數(shù)字化技術(shù)在不可移動文物保護(hù)中的應(yīng)用

師洋

摘 要：文章首先介紹了不可移動文物的概念和主要內(nèi)容;其次簡單闡述了數(shù)字化技術(shù)在不可移動文物中的應(yīng)用現(xiàn)狀;再次分析了國內(nèi)外不可移動文物保護(hù)過程中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)探索與實(shí)踐，主要包括三個方面：三維激光掃描以及數(shù)字建模技術(shù)的應(yīng)用、安全評估與預(yù)防監(jiān)測工作中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用、不可移動文物展示傳播方面數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用;最后探討了不可移動文物數(shù)字化保護(hù)管理以及展示的重要價值，主要包括三個方面：突破觀賞時間和空間的限制、構(gòu)建觀眾與不可移動文物之間的信息橋梁、數(shù)字化保存不可移動文物的三維空間信息。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化技術(shù);不可移動文物;保護(hù)

文物是人類歷史發(fā)展過程中遺留下來的遺物和遺跡，具有重要的歷史、藝術(shù)以及科學(xué)價值，是現(xiàn)代人了解古代世界的窗口和鑰匙。而科學(xué)的保護(hù)和合理地展示文物則能使人們對歷史進(jìn)行充分的認(rèn)識，并且還能對社會發(fā)展的客觀規(guī)律進(jìn)行一定程度的揭示。近些年來，我國數(shù)字化技術(shù)發(fā)展迅速，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于以文物為核心的文博領(lǐng)域，這對我國文物保護(hù)和展示工作的進(jìn)一步發(fā)展具有非常重要的意義。

1 不可移動文物的概念和內(nèi)容

1.1 不可移動文物的概念

在對文物進(jìn)行分類時，可以將其劃分為不可移動文物和可移動文物，這種劃分方法的主要依據(jù)是文物本身的可移動性、規(guī)模以及大小。其中，所謂的不可移動文物就是指該文物通常情況下其地理位置不可以移動。不可移動又包含兩個方面的含義：一是文物本身不可以移動;二是該文物已經(jīng)與周圍環(huán)境融合在一起構(gòu)成了獨(dú)特的風(fēng)貌而不可以移動。目前，根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)可以將不可移動文物分為兩大類：一是文物保護(hù)單位;二是尚未核定公布為文物保護(hù)單位的不可移動文物。

1.2 不可移動文物的內(nèi)容

在我國第三次文物普查工作中，詳細(xì)調(diào)查記錄了我國境內(nèi)的不可移動文物，主要包括地上、地下及水下共七大類文物，即古文化遺址、壁畫、古墓葬、石刻、古建筑、石窟寺、近現(xiàn)代重要史跡和代表性建筑等。另外，通常以1840年為界來劃分近現(xiàn)代重要史跡和代表性建筑，這類史跡和建筑應(yīng)該與當(dāng)時的著名人物、歷史運(yùn)動和歷史事件有非常密切的關(guān)系，并且具有一定的歷史價值或紀(jì)念、教育意義①。

2 數(shù)字化技術(shù)在不可移動文物中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，我國文物的保護(hù)和管理形勢不容樂觀，甚至一些地區(qū)的文物在各種因素的影響下遭到了比較嚴(yán)重的破壞，如經(jīng)濟(jì)建設(shè)、環(huán)境惡化以及自然災(zāi)害等，這使文物的保護(hù)和管理工作的任務(wù)越來越艱巨。不過，隨著文博領(lǐng)域開始廣泛應(yīng)用數(shù)字化和多媒體技術(shù)，文物的保護(hù)和科學(xué)管理水平得到了有效提高，同時文物的展現(xiàn)形式更加豐富，使我國文博事業(yè)的發(fā)展得到了很大的促進(jìn)。其中，在可移動文物方面，各個地區(qū)的數(shù)字博物館是數(shù)字化技術(shù)主要的應(yīng)用形式?，F(xiàn)階段，數(shù)字博物館在建設(shè)過程中以館內(nèi)的各種藏品為主要展示資源，并且這種建設(shè)體系已經(jīng)基本成熟，數(shù)字化技術(shù)的多樣化和高科技化特點(diǎn)在藏品管理系統(tǒng)、藏品展示形式等方面得到了充分的展現(xiàn)。而在不可移動文物方面，由于我國目前實(shí)行分級管理和保護(hù)，導(dǎo)致數(shù)字化技術(shù)在不可移動文物的應(yīng)用方面表現(xiàn)出比較明顯的差異性②。

目前，在國家級重點(diǎn)文物保護(hù)單位已經(jīng)廣泛應(yīng)用了各種數(shù)字化技術(shù)手段。以故宮博物院為例，將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于故宮保護(hù)和管理的“數(shù)字故宮”構(gòu)想，早在20世紀(jì)末就已經(jīng)提出并積極實(shí)施。并通過布設(shè)一系列數(shù)字展示場景，如數(shù)字文物互動區(qū)、虛擬現(xiàn)實(shí)劇場、數(shù)字沙盤展示區(qū)等，以數(shù)字形態(tài)將故宮豐富的文物藏品及其深厚的文化內(nèi)涵充分呈現(xiàn)在公眾面前，使公眾可以對故宮進(jìn)行更加深入的了解。目前，在不可移動文物的數(shù)字化建設(shè)方面，故宮博物院走在前列，并且對我國博物館數(shù)字化建設(shè)的方向起著重要的引領(lǐng)作用①。

3 國內(nèi)外不可移動文物保護(hù)過程中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的探索與實(shí)踐

隨著近年來數(shù)字化技術(shù)的迅速發(fā)展，很多國家都在積極探索如何在不可移動文物保護(hù)和利用過程中更好地應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，同時也開展了一系列與之相應(yīng)的應(yīng)用實(shí)踐活動。

3.1 三維激光掃描以及數(shù)字建模技術(shù)的應(yīng)用

我國已經(jīng)開展三維掃描和建模的不可移動文物保護(hù)單位有：大足石刻寶頂山千手觀音造像、大昭寺、龍門石窟以及孫中山紀(jì)念堂等。而國外已經(jīng)開展三維掃描和建模的著名文物古跡主要有：埃及金字塔獅身人面像、伊朗巴姆古城、意大利羅馬劇場以及西班牙平達(dá)爾洞穴巖畫等。

3.2 安全評估與預(yù)防監(jiān)測工作中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字技術(shù)具有多個方面的特點(diǎn)，如真實(shí)模擬、數(shù)據(jù)精確以及識別度較高等，利用激光掃描等數(shù)字技術(shù)可以獲得一些古建筑的點(diǎn)云數(shù)據(jù)圖。而古建筑的點(diǎn)云數(shù)據(jù)圖目前主要應(yīng)用于兩個方面：一是可以利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)圖對比、分析古建筑的原始基準(zhǔn)值，從而獲得古建筑可能存在的病害信息，如損毀面積、歪曲變形等，從而實(shí)現(xiàn)對古建筑的安全評估;二是在某一時期對古建筑進(jìn)行精準(zhǔn)測量，并且要連續(xù)測量兩次，并在此基礎(chǔ)上對古建筑兩次測量的損壞面積比以及變性值進(jìn)行分析計(jì)算，這樣可以準(zhǔn)確地計(jì)算出古建筑的變形損毀速率值，之后使用相應(yīng)的損毀預(yù)警值或者變形預(yù)警值與該速率值之間的比值，就是最終的預(yù)警時間值。這樣相關(guān)單位和部門就可以據(jù)此比值對古建筑等不可移動文物提前進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)警監(jiān)測。在這方面比較典型的國外案例有：法國藝術(shù)歷史學(xué)家安德魯·塔隆曾在2015年利用數(shù)字化技術(shù)采集了巴黎圣母院的空間和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，而2019年巴黎圣母院發(fā)生火災(zāi)之后的重建工作中，這份數(shù)字監(jiān)測檔案提供了翔實(shí)的數(shù)據(jù)信息，有效保障了重建工作的順利開展。而我國在這方面應(yīng)用的典型案例主要有上文中提到的故宮博物院，其在2016年利用三維激光掃描技術(shù)在一段時期內(nèi)對“鳥槍三處”等建筑進(jìn)行多次高精度測量，從而對建筑結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行監(jiān)測，對可能出現(xiàn)的坍塌隱患進(jìn)行預(yù)防。

3.3 不可移動文物展示傳播方面數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

在不可移動文物的展示和傳播過程中，通過運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)展示與傳播方式的多樣化。如故宮博物院采用基于三維數(shù)字化掃描技術(shù)的各種線上技術(shù)：VR、720云、360全景等，將自身優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化對外進(jìn)行展示和傳播，贏得社會各界的一致好評。此外，數(shù)字傳播技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在國內(nèi)很多文物保護(hù)單位和博物館中，并且已經(jīng)初具規(guī)模。如通過AR掃描識別技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化趣味展示的北京魯迅博物館;進(jìn)行三維掃描之后，通過VR技術(shù)展示房屋正脊處精美磚雕的廣州陳家祠;利用VR模式開展線上360數(shù)字導(dǎo)覽的寧波天一閣、浙江舜王廟等。

4 不可移動文物數(shù)字化保護(hù)管理以及展示的重要價值

對于不可移動文物的傳播來說，目前其最為重要和直接的傳播形式和途徑就是數(shù)字化展示。數(shù)字化展示相比于傳統(tǒng)的展示方法，其價值主要體現(xiàn)在以下三個方面：

①突破觀賞時間和空間的限制。不可移動文物可以通過多種不同渠道進(jìn)行數(shù)字化展示，使人們突破時間和空間的限制，通過網(wǎng)絡(luò)三維數(shù)字化展示，足不出戶隨時瀏覽和體驗(yàn)不可移動文物。這種便捷、高效的傳播方式能有效提高不可移動文物對大眾的影響力。②構(gòu)建觀眾與不可移動文物之間的信息橋梁。通過數(shù)字化展示方式能有效地構(gòu)建觀眾與不可移動文物之間的信息橋梁，使觀眾與不可移動文物即使相隔千萬里，觀眾也能對自己感興趣的信息內(nèi)容進(jìn)行了解。這一方面還能防止直接物理接觸損害不可移動文物，有利于更好地保護(hù)不可移動文物，另一方面還能使觀眾突破時空限制，盡情觀賞自己感興趣的場景。③數(shù)字化保存不可移動文物的三維空間信息。通過數(shù)字化展示不可移動文物，有利于數(shù)字化保存不可移動文物的三維空間信息，這不僅能夠更好地促進(jìn)不可移動文物的展覽，同時其作為重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)在以后的研究、開發(fā)以及檢索過程中都有著非常重要的作用。

5 結(jié)束語

總而言之，當(dāng)前國家相關(guān)部門在數(shù)字信息化大背景下，結(jié)合我國不可移動文物的保護(hù)現(xiàn)狀，對不可移動文物的保護(hù)和利用工作提出了一系列新要求。文物工作者應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前實(shí)際的技術(shù)條件，積極響應(yīng)國家政策，切實(shí)做好新時期不可移動文物的保護(hù)管理和展示工作，從而使我國珍貴的歷史文化遺產(chǎn)得到有效的保護(hù)，進(jìn)而使祖國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化得到良好的傳承。