文物數(shù)字采集與展示的基本流程探討
——基于良渚博物院文物數(shù)字化的建設實踐

駱曉紅

(良渚博物院，浙江 杭州 311113)

進入到21世紀，數(shù)字博物館或者博物館的數(shù)字化呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。文物是博物館的核心資源，博物館的數(shù)字化首先是文物數(shù)字化[1]56。按步驟來講，文物數(shù)字化的過程就是從文物數(shù)字采集到文物數(shù)字展示遞進發(fā)展的過程，采集是基礎，展示是在采集基礎上的利用。那么，一件文物從數(shù)字采集再到數(shù)字展示需要經(jīng)歷哪些基本流程？在這個流程中需要注意哪些事項？怎么樣在規(guī)范的流程框架下創(chuàng)作出優(yōu)秀的文物數(shù)字展示作品？本文擬以良渚博物院的文物數(shù)字化建設為例，就文物數(shù)字采集和展示的操作流程以及相關問題進行探討，以期為我國的文物數(shù)字化發(fā)展提供參考。

1 國內(nèi)外和良渚博物院文物數(shù)字化建設實踐概述

文物數(shù)字化是計算機和互聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)實生活中普遍運用的產(chǎn)物。數(shù)字博物館最早產(chǎn)生于美國，美國國會圖書館1990年啟動“美國記憶”（American memory）計劃，目的是將圖書館內(nèi)文獻、手稿、照片、錄音、影像等藏品進行系統(tǒng)的數(shù)字化處理和存儲，并編輯制作成系列的專題作品[2]。隨后，法國巴黎盧浮宮博物館、英國大英博物館等陸續(xù)實施開展了文物數(shù)字化建設計劃。同時，隨著各國文化資源交流和共享需要的不斷深入，出現(xiàn)了CDWA、VRA、CIDOC、SPECTURE等多個適用于博物館藏品描述的標準，并逐步形成了較為完善的規(guī)范體系[3]。

我國博物館文物(藏品）數(shù)字化建設和管理可上溯至20世紀80年代中期。近些年來，繼故宮博物院開啟了自己數(shù)字博物館項目“數(shù)字故宮”建設之后，中國美術館、南京博物院、上海博物館、蘇州博物館、廣東美術館等相繼開展了以藏品數(shù)字化建設為核心、以網(wǎng)站為服務平臺的數(shù)字博物館建設。在這次新冠肺炎疫情防控的特殊時期，全國各家博物館紛紛借助新技術開展“云觀展”活動，正是這些年博物館數(shù)字化建設累積形成的先發(fā)優(yōu)勢的綜合表現(xiàn)。與此同時，國家文物局于2001年制定了《博物館藏品信息指標體系規(guī)范（試行）》，也為博物館文物數(shù)字化標準規(guī)范建設提供了指導和支撐。

作為一座集收藏、研究、展示和宣傳良渚文化等功能為一體的考古遺址博物館，良渚博物院的文物數(shù)字化建設始于2014年。

總結回顧良渚博物院文物數(shù)字化建設歷程，大體可以分為3個階段。

第一階段（2014—2015年），良渚博物院會同南京大學多媒體中心啟動了國家重點文物保護項目——“良渚博物院文物數(shù)字化保護”。該項目主要是對院藏114件（組）的定級文物進行高標、高清地數(shù)字采集，形成基礎的文物數(shù)字資源。這些數(shù)字資源包括圖片采集資源、視頻采集資源和三維數(shù)據(jù)（模型）資源等，基本實現(xiàn)了“采集信息全面、資源類型豐富”的工作目標，也為下一步研發(fā)文物數(shù)字展示作品打下了較好基礎。

第二階段（2016—2017年），良渚博物院在文物數(shù)字采集的基礎上，開展了“文物數(shù)字資源整合與分級創(chuàng)建”的文物保護科技展示項目。這個項目是前一項目的延續(xù)，在前一階段文物數(shù)字采集取得的成果上，通過劇本創(chuàng)作和“故事化”串聯(lián)，將文物數(shù)字采集獲取的數(shù)字資源進行整合加工，創(chuàng)作出了“良渚古城”“良渚玉器”“良渚刻畫符號”等多部具有獨立主題的數(shù)字作品，形成了文物數(shù)字化的集成展示。這些數(shù)字作品既有圖文又有影視動畫，在良渚博物院陳列改造中進行了普遍運用，在對外宣傳推廣良渚文化和良渚古城遺址上發(fā)揮了積極作用。

第三階段（2017年年底至今），良渚博物院啟動實施了“基于裸眼3D屏幕顯示技術的文物數(shù)字資源制作與應用”的項目實踐，著重探索新技術、新手段在文物展示上的運用。該項目是文物數(shù)字采集、數(shù)字展示的升級版，通過裸眼3D屏幕顯示技術的研發(fā)，研究數(shù)字資源內(nèi)容在新傳播技術條件下的制作和應用。目前，項目已經(jīng)結題驗收，制作的三維數(shù)字作品達到了裸眼3D的展示效果。

良渚博物院的文物數(shù)字化建設至今已6年，雖遲于國內(nèi)其他博物館，但一步一個腳印地探索推進，收到了較好成效。

第一，有較為宏觀的頂層設計。在2015年初步完成定級文物數(shù)字采集的同時，同步編制了《良渚博物院文物數(shù)字化采集工作標準》《良渚博物院數(shù)字多媒體資源建設指南》，既為后續(xù)大規(guī)模開展文物數(shù)字采集提供標準，也為文物數(shù)字展示進行了詳細規(guī)劃。

第二，注重嚴謹規(guī)范的操作流程。在工作過程中無論是數(shù)字采集或數(shù)字展示，都相應建立起一套完整的操作方案，確保了從文物數(shù)字采集到文物數(shù)字展示的規(guī)范化、流水線作業(yè)。每一步驟中都有詳盡的要點提示和注意事項，盡管過程略顯程式化，但卻為保障文物相關信息的真實性、完整性，最終為創(chuàng)作出較優(yōu)秀的文物數(shù)字展示作品打下了堅實基礎。

第三，始終堅持學術先行、內(nèi)容為王的原則。特別注重對文物蘊含的人文歷史信息、文物背后故事的挖掘和呈現(xiàn)，特別是在文物數(shù)字展示環(huán)節(jié)，在文物學術研究的基礎上，通過故事化創(chuàng)作，將采集到的圖片或視頻資源進行有機串接，化零為整、整合創(chuàng)建，達到了靜態(tài)文物“活態(tài)展示”的預期目標。

2 文物數(shù)字采集的基本流程

文物數(shù)字采集就是利用數(shù)字化的手段對文物所蘊含的信息進行記錄、建檔。一般來講，文物數(shù)字采集的基本流程主要涵蓋：制訂采集方案、文物的測量與拍攝、圖片信號或視頻信號的加工創(chuàng)建、文物三維建模的過程。制訂采集方案和文物的測量與拍攝是文物數(shù)字采集的前提和基礎，過程相對簡單。這里著重介紹文物數(shù)字采集中的圖片信號或視頻信號的加工創(chuàng)建到三維建模的操作流程。

文物數(shù)字采集在經(jīng)過測量與拍攝后，一般會生成文本、圖片、視頻等數(shù)字采集信號，對這些數(shù)字采集信號的加工處理，也稱之為圖片信號或視頻信號的加工創(chuàng)建。在文物數(shù)字采集中只有通過圖片信號或視頻信號的加工創(chuàng)建，才能為文物數(shù)字化后續(xù)的集成利用提供空間和支撐。圖片信號或視頻信號的加工創(chuàng)建主要包括校色、去雜（裁切）、摳像3個環(huán)節(jié)。

（1）校色。所采集的圖片信號、記錄文物的顏色和色澤與真實對象相比，或多或少會存在一定的差異。在拍攝現(xiàn)場，雖然可以與真實文物比對，但不可能有足夠的時間進行數(shù)字信號的顏色調(diào)節(jié)。一般情況下，都會準備一張標準色卡（圖1），在拍攝條件不變的情況下，記錄標準色卡的采集信號。標準色卡中的每一種標準色，都有對應的RGB數(shù)值。在計算機上輸入相應的RGB數(shù)值，就會形成對應的標準色塊。后期校色時，選取色卡中的幾種顏色對象，將其與生成的標準色比對，利用軟件調(diào)節(jié)功能，將其調(diào)節(jié)至與標準顏色基本一致。將調(diào)節(jié)的程序和數(shù)值記錄下來，針對每一個文物數(shù)字采集信號，都作同樣幅度的調(diào)節(jié)。視頻文件的校色與圖片文件的采集信號一樣，也需要進行校色處理。拍攝標準色卡，以標準顏色為依據(jù)進行顏色調(diào)整，也可采用已經(jīng)校色的圖片信號為依據(jù)，進行校色處理。

圖1 采集過程中拍攝的標準色卡（來源：良渚博物院數(shù)字化保護項目結題報告）

（2）去雜（裁切）。去雜針對的是圖片文件。文物拍攝時，如果背景紙上有少量劃痕，或者有一些細小的雜物，便會與文物對象一同被采集下來。放大觀看時，就會發(fā)現(xiàn)文物背景有雜痕和雜點。這時，就需要利用Photoshop專業(yè)圖像處理軟件的涂抹或去噪功能，將圖片背景上的雜點、雜痕涂抹干凈。裁切針對的是視頻文件。視頻信號采集時，依賴于云臺裝置的運轉和手動的鏡頭移動，與圖片采集相比，操作比較容易出現(xiàn)細微波動。因此，同樣的視頻信號一般都要求連續(xù)采集兩次。后期視頻信號加工時，只需要保留一次采集信號。此時需要對原始采集信號進行評判，選擇一個品質(zhì)相對較好的視頻片段，將另一片段的畫面裁切掉。

（3）摳像。對于圖片文件，背景紙上有少量劃痕或雜點時，可以在不更換背景的情況下，利用去雜手段將背景雜點涂抹干凈。但如果背景紙上的劃痕過多或支撐物過于明顯，僅用涂抹的方式，很難做到不露痕跡。這種情況下，就需要將文物圖像從背景信號中摳出來，然后再更換一個新的干凈的背景，這種圖像處理操作稱為摳像（圖2）。

圖2 采集過程中進行文物圖像的摳像處理（來源：良渚博物院數(shù)字化保護項目結題報告）

對于視頻文件，視頻摳像處理的工作量和難度遠遠大于圖片摳像（圖3）。文物在拍攝時一般會在云臺上選用藍色背景布，其作用就是形成純色背景，從而可以一次性將視頻畫面的藍色區(qū)域全部去除，以達到減少摳像工作量的目的。但是，純色摳像操作對摳像細節(jié)要求很高，如果物體邊緣存在陰影，軟件便無法自動匹配輪廓，只好轉為手動操作。避免陰影和藍色調(diào)投影，都只能依靠拍攝時的燈光配置和角度調(diào)整。因此，視頻信號的摳像操作與采集操作的關系極大，在制訂數(shù)字化采集方案時就必須充分考慮到。

圖3 摳像視頻畫面應用實例（來源：良渚博物院數(shù)字化保護項目結題報告）

文物數(shù)字采集在完成圖片信號或視頻信號的加工創(chuàng)建后，為文物三維建模提供可能。文物三維建模通常有兩種方式：一種為三維掃描儀采集后再經(jīng)人工數(shù)字加工；另一種為先行圖片采集再以人工三維建模。一般情況下，三維數(shù)字信息都需要通過一定的技術手段，制作成其他格式的數(shù)字文件，才能方便瀏覽。文物的三維數(shù)字信息通常有兩種應用方式：其一為制作成視頻文件，以瀏覽視頻的方式觀看；其二為制作成交互多媒體軟件，通過鼠標或觸摸的方式進行交互瀏覽（圖4）。

圖4 三維數(shù)據(jù)（模型）資源展示界面示例（來源：良渚博物院數(shù)字化保護項目結題報告）

需要指出的是，數(shù)字采集作為文物數(shù)字化建設的第一步，采集的手段要注重完備，采集的信息要強調(diào)全面，手段和信息越完備越全面，文物數(shù)字化后續(xù)可利用的空間就越大。其中，手段的完備性指的是采集方式的多樣化，包括文本采集、圖片采集、視頻采集和三維點云采集等。技術手段的完備性有助于提高文物畫面素材的豐富度，增強文物數(shù)字作品的視覺表現(xiàn)力。信息的全面性包括文物的自然屬性信息和人文屬性信息兩大類，均需要同時同步采集。文物的自然屬性，體現(xiàn)著文物的外在特征，決定著文物數(shù)字作品的觀賞性；文物的人文屬性，體現(xiàn)著文物的歷史文化價值，除了表現(xiàn)文物數(shù)字作品的故事性外，更重要的還體現(xiàn)了它的科學性。所以觀賞性、故事性和科學性是任何一個優(yōu)秀的數(shù)字作品都不可或缺的基本要素[1]58。

3 文物數(shù)字展示的基本流程

文物數(shù)字采集的成果通常表現(xiàn)為圖片、視頻等文件，這些原始文件簡單、多樣、零散，一般情況下，這些素材都不具備直接向社會公眾進行展示的條件。對數(shù)字記錄信息進行加工，對數(shù)字記錄素材進行整理，使之達到文物數(shù)字信息呈現(xiàn)的要求，這項流程稱之為數(shù)字展示。只有通過博物館文物的數(shù)字展示并結合特定的環(huán)境展示，才能將博物館所要表達內(nèi)涵的文化價值傳遞出來。

要達到文物數(shù)字展示的目標，最為關鍵的步驟就是將文物數(shù)字采集的這些較為零碎的材料進行集成整合和分級創(chuàng)建，形成文物數(shù)字信息帶或者可視化的、有故事情節(jié)的數(shù)字作品。經(jīng)過集成整合的數(shù)字作品，不僅具有更豐富的信息量，而且還擁有了更具吸引力的表現(xiàn)形式和敘事方式，起到讓文物“開口說話”的作用，有利于充分展現(xiàn)文物的價值與收藏意義。集成整合和分級創(chuàng)建大致需要經(jīng)歷需求分析、劇本創(chuàng)作、素材加工、信息集成4個流程。

（1）需求分析。集成數(shù)字作品的生成是一個需求導向的創(chuàng)作過程。在正式創(chuàng)作之前，需要對數(shù)字作品的最終需求進行科學分析，以確定資源創(chuàng)作的基本方向。需求分析圍繞內(nèi)容、受眾和用途3個主要因素展開。內(nèi)容就是集成數(shù)字作品最終所要表達的信息內(nèi)涵，不同的內(nèi)容決定了不同的創(chuàng)作方式；受眾是集成數(shù)字資源最終服務的對象，受眾的文化背景、教育程度決定了信息內(nèi)涵的表達方式；用途是集成數(shù)字作品最終的使用方式，不同的用途決定了集成數(shù)字作品開發(fā)的技術選擇。

（2）劇本創(chuàng)作。這一步驟是集成整合和分級創(chuàng)建的核心步驟，簡單地講就是根據(jù)需求創(chuàng)作文物故事。劇本決定了資源的內(nèi)容、呈現(xiàn)方式、展示效果以及畫面風格、使用功能等，劇本的編寫質(zhì)量決定了集成數(shù)字作品的最終品質(zhì)。集成數(shù)字作品的類型雖然各不相同，但都是由一個個最小的內(nèi)容單元構成，比如一個頁面、一個鏡頭。劇本是以最小內(nèi)容單元為綱，確定每一單元所要表達的內(nèi)容、內(nèi)容的編排方式、內(nèi)容的表現(xiàn)形式、內(nèi)容表達的素材來源、素材加工方式，以及界面風格、藝術設計、使用功能等信息。

在構成劇本的諸多要素中，內(nèi)容編排方式尤為重要，它是集成數(shù)字作品的故事主線。博物館集成數(shù)字資源展示離不開文物，而文物又是過去時代人類活動的產(chǎn)物，以人、物、事件、時間4大要素為基礎，利用不同的視角，選擇不同的切入點，可以編排出豐富多彩的文物故事。

（3）素材加工。劇本確定后，便進入數(shù)字媒體信息加工階段。素材加工包括畫面拼裁、畫面調(diào)整、音視頻處理和格式轉換等工作內(nèi)容。有時，資源整合所需的素材并不完全來自文物數(shù)字采集。當沒有實物可供采集或者無法進行采集時，必須自行創(chuàng)建素材。素材創(chuàng)建要嚴格按照劇本的要求進行，因而完全滿足資源整合的要求，無須再進行素材加工。

（4）信息集成。將素材按劇本要求進行整合，使之形成一個可供閱讀瀏覽的整合數(shù)字作品，這一工序稱為信息集成[4]。通過數(shù)字采集和素材加工，會形成許多獨立的數(shù)字媒體文件，技術集成的作用就是將零散的數(shù)字媒體文件，通過技術手段組合成完整的數(shù)字作品。當這些素材整合為一體后，需要統(tǒng)一的資源瀏覽方式，有時作為一個閱讀作品，還必須具備像目錄、檢索、鏈接跳轉等輔助閱讀的基本功能，這些閱讀瀏覽功能都要通過功能集成的方式實現(xiàn)。

以良渚古城遺址出土的一件玉琮為例，良渚博物院就是在遵從了文物數(shù)字展示的基本流程后，最終形成了這件玉琮數(shù)字作品（表1～表3、圖5），在文物的宣傳推介上起到了明顯效果。

表1 玉琮數(shù)字展示·編寫內(nèi)容大綱

表2 玉琮數(shù)字展示·編寫創(chuàng)作劇本

續(xù)表2

續(xù)表2

表3 玉琮數(shù)字展示·素材的獲取與加工

續(xù)表3

圖5 玉琮數(shù)字展示案例（來源：良渚博物院數(shù)字化保護項目結題報告）

需要指出的是，創(chuàng)作者能否創(chuàng)作出優(yōu)秀數(shù)字作品應包含兩個重要因素：一方面是對文物本身研究的深度。對文物的學術研究越深入，文物所能展示的信息就越充分，資源整合作品的內(nèi)容創(chuàng)作空間就越大。隨著觀眾素質(zhì)的不斷提升，對文物展示信息的豐富度提出了越來越高的要求，文物科技、藝術、收藏等非傳統(tǒng)領域的研究成果，正逐漸成為文物展示信息的重要來源。另一方面是數(shù)字信息加工的級差性。數(shù)字信息加工是一個以需求為導向的工作過程[5]，文物數(shù)字作品的級差性是素材加工階段需要關注的重點。其中的主要原因是文物數(shù)字作品服務的對象是公眾人群，服務對象的差異主要體現(xiàn)在社會公眾認知水平、閱讀興趣和文化背景上的差異，這些差異最終都會在服務對象對文物數(shù)字作品的接受度、認可度、滿意度上體現(xiàn)出來。數(shù)字展示、素材加工需要針對不同的社會人群、不同的文化需求，對文物數(shù)字作品進行因人開發(fā)、分級創(chuàng)建。

4 結束語

隨著數(shù)字時代的到來，在博物館領域對文物數(shù)字采集與數(shù)字展示基本流程進行梳理和探討，旨在形成文物數(shù)字采集與展示的較為統(tǒng)一、標準的操作規(guī)范，以此來帶動促進文物在數(shù)字技術框架下的活態(tài)展示與充分利用。文物數(shù)字采集與展示的操作流程看似簡單，實則考驗著一個博物館對館藏文物保護管理的力度、對文物藏品學術研究的深度、對公眾服務人文關切的態(tài)度，三者的疊加直接影響甚至決定了文物數(shù)字采集與展示的最終成果。技術永遠為內(nèi)容服務，唯有始終堅持內(nèi)容至上，才能創(chuàng)作出更多的精品型數(shù)字作品，才能真正發(fā)揮博物館在現(xiàn)代社會教育中的積極作用。