技術(shù)專業(yè)團(tuán)隊(duì)，決策層在對(duì)各類文物進(jìn)行保護(hù)、管理和利用方面做出決策時(shí)，可以根據(jù)文物數(shù)字化的采集數(shù)據(jù)及成果支持，做出科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、有效的決策。

山西博物院近幾年的文物數(shù)字化工作，主要包括山西忻州九原崗北朝壁畫墓壁畫的數(shù)字化采集和山西博物院館藏精品文物的數(shù)字化等，通過(guò)實(shí)例運(yùn)用文物數(shù)字化方法，按照文物數(shù)字化的工作流程，對(duì)不可移動(dòng)文物和可移動(dòng)文物制定不同的數(shù)字采集方案，校準(zhǔn)色卡、對(duì)采集圖片進(jìn)行色彩管理、確定拍攝精度和拍攝掃描方法等，使用文物采集設(shè)備、激光三維掃描儀，高精度高保真掃描等相關(guān)硬件設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)計(jì)算機(jī)專業(yè)圖形軟件和數(shù)字三維建模軟件等對(duì)壁畫和文物的多圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，最終生成完整詳實(shí)的數(shù)字化文物數(shù)據(jù)。

其中山西忻州九原崗北朝壁畫墓壁畫的數(shù)字化采集非常不易，尤其各種自然環(huán)境的因素，比如戶外、白天黑夜、燈光、溫度、濕度等這些人力不可控的因素，對(duì)戶外大型文物的數(shù)字化采集影響很大，客觀上要求制定更完善的數(shù)字化采集方案。

三維激光掃描技術(shù)的出現(xiàn)，為文物保護(hù)工作開(kāi)辟了新的方式與途徑。三維激光掃描技術(shù)具有非接觸式、快速、高精度、高分辨率的成像效果等諸多優(yōu)勢(shì)，可系統(tǒng)、精確采集文物的各種信息，尺寸、紋理、細(xì)節(jié)等等，全面、系統(tǒng)化的數(shù)字信息采集與記錄，最終將建立基于文保修復(fù)和科研使用、并具有數(shù)字展示能力的數(shù)碼檔案庫(kù)，再通過(guò)相關(guān)的技術(shù)設(shè)備可以發(fā)現(xiàn)很多肉眼無(wú)法分辨的信息，為文物的修繕保護(hù)、虛擬展示、監(jiān)測(cè)及進(jìn)一步研究提供精確的數(shù)據(jù)支持。

通過(guò)三維激光掃描技術(shù)獲取到的文物全息影像，再結(jié)合運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示系統(tǒng)、互動(dòng)娛樂(lè)技術(shù)、特種視效技術(shù)，還可將現(xiàn)實(shí)存在的實(shí)體博物館以三維立體的方式完整呈現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)上，增強(qiáng)數(shù)字博物館的建設(shè)，把枯燥的數(shù)據(jù)變成鮮活的模型，引領(lǐng)博物館進(jìn)入公眾可參與交互的新時(shí)代。使大眾可以近距離、全方位、深層次進(jìn)行藝術(shù)欣賞和體驗(yàn)，使不可移動(dòng)的文物突破物理空間和時(shí)間限制，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)資源共享，激發(fā)大眾對(duì)文物的欣賞熱情，培養(yǎng)人們對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)的意識(shí)。

四、小 結(jié)

數(shù)字化技術(shù)可以長(zhǎng)遠(yuǎn)安全地對(duì)文物提供保護(hù)。從理論上說(shuō)，即使保護(hù)技術(shù)再先進(jìn)，隨著時(shí)間增長(zhǎng)，文物還是會(huì)發(fā)生變化或損壞，這是一個(gè)必然的進(jìn)程，我們只能延緩這個(gè)過(guò)程，并不能阻止這個(gè)過(guò)程，文物數(shù)字化工作就是盡可能延緩文物消亡的過(guò)程。利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)字信息采集與處理技術(shù)，可以更精準(zhǔn)地采集文物的數(shù)字信息，通過(guò)對(duì)這些文物數(shù)字信息進(jìn)行整理、分析、處理等，構(gòu)建出文物的數(shù)字模型等等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)文物最原始的信息保存，相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的文物保護(hù)方法，數(shù)字化保護(hù)是安全和長(zhǎng)久地保護(hù)珍稀文物的另一種有效方式。某種意義上，文物數(shù)字化保護(hù)是為傳統(tǒng)文物保護(hù)提供原始依據(jù)，為其修復(fù)方案的設(shè)計(jì)與確定提供決策服務(wù)，同時(shí)在文物的展覽方面也可達(dá)到讓人驚喜的展陳效果。

數(shù)字化技術(shù)可以更好地宣傳文物保護(hù)。在文物的文化傳播宣傳功能方面，文物數(shù)字化保護(hù)相對(duì)于傳統(tǒng)文物保護(hù)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，其傳播速度更快、傳播范圍更廣，強(qiáng)大的輻射效應(yīng)突破了時(shí)間和空間上的限制，可以在最短的時(shí)間內(nèi)使文物歷史文化傳遍世界。同時(shí)文物數(shù)字化還可以把文物更深層的內(nèi)涵展現(xiàn)出來(lái)，使公眾可以得到更精深的文物文化知識(shí)。

數(shù)字化技術(shù)可以增強(qiáng)社會(huì)公眾的文物保護(hù)意識(shí)。一方面，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用使社會(huì)公眾突破傳統(tǒng)空間地理位置的限制，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)就能走近文物，欣賞文物，以前社會(huì)公眾參觀文物受時(shí)間、財(cái)力、體力等因素的影響較大，而現(xiàn)在公眾欣賞文物變得更加容易，大量文物資源被盤活，成為活起來(lái)的文物，成為大眾的文物。另一方面，數(shù)字信息的網(wǎng)絡(luò)傳播及現(xiàn)代軟件技術(shù)的應(yīng)用使社會(huì)公眾愿意主動(dòng)了解、認(rèn)識(shí)和探索文物，激發(fā)和培養(yǎng)公眾的文物保護(hù)意識(shí)，增強(qiáng)公眾保護(hù)文物的行動(dòng)力。

數(shù)字化技術(shù)可以節(jié)約文物保護(hù)成本。傳統(tǒng)的文物保護(hù)，比如文物實(shí)物修復(fù)、文化遺址復(fù)原與重建需要耗費(fèi)大量木材、石材等自然資源，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境資源有一定的破壞和浪費(fèi)。而文物數(shù)字化保護(hù)雖然也需要大量的人力和財(cái)力投入，但通過(guò)數(shù)字技術(shù)來(lái)修復(fù)、復(fù)原文物，不用消耗林木石材等自然環(huán)保資源，這種可持續(xù)發(fā)展的資源使用方式也代表著人類社會(huì)未來(lái)資源利用發(fā)展的方向。