論數(shù)字化文物修復技術在博物館中的展示運用
——古文化遺址的數(shù)字化場景還原

陳天星

（南京審計大學金審學院 江蘇 南京 210000）

1 引言

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，許多博物館開始采用數(shù)字化文物修復技術，可移動數(shù)字化對于文物保護工作有著重要意義。它們可對文物進行建模還原、剖析和修復預測。那么基于大數(shù)據(jù)時代，關于傳統(tǒng)文物修復的領域也開始引入嶄新的技術手法。即通過虛擬現(xiàn)實和三維建模技術對文物還原，此舉也更便于對文物的電子存檔數(shù)據(jù)。本文就數(shù)字化文物修復技術在博物館展示中的輔助應用加以闡述。

2 博物館應用數(shù)字化文物修復技術的必要性

近年來，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，許多博物館開始采用數(shù)字化文物修復技術，并且不光針對于修復領域，在展示、數(shù)據(jù)存儲等多個方面都有技術支撐，從而作出了巨大的改觀[1]，例如數(shù)字化展示、虛擬現(xiàn)實技術的運用。在博物館內針對文物展品的分類，圖像三維重建技術針對文物修復工作有著至關重要的參與地位；其中，可移動數(shù)字化對于文物保護工作起著不可替代的重要作用。它們一方面對文物進行建模還原、剖析和修復預測。將復雜的結構的簡單化，再利用理論從各個部分對其加以研究和分析，之后再進行疊加，或者可以將損壞嚴重且不知全貌的文物，例如衣物、陶瓷器等不易保存的文物，通過數(shù)據(jù)分析和修復軟件的輔助，將原來的模樣展現(xiàn)出來，重新呈現(xiàn)在觀眾的眼前。所謂管中窺豹，可見一斑，為真實世界的修復和展示提供參考。在數(shù)據(jù)檔案存儲方面，可以將三維模型后的預測圖像存儲于數(shù)據(jù)庫中，為未來的研究和發(fā)現(xiàn)提供資料和數(shù)據(jù)。當下已是信息時代，大數(shù)據(jù)充斥在各個領域，文物修復體系雖然洞察的是過去的歷史，但在研究層面，也要緊跟時代的腳步，朝著新突破不斷研究發(fā)展[2]。

3 傳統(tǒng)模式下的博物館展示缺陷

3.1 展示信息缺口

由于空間的限制，傳統(tǒng)的博物館展示向觀眾傳遞的信息非常有限，以實物展示占據(jù)的空間容積比較大。一般情況下展品介紹只對文物的背景進行一番闡述，并且通常是長篇大論，晦澀難懂，觀眾無法獲取直觀信息，從而展品背后的信息傳遞方式十分固化。

3.2 信息接收被動

傳統(tǒng)模式下，博物館往往通過平面展示的形式來展出文物，在此基礎上加以文字說明。但是光靠簡單的闡述，不足以將其具體的歷史背景和意義傳遞給觀眾，導致觀眾難以沉浸其中，接受信息被動，往往記住的僅限文物的外型。

3.3 體驗方式單一

傳統(tǒng)模式下博物館的展示中，解說較為單調陳直。加之展示的形式千篇一律，受眾范圍較廣的前提下，有多數(shù)觀眾并不了解相關的歷史背景，參觀后的意義便顯得些許乏善可陳。

4 博物館的數(shù)字化建設

4.1 建立完善的文物信息數(shù)字化管理系統(tǒng)

博物館中的數(shù)字化管理，主要是將各個文物的信息收集后整理和歸納的過程，可以使文物的展示更加科學、整體化。比如說，當有對博物館的文物展品類別不熟悉的游客來參觀，通常會通過模糊搜索的方式游覽文物，而進行數(shù)字化管理之后，搜索系統(tǒng)將會實現(xiàn)智能化、自動化，從而令用戶的搜索需求得以保證[3]。

4.2 實現(xiàn)對文物的移動管理

通過對文物進行數(shù)字化建設，可以更加明確的對文物信息進行歸納掌握。一個博物館中有著眾多的文物，且種類繁雜，但相關負責的人員數(shù)量不夠且專業(yè)度不夠嚴謹。當今國內博物館領域的相關從業(yè)人員培養(yǎng)體系還不發(fā)達，與文物相關的專業(yè)性和服務性不能保證。而博物館的順利運營，與外界進行適當?shù)奈幕涣魇潜匾e動。例如博物館之間文物的租借或者被租借，每一個文物承載著一段歷史，其價值不可估量[4]。而租借文物就要涉及到文物的移動，搬運的過程需要謹慎，若是在這方面實現(xiàn)數(shù)字化管理，對于文物的去向可以進行詳細的記錄之后再做整理歸納，從而杜絕文物丟失、損壞情況的發(fā)生，還可以對文物的到館情況進行追逐把握，避免文物因為各種因素而遭到損壞。

5 數(shù)字化文物修復技術在展示中的具體應用

數(shù)字化文物修復技術如何應用到博物館當中，這是迎合新時代下的一場感官革新。在本文中，我們將從兩個方面對數(shù)字化文物修復技術在博物館中的展示應用加以介紹，這兩方面分別是數(shù)字化圖像虛擬技術和三維建模技術。以上技術對輔助古文化遺址的還原和展示起著推動作用[5]。

5.1 數(shù)字化圖像虛擬技術

（1）VR技術。該技術中文也可以稱作虛擬現(xiàn)實技術或者靈鏡技術。其根本的運作原理是通過借助數(shù)字化將一個虛擬世界加以構建，給予觀眾身臨其境的體驗感。觀眾可以體驗到與文物相對真實的互動過程，身臨其境一般激發(fā)對文物及其背后的歷史進行探索。從游客的主觀感來講，VR技術具有實時性、逼真性與虛擬性的特點，而這樣的三維立體環(huán)境可以大幅度提升顧客的參觀興趣，其顯著的畫面真實感令人沉浸其中。與此同時，文物展覽上對VR技術的應用，還可用于激發(fā)客戶的想象力，使人與文物之間達成一個良好的交互。畫面與場景上，用戶仿佛穿越到某段歷史時代背景當中，在VR技術的加持下為文物賦予了的活化意義，從而更加感受到文物本身所具有的影響力及其魅力所在。

（2）環(huán)幕投影技術。所謂環(huán)幕投影技術，具體是通過借助環(huán)形屏幕與周遭設備進行連接，從各個方位進行屏幕投影。環(huán)幕投影技術的順利運行需要置備足夠數(shù)量的通道設備與投影設備，通過設備之間的配合將一個無限接近于真實的虛擬場景投影出來，從而實現(xiàn)沉浸式體驗。通過分析可知，這一投影技術的主要目的是讓游客的視覺和聽覺高度沉浸[6]。如今，已經(jīng)有一些博物館通過這項技術將天文類的各種知識進行科普運用并收獲了一致好評。此外，即便是古文化遺址和古建筑群落這種大型的場景復原，也可借助這種虛擬展覽的方式與游客實現(xiàn)更加良好的互動性、觀賞性。

5.2 三維建模技術（多圖像重建技術）

文物的保護和利用一直以來都是博物館所重視的一項工作，在當今時代下，多圖像三維建模技術實現(xiàn)了快速的發(fā)展，如今已經(jīng)趨于完善：對設備的依賴性低，可控性較強，將該技術運用到文物上面，對于文物的保護和管理有著重要的意義[7]。該技術通過對文物進行拍攝，采集文物的相關信息，之后通過對圖像進行對齊，生成網(wǎng)格和紋理，從而進行合成，在經(jīng)過后期的精修處理，打印出三維模式的文物復制品，并且與真品對比相似度非常高，在較短的時間內將一個可運用可復制的模型展現(xiàn)在大眾的面前，同時對于文化傳播也起到助瀾的作用。文物需要保護，可移動性不高，但是其復制品將可以運用到各個方面，比如課堂教學，傳播展示，并且與真實的文物絕無二樣。文物研究人員也可以更加直觀的對文物進行研究，畢竟部分的文物具有易損壞的特點，所以許多研究的辦法不能加以使用，但是通過構建三維模型，可以對文物進行直觀的研究，從而實現(xiàn)對文化的發(fā)掘，在文物修補方面也變得更加方便[8]。往常對文物進行修復，必須謹慎挑選各種方式，這種情況下，就有著很多的限制，例如一些損壞的器物，以往一些修補方法的濫用甚至會破壞文物，但是通過三維模型預測與制造出的復制品，我們便可以大膽對其進行研究，從而為真品的修復工作選擇最佳的方式。

6 結語

綜上所述，博物館是一個承載著悠久文明的空間載體，其精神價值與人類的發(fā)展衍息密切關聯(lián)，數(shù)字化展示與破損文物虛擬修復技術的結合一定能在更多的方面發(fā)揮其作用。現(xiàn)今的計算機硬件技術發(fā)展制約著這一技術的廣泛運用，但在可預見的未來30年內，數(shù)字化技術將發(fā)展到某個新高度，與文物修復相關的工作也會相應的升級新技能。