王超　袁強亮

摘 要：保護和傳承中華文化，講好歷史故事，是博物館的歷史責(zé)任與時代使命。隨著數(shù)字技術(shù)的普及，數(shù)字化工作越來越多地深入到文物保護工作中，基于南京朝天宮古建筑群數(shù)字化實踐，為文物數(shù)字化的整體性架構(gòu)提供參考和建議，運用數(shù)字化賦能提升博物館的管理和服務(wù)，為文物保護數(shù)字化建設(shè)注入源源不斷的動力。應(yīng)深入挖掘館藏文物價值，在文物歷史與觀眾之間架起多元便捷的溝通橋梁，不斷擴大博物館影響力和感染力，為傳承弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化作出應(yīng)有的貢獻，讓博物館中的歷史文化遺產(chǎn)不僅生動述說著過去，也深刻影響著當下和未來。

關(guān)鍵詞：文物保護；數(shù)字化；南京朝天宮

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.06.012

第19屆國際古跡遺址理事會（ICOMOS）全體會議將“數(shù)字賦權(quán)時代的文化遺址保護和闡釋”作為會議四大核心議題之一，文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護實踐成為當今重要的研究領(lǐng)域。隨著數(shù)字技術(shù)不斷發(fā)展更新，為傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)的管理和保護提供了全新的思路和技術(shù)手段。2021年8月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于在城鄉(xiāng)建設(shè)中加強歷史文化保護傳承的意見》，提出“保護文物本體及周邊環(huán)境，大力實施原址保護，加強預(yù)防性保護、日常保養(yǎng)和保護修繕。保護不同時期、不同類型的歷史建筑，重點保護體現(xiàn)其核心價值的外觀、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件等”。但現(xiàn)階段文物建筑數(shù)字化成果主要作為存檔使用，作為展示應(yīng)用使用的較少，各步驟間缺乏關(guān)聯(lián)性，亟須對各個步驟進行宏觀規(guī)劃，增加其關(guān)聯(lián)性，減少由于缺少系統(tǒng)性思維而造成的資源浪費與信息缺失。以朝天宮古建筑群數(shù)字化保護為例，在該理念的指導(dǎo)下，首先對朝天宮建筑群利用三維激光掃描和建模、數(shù)碼攝影、BIM建模等數(shù)字化手段，采集、加工、存儲朝天宮建筑群的基本信息，建立朝天宮古建筑群文物數(shù)據(jù)庫；利用數(shù)字化技術(shù)對數(shù)字化建設(shè)的成果進行展示，立體再現(xiàn)文化遺產(chǎn)的原貌，更好地促進對文化遺產(chǎn)的研究和展示；探索新的表現(xiàn)形式和展示方式，全方位推進數(shù)字技術(shù)在館藏文物中的綜合應(yīng)用。

1 系統(tǒng)視野下的文物建筑數(shù)字化理念

在對文物建筑進行數(shù)字化工作準備階段就將系統(tǒng)性思維作為重要指導(dǎo)理念并使其貫穿于工作的全過程，以保證數(shù)字化工作邏輯清晰、采集內(nèi)容完整、成果使用便利、資源應(yīng)用多元的良好效果。

1.1 系統(tǒng)化的數(shù)字化采集

經(jīng)過多年的科技發(fā)展，以三維激光掃描、近景攝影測量等為代表的數(shù)字化采集技術(shù)在文物建筑信息采集上的應(yīng)用已日趨成熟，但往往對于文物建筑數(shù)字化的采集對象沒有較為統(tǒng)一的標準，在實際工作中只注重建筑主體部分信息的采集，對于其中蘊含的大量人文歷史信息未能得到系統(tǒng)全面的保存。這無疑不是在提醒我們，在面對文物建筑時，不能使所采集的對象脫離其賦存環(huán)境；并要對其建筑歷史、修繕記錄、建造技藝包括原有紙質(zhì)檔案等資料進行采集與記錄；同時對于現(xiàn)狀的采集要能夠全面翔實地記錄，正如上海市政府在歷史建筑檔案管理工作中提出的要求“一座歷史建筑，為了更好地進行保護和管理，并更好地發(fā)揮他的作用，必須有計劃地建立起完整的科學(xué)技術(shù)檔案。要求做到萬一這座建筑全部被毀，也能根據(jù)這些檔案資料加以復(fù)原的程度”，完成文物建筑的數(shù)字化采集工作。

1.2 系統(tǒng)化的數(shù)字化加工

在數(shù)字化采集資源加工階段，系統(tǒng)性思維首先體現(xiàn)在對建筑本體、建筑賦存環(huán)境、建筑附屬文物等不同類型要采用不同的加工方式，以建筑本體而言，制作BIM模型和三維模型能夠較清楚、立體、直觀地對建筑概貌、建筑技術(shù)等進行記錄和展示；對于賦存環(huán)境，720°全景拍攝、正射影像等能夠全面、真實地記錄建筑所處環(huán)境，并進行大面積的保存記錄；對賦存文物根據(jù)其具有特色的歷史價值采用不同的加工方式，彩畫類著重顯示顏色、紋飾；碑刻類利用數(shù)字拓片等技術(shù)還原筆鋒等細節(jié)。其次，系統(tǒng)性思維還體現(xiàn)在統(tǒng)一資源建設(shè)成果的格式問題上，現(xiàn)有的文物建筑數(shù)字化成果格式繁復(fù)多樣，建設(shè)成果往往需要對應(yīng)的專業(yè)軟件才能夠打開使用，對于非相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員及管理者往往需要學(xué)習(xí)大量的軟件使用方法，大大降低了工作效率，如果能夠在加工提交階段預(yù)先設(shè)想到這個問題，就能盡可能地在現(xiàn)有技術(shù)水平下約束建設(shè)資源的提交格式，建立不同類型的文物建筑數(shù)據(jù)資料的標準規(guī)范，從數(shù)據(jù)源頭進行控制，保證數(shù)據(jù)的規(guī)范性和統(tǒng)一性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫對接與轉(zhuǎn)換，同時能夠為數(shù)據(jù)采集方式、內(nèi)容以及采集設(shè)備的選擇提供規(guī)范性指導(dǎo)，有效保證建設(shè)資源數(shù)據(jù)的標準化與規(guī)范化，減少軟件和管理系統(tǒng)的冗余，降低資源的使用門檻，提高資源的利用率。

1.3 系統(tǒng)化的數(shù)字化應(yīng)用

文物建筑數(shù)字化成果現(xiàn)階段還大量停留在為文物提供基礎(chǔ)資料的階段，往往只是作為檔案進行存儲，以期在建筑需要修復(fù)時作為原狀資料進行使用，在現(xiàn)階段展示利用的形式和頻率還遠遠不足，一方面是上文提到的成果格式問題，另一方面是現(xiàn)有展示手段和設(shè)備的單一與分散阻礙了資源的利用，不可忽視的是，有許多資源由于知識產(chǎn)權(quán)等問題，管理者往往無法界定其是否適于公開傳播，也是阻擋資源傳播應(yīng)用的原因。在此基礎(chǔ)上，能否搭建專業(yè)的數(shù)字化綜合信息管理平臺，對現(xiàn)有的數(shù)字資源加以整合，并進行統(tǒng)一的管理，不僅僅是單一類別資源的簡單堆砌，也是從系統(tǒng)性視野對其進行分類梳理了管理資源可否公開，使用何種手段進行展示利用，是否能夠進行專業(yè)性研究等，以量變引領(lǐng)質(zhì)變，更好地滿足管理、教育、展示傳播的多維業(yè)務(wù)需求，推進數(shù)字檔案的利用和共享，為古建筑的保護和應(yīng)用提供更好的支撐。

1.4 系統(tǒng)化的數(shù)字化檔案存儲

數(shù)字化技術(shù)大潮奔騰涌動，為賦能千行百業(yè)轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)造了新機遇。同樣也為古建筑檔案的存儲和應(yīng)用提供了新的方式，注入了新的動力。一方面要根據(jù)數(shù)字化檔案長期保存的需求，做好存儲設(shè)備的升級換代工作，提升數(shù)字檔案的可讀性和長期保存的可靠性。另一方面，要加強技術(shù)研發(fā)，確保數(shù)字檔案的保密性和安全性，嚴防惡意攻擊、病毒感染、系統(tǒng)故障等損毀檔案數(shù)據(jù)的風(fēng)險發(fā)生，同時做好檔案數(shù)據(jù)的備份，真正在文物保護、利用、研究的實踐中發(fā)揮數(shù)字化檔案的積極作用。

1.5 系統(tǒng)化的數(shù)字化檔案工作者應(yīng)具備基本素質(zhì)—蘭臺精神

要在系統(tǒng)化視角下考量數(shù)字化檔案工作，必須優(yōu)化全館的人才隊伍結(jié)構(gòu)，術(shù)業(yè)有專攻，用好用活各類人才十分關(guān)鍵。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對檔案工作者要求越來越高。不僅要掌握檔案工作方面的前沿技術(shù)和專業(yè)知識，而且要繼承和發(fā)揚老一輩檔案人心血澆鑄的檔案行業(yè)特有的精神—蘭臺精神。要耐得住寂寞、敬業(yè)執(zhí)著、忠于職守、尊重歷史、據(jù)實立檔，默默無聞地以自己的專業(yè)知識和精心操作留住歷史發(fā)展的每一瞬間，保護檔案功在當代，傳承文明利在千秋，不斷開啟蘭臺精彩篇章，用實績彰顯中華文明的燦爛成就和輝煌未來。

2 系統(tǒng)視野下的文物建筑數(shù)字化設(shè)計

系統(tǒng)視野下的文物建筑數(shù)字化設(shè)計共分為數(shù)字化保護、數(shù)字化管理與數(shù)字化展示三個階段，完整囊括文物建筑數(shù)字化的各個步驟。首先，通過管線測繪、精細三維建模、數(shù)字拓印等技術(shù)對南京朝天宮文物建筑群進行全面、系統(tǒng)的數(shù)字資源采集，形成朝天宮（南京市博物館）文物建筑群數(shù)字化保護的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時，對朝天宮文物建筑群進行檔案圖紙掃描、檔案資料整理及建筑測繪圖繪制。通過豐富、多維的數(shù)字資源，實現(xiàn)檔案資料、文物建筑細節(jié)信息真實、直觀地永久記錄與科學(xué)保存，避免因人為操作、環(huán)境影響導(dǎo)致文物細節(jié)信息丟失，為進一步的保護研究、展示利用及修復(fù)修繕等工作夯實詳細、準確、全面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；其次，在以上數(shù)字資源建設(shè)的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)整理入庫，通過開發(fā)文物建筑綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)博物館檔案資料、三維模型、測繪圖紙等多種數(shù)字資源的精細化管理，實現(xiàn)數(shù)字資源的共享利用，提升博物館相關(guān)業(yè)務(wù)的管理效率。最后，基于VR頭盔、VR主機等設(shè)備，開發(fā)文物數(shù)字交互展示系統(tǒng)，并集成文物建筑數(shù)字資源，實現(xiàn)博物館文物建筑的虛擬漫游體驗和交互操作，豐富博物館的參觀展覽形式，提升博物館的公眾服務(wù)能力（圖1）。

3 系統(tǒng)視野下的文物建筑數(shù)字化實施

3.1 朝天宮文物建筑概況

雄厚壯美的朝天宮位于南京城西南冶山之畔，南臨古運瀆，北倚冶山，其建筑歷史可追溯至六朝時期?，F(xiàn)存文物建筑主要有欞星門、大成門以及東、西廡、大成殿、崇圣殿、敬一亭、飛云閣、飛霞閣、景陽閣、冶心亭、靜心亭、沁心樓等（圖2、圖3）。朝天宮在歷史更迭中遺存了許多碑刻類文物，記載著在這里發(fā)生的歷史故事，如明代“奉敕重建朝天宮”碑、“赑屃殘碑”“清代乾隆帝題詩的御碑”“東晉卞壸墓碣”等。朝天宮1956年被列入江蘇省文物保護單位，2013年被列入全國重點文物保護單位。它是江南地區(qū)現(xiàn)存古建筑等級最高、規(guī)模最大、保存最為完整的明清官式古建筑群落，素有“金陵第一勝跡”的美譽。李白、劉禹錫、蘇軾、王安石等許多歷史名家在此寫下贊美之詞。朝天宮古建筑格局、樣式、營造技術(shù)等是我國古建筑尤其是明清建筑重要且難得的實物資料，具有極高的歷史、藝術(shù)和科學(xué)價值。

3.2 文物建筑信息數(shù)字化采集加工

朝天宮每一座建筑都是一段歷史的縮影、一種文化的結(jié)晶，彌足珍貴。我們必須用好、用活現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)，發(fā)揮文物建筑數(shù)字化保護在傳承中華文明中的積極作用。

3.2.1 完成早期歷史沿革資料梳理與錄入

對現(xiàn)有朝天宮文物建筑檔案資料進行整理和類別劃分的基礎(chǔ)上，根據(jù)資料年代的不同做系統(tǒng)化的整理，形成一系列文物建筑完整檔案，確?？焖贉蚀_查閱到所需檔案。同時根據(jù)現(xiàn)存的資料檔案，查漏補缺，缺失部分結(jié)合專業(yè)能力和數(shù)字化采集成果補齊，應(yīng)包含新掃描建筑圖紙的編目、索引等標注工作。

同時，整理朝天宮檔案中建筑改造、維護、機電、電路、展陳等圖紙，并進行掃描，將掃描后的文物建筑圖紙資料導(dǎo)入數(shù)字資源管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合和遷移，以方便后續(xù)的統(tǒng)一管理和適當調(diào)用。

3.2.2 文物建筑強弱電、給排水系統(tǒng)等管線勘測、圖紙繪制及BIM建模

對朝天宮范圍內(nèi)管線（包含但不限于強弱電、給排水管線）進行勘測，繪制管線圖紙并對管線進行 BIM建模（圖4）。

3.2.3 文物建筑精細測繪與三維建模

按照對文物建筑三進敬一亭、三進飛霞閣、三進飛云閣、三進御碑亭、三進崇圣殿、二進大成殿、二進西廡及走廊、二進東廡及走廊、大成門、一進西廂房、一進東廂房、欞星門進行整體高清紋理照片拍攝、相控點測量、三維激光掃描以及測繪等，以獲取文物建筑及附屬文物的高精度數(shù)據(jù)。

3.2.4 文物建筑BIM建模和圖紙繪制

對朝天宮文物建筑群進行三維數(shù)字化（圖5、圖6）和BIM建模，以三維BIM模型作為載體，利用BIM數(shù)據(jù)的三維模型，可以檢測文物建筑、文物本體的保存狀態(tài)，可以為文物的維修保護、QS（造價咨詢）管理、施工管理提供最優(yōu)化的決策參考，從而最大限度高效地提升歷史文化遺產(chǎn)保護和管理效率。

3.2.5 碑刻數(shù)字化及數(shù)字拓印

對朝天宮奉敕重建的朝天宮碑、御碑和成化碑進行三維數(shù)字化采集（圖7），制作文物三維模型，用于文物保護、研究、展示、教育和文創(chuàng)開發(fā)。

3.3 文物建筑信息管理系統(tǒng)開發(fā)

文物建筑信息管理系統(tǒng)依托BIM、GIS、空間數(shù)據(jù)庫和數(shù)字信息等技術(shù)，通過對文物建筑數(shù)字資源的數(shù)字化管理和建筑信息模型管理，為后期文物建筑的保護研究與展示利用提供便捷工具，全面提升博物館數(shù)字資源規(guī)范化、信息化管理水平，進一步深化利用文物建筑數(shù)字資源賦能?；谫Y源統(tǒng)一管理和共享共用的理念，通過數(shù)字資源管理子系統(tǒng)實現(xiàn)對歷史資料、圖紙等相關(guān)文檔的保存、調(diào)閱等功能，為后期文物建筑的保護與修繕工作提供數(shù)據(jù)平臺，管理者能夠準確快速地獲取文物建筑的真實歷史信息。以文物建筑三維模型為依托，充分運用BIM和GIS技術(shù)，通過建筑信息模型BIM子系統(tǒng)，在三維虛擬建筑場景中實現(xiàn)文物建筑的三維精細模型可視化，使人們能夠全方位、多角度地了解目前文物建筑的環(huán)境和文物建筑群，管理者能夠清楚文物建筑當前保存的真實現(xiàn)狀，實現(xiàn)對歷史資料、圖紙等相關(guān)文檔的保存、調(diào)閱等功能，并且將日后的保護修繕工作記錄于系統(tǒng)中，形成一個完整的、可持續(xù)性的管理工作平臺。系統(tǒng)需要預(yù)留出用于后期文物建筑監(jiān)測管理模塊、歷史信息發(fā)布模塊、與互聯(lián)項目報告相關(guān)的數(shù)據(jù)共享等鏈接的端口。

3.4 文物建筑數(shù)字資源開發(fā)利用

3.4.1 文物建筑虛擬現(xiàn)實展示利用

基于文物建筑三維模型等數(shù)字資源，開發(fā)數(shù)字文物交互體驗系統(tǒng)，通過制作一套VR系統(tǒng)（圖8），采購配套VR頭盔、顯示屏等硬件設(shè)備，實現(xiàn)對文物建筑的逼真展示和交互體驗。觀眾可通過數(shù)字文物交互體驗系統(tǒng)自主操作，以人的視角行走，在場景中任意停留，自主游覽各種文物建筑數(shù)字資源，盡情觀看文物建筑數(shù)字展示特效，并支持多種交互操作，用戶可在虛擬空間內(nèi)自由、靈活地完成三維模型互動操作，從而進一步加深對文物建筑特色的了解和體悟，感受文物建筑的特色和魅力。數(shù)字文物交互體驗方式在吸引觀眾注意力的同時，既能給觀眾帶來強烈視覺感受，又能讓觀眾以趣味性、互動性的方式學(xué)習(xí)相關(guān)歷史和文物知識，更深入地了解文物的歷史背景和當代價值。

3.4.2 文物建筑微課程

堅持古為今用，推陳出新，充分運用博物館文物研究成果，準確講述歷史故事，發(fā)揮以史育人的作用。首先利用采集的資源設(shè)計朝天宮（南京市博物館）專題學(xué)生課程（圖9），通過每節(jié)15分鐘的課程引導(dǎo)學(xué)生通過知識介紹、圖片欣賞、延伸閱讀等方式，掌握朝天宮建筑群的歷史演變及建筑特點，感受我國文物建筑的藝術(shù)魅力，激發(fā)學(xué)生對南京的熱愛，引導(dǎo)學(xué)生對我國文物建筑、博物館產(chǎn)生興趣。

3.4.3 虛擬博物館建設(shè)

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，元宇宙的概念正在興起，更加豐富生動的交互體驗方式，能給觀眾帶來強烈的視覺感受，更能激發(fā)游客的興趣和互動性。所以將來可以更加全面地運用文物建筑的三維模型等數(shù)字資源，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及相關(guān)硬件設(shè)備構(gòu)建虛擬博物館，打破實體博物館的局限性，大大擴展博物館的延伸空間，最大限度地擴展博物館功能。借助虛擬設(shè)備，人們可以更好地再現(xiàn)歷史，通過各種虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬現(xiàn)實的場景，達到圖像、聲音等方面的高度擬真，在不動一磚一瓦的情況下，人們同樣能夠身臨其境地領(lǐng)略歷史古跡的魅力，這不僅節(jié)省了資源，也符合可持續(xù)發(fā)展觀的要求，同時也把文物建筑無形的遺產(chǎn)延續(xù)和傳播下來。

4 結(jié)語

在文博事業(yè)的實踐中，我們深刻認識到確保朝天宮古建筑群和館藏文物安全是首要任務(wù)，也是博物館開展各項事業(yè)的基礎(chǔ)。我們要積極響應(yīng)習(xí)近平總書記關(guān)于“要把凝結(jié)著中華民族傳統(tǒng)文化的文物保護好、管理好，同時加強研究和利用”要求以及在文化傳承發(fā)展座談會上發(fā)表的重要講話精神，推動文物工作與時代發(fā)展同步同向，認真貫徹“保護第一、加強管理、挖掘價值、有效利用、讓文物活起來”的新時代文物工作方針，積極落實數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略，為文物建筑的長期保存和利用創(chuàng)造有利條件。文物保護不僅是實體文物，還有“人文氣息”“文化底蘊”等諸多無形的文化傳承。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，一些新的成果將不斷涌現(xiàn)，因此要不斷研發(fā)新的技術(shù)，加強對數(shù)字技術(shù)的推廣與運用，將數(shù)字技術(shù)和文物保護和利用充分結(jié)合起來，發(fā)揮其高精度和高逼真等優(yōu)勢，構(gòu)筑科學(xué)的文物建筑數(shù)字化管理與保護體系，進而提升數(shù)字化成果的應(yīng)用率與管理水平，更好地完成文物的保護、展示和科學(xué)研究，將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化發(fā)揚光，堅定文化自信，實現(xiàn)文化自強，切實把黨的二十大提出的推進文化自信自強，鑄就社會主義文化新輝煌精神落于實處，完成傳承弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的歷史責(zé)任和時代使命。