文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護(hù)分析

李英

摘 要：隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，信息技術(shù)水平也在不斷地提升，各行各業(yè)都在使用最新的技術(shù)，使整體的工作效率和質(zhì)量有了極大的提升。近些年，最新的技術(shù)被使用在文化遺產(chǎn)的保護(hù)上，三維數(shù)字化保護(hù)文化遺產(chǎn)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，其可以對(duì)文化遺產(chǎn)的內(nèi)容、繼承人以及相關(guān)的檔案資料進(jìn)行深入的分析和全面的整理，能制訂出更加整體化以及科學(xué)化的數(shù)字化保護(hù)體系，將給非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承帶來很多的好處。作者將根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)當(dāng)下文化遺產(chǎn)三維數(shù)字化技術(shù)的使用進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：三維數(shù)字化;文化遺產(chǎn);問題與措施

隨著人們生活水平的提升，人們當(dāng)下對(duì)文化建設(shè)的需求也在逐步提高，文化遺產(chǎn)保護(hù)成了當(dāng)下更多人所關(guān)注的重點(diǎn)工作。保護(hù)好文化遺產(chǎn)對(duì)于提升民族自信及文化的價(jià)值、自豪感等有著極大的作用。使用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行遺產(chǎn)保護(hù)是當(dāng)下對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)的先進(jìn)手段，當(dāng)下各國(guó)都在進(jìn)行各種嘗試，一些發(fā)達(dá)國(guó)家使用深入調(diào)查與數(shù)字化相互結(jié)合的手段。我國(guó)雖然近幾年在文化遺產(chǎn)三維數(shù)字化保護(hù)方面進(jìn)行了許多的投資，但是總的來說還有很長(zhǎng)的路要走。我國(guó)當(dāng)下發(fā)展的趨勢(shì)是由一個(gè)項(xiàng)目性的保護(hù)逐步地向整體性的保護(hù)轉(zhuǎn)變，使整體的文化遺產(chǎn)的保護(hù)變得更加的科學(xué)化和現(xiàn)代化，大大地提升了整體的質(zhì)量。隨著我國(guó)的整體文化遺產(chǎn)保護(hù)工作的不斷深入，筆者認(rèn)為很有必要針對(duì)其中存在的一些問題進(jìn)行深入探討。

1 進(jìn)行文化遺產(chǎn)三維數(shù)字化保護(hù)的意義

不難發(fā)現(xiàn)許多文化遺產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀令我們十分堪憂，想要保證其不消失就應(yīng)該及時(shí)使用最新的三維數(shù)字技術(shù)進(jìn)行保護(hù)。隨著近些年城鎮(zhèn)化水平的不斷加速，人們的生活方式可謂是產(chǎn)生了巨大的變化，人們?cè)诓粩嗟剡M(jìn)步，文化遺產(chǎn)卻是向著相反的方向走，很多物質(zhì)文化面臨的大環(huán)境十分惡劣。在這種背景下急需引入最新的手段對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行管理和展開保護(hù)，對(duì)一些接近于滅亡的文化遺產(chǎn)以及年齡較大的傳承人應(yīng)該及時(shí)采取相應(yīng)的措施。數(shù)字化技術(shù)對(duì)于文化遺產(chǎn)的管理以及存儲(chǔ)工作來說具有重大的意義，傳統(tǒng)使用的方式主要是采用文字以及圖片的方式對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行記錄，這樣一來很難將文化遺產(chǎn)以及相關(guān)活動(dòng)的流程進(jìn)行全面真實(shí)地記錄。使用最新的技術(shù)，例如3D技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)的手段等，可以將文化遺產(chǎn)的全面更加逼真和立體地顯示出來，對(duì)于文化遺產(chǎn)的記錄將會(huì)更加準(zhǔn)確及真實(shí)。與此同時(shí)，使用三維數(shù)字化技術(shù)還可以避免以往身傳口授的低效率方式，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模和高效率的文化遺產(chǎn)傳播。

筆者發(fā)現(xiàn)，以前進(jìn)行人工統(tǒng)計(jì)的文化遺產(chǎn)急需進(jìn)行信息化，若是不進(jìn)行信息化管理將給以后的使用以及查詢工作帶來很多的困難，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)資源的共享和有效利用。以往使用的錄像以及文稿等形式進(jìn)行整理的物質(zhì)文化最大的缺點(diǎn)就是難以進(jìn)行保存和不易復(fù)制，占據(jù)的空間也比較大，在保管的過程中極易丟失。使用三維數(shù)字化技術(shù)將會(huì)更加節(jié)省空間，并可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的存儲(chǔ)和共享工作。所以，當(dāng)下文化遺產(chǎn)保護(hù)中使用三維數(shù)字化技術(shù)十分必要，通過數(shù)字化的記錄以及對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的整理等，將會(huì)極大地推動(dòng)文化遺產(chǎn)的發(fā)展和傳承。

2 當(dāng)下三維數(shù)字化文化遺產(chǎn)的保護(hù)中使用到的技術(shù)

2.1 VR虛擬現(xiàn)實(shí)

該技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是可以將相應(yīng)的文化遺產(chǎn)生動(dòng)地展現(xiàn)在人們的面前，應(yīng)該提前在實(shí)驗(yàn)室設(shè)定好拍攝的光線，之后將器物放在相應(yīng)的轉(zhuǎn)盤上，這個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該注意選擇相應(yīng)的設(shè)備時(shí)，要充分考慮到轉(zhuǎn)速的大小，在每個(gè)角度上拍攝一些圖片，然后再使用電腦進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理，最終使用造型師軟件將其加工成三維圖像。

2.2 攝影測(cè)量手段

使用這種技術(shù)就是用計(jì)算機(jī)的視覺代替將人眼，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和測(cè)量等，這樣就可以有效地將傳統(tǒng)相機(jī)獲得的圖像轉(zhuǎn)化成三維圖像，使用該種攝影方式能夠在認(rèn)識(shí)幾何空間關(guān)系的基礎(chǔ)上獲得彩色紋理圖像。

對(duì)相關(guān)圖像進(jìn)行拍攝時(shí)，應(yīng)該保證每張圖像都與之前一張有接近一半的重疊處，還要保證拍攝的物品是在圖像的中間位置上，拍好的照片應(yīng)該使用PhotoShop進(jìn)行邊緣的增強(qiáng)，之后使用相應(yīng)的測(cè)量軟件進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)軟件的具體流程對(duì)其進(jìn)行處理，以便于更好地形成點(diǎn)云數(shù)據(jù)。筆者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下獲得的點(diǎn)云中有著很大的噪音，若是直接基于初始點(diǎn)云進(jìn)行重構(gòu)的話，得到的圖像就會(huì)出現(xiàn)表面凹凸不平的狀況，與實(shí)際物品差距比較大，視覺上也不佳，所以應(yīng)該使用相應(yīng)的編輯工具對(duì)模型中的噪聲點(diǎn)進(jìn)行刪除，進(jìn)一步地去噪，這樣就可以得到最終的點(diǎn)云，形成最終的三維模型。

2.3 三維掃描

當(dāng)下使用的三維掃描儀主要是有接觸與非接觸式的兩種。其中非接觸式的可以分成光柵式的三維掃描及三維激光掃描。接觸式在進(jìn)行具體掃描工作時(shí)可能會(huì)對(duì)相關(guān)的文物造成一定的損失，在掃描時(shí)相對(duì)使用的較少。光柵式掃描技術(shù)使用的是攝影測(cè)量的原理，其整體的掃描過程比較長(zhǎng)。雖然當(dāng)下的三維激光掃描儀能夠快速地獲得物體的三維信息，但是目前市面上的激光掃描儀都是單色的，因此使用該項(xiàng)技術(shù)形成的最終物體往往缺乏色彩，與此同時(shí)，對(duì)于黑色以及透明的文物并不是特別的適用。例如對(duì)一些黑色的文物進(jìn)行拍攝時(shí)，無論是使用光柵式還是使用激光式，都難以得到十分準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，所以在具體的掃描工作中會(huì)需要一些顯影劑。

2.4 多項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合

在進(jìn)行相關(guān)文化遺產(chǎn)信息收集整理時(shí)，其中有些細(xì)節(jié)應(yīng)該充分體現(xiàn)，例如器物表面的紋理、藝人在其上留下的相關(guān)文字或者圖畫，這時(shí)就需要將多種的信息進(jìn)行融合，才可以更加完整地將三維真紋理進(jìn)行重現(xiàn)。與此同時(shí)，應(yīng)該將三維掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量方式形成紋理數(shù)據(jù)重疊進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，這樣就可以將攝影測(cè)量所得到的素材紋理數(shù)據(jù)更加高效地映射到三維掃描數(shù)據(jù)中。

3 使用三維數(shù)字化技術(shù)對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行保護(hù)的益處

3.1 將文化遺產(chǎn)更加生動(dòng)真實(shí)地展現(xiàn)出來

使用二維的方式只可以呈現(xiàn)出比較單一的視角，整體上來說缺少其他的視角信息，使用者僅僅可以了解一些簡(jiǎn)單的信息，使用三維影像除了能夠?qū)⑺拿娴木S度進(jìn)行展示，還可以增加前后的維度。這樣一來，在二維中難以了解的信息，比如一些紋飾的雕刻精度、角度的轉(zhuǎn)折以及背部相關(guān)信息等，都可以更加生動(dòng)地展現(xiàn)出來。

3.2 更加系統(tǒng)化記錄

對(duì)相關(guān)文化遺產(chǎn)進(jìn)行記錄時(shí)，通過照片或者圖紙的形式很難將其空間關(guān)系展現(xiàn)出來，使用三維數(shù)字化技術(shù)就可以多角度和更加完整地將文化遺產(chǎn)信息顯示出來。當(dāng)下的三維掃描儀可以更加精確地將目之所及的范圍全面記錄下來，其可以精確到十分之一厘米，相對(duì)于傳統(tǒng)的人工測(cè)量的方式精確幾十倍以上。

3.3 更加輕松地存儲(chǔ)相關(guān)資料

傳統(tǒng)的各種類型的文物資料很難進(jìn)行長(zhǎng)久的保存，時(shí)間長(zhǎng)了容易出現(xiàn)發(fā)霉、掉色等現(xiàn)象，很多的自然因素為保存帶來了極大的阻礙，使用最新的技術(shù)可以進(jìn)行數(shù)字化的保存，可使用硬盤、網(wǎng)盤等最新技術(shù)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的保存。

3.4 共享十分的方便

隨著信息化技術(shù)的不斷加速，當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)了尋常百姓家，使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行超大規(guī)模的傳播，當(dāng)下的相關(guān)部門可以建立相應(yīng)的網(wǎng)站對(duì)相關(guān)文化遺產(chǎn)進(jìn)行展示，這樣可以在很大的程度上使一些瀕危的文化遺產(chǎn)“活”起來。

4 三維數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

4.1 在科學(xué)探究與學(xué)習(xí)上的使用

使用三維數(shù)字化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一些不能進(jìn)行實(shí)物展示但是還需要十分精確數(shù)據(jù)的研究者帶來方便，例如：故宮博物院的《清明上河圖》因保護(hù)的需要不能展現(xiàn)出實(shí)物，以往給相關(guān)研究者帶來了很大的不方便，若是使用三維數(shù)字化技術(shù)，相關(guān)的研究者就可以像真正見到實(shí)物一樣能對(duì)其進(jìn)行研究，其最細(xì)微處也可以清晰地看到。與此同時(shí)，三維立體打印技術(shù)的使用可以讓相關(guān)的研究者以及公眾能更加生動(dòng)地看到大師的作品，從各種細(xì)節(jié)方面理解大師的作品。

4.2 提供更加真實(shí)的體驗(yàn)

很多的稀世珍寶并不是能輕易展示的，所以很多有興趣的人或者相關(guān)收藏者難以見到其真實(shí)的面目。隨著最新技術(shù)的研究和發(fā)展，當(dāng)下的相關(guān)學(xué)者可以使用VR虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)對(duì)作品進(jìn)行各個(gè)角度的觀看，當(dāng)游客帶上VR頭盔時(shí)可以進(jìn)行深入的體驗(yàn)與互動(dòng)，還可以自主地進(jìn)行視角的選擇，對(duì)文物的大小等進(jìn)行隨意控制。滿足公眾對(duì)這些珍貴的作品進(jìn)行深入觀察的需要，并獲得真實(shí)的體驗(yàn)。

4.3 實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)的廣泛傳播

隨著數(shù)字技術(shù)的不斷進(jìn)步，當(dāng)下還能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬場(chǎng)景的建立，將博物館場(chǎng)景及相關(guān)的文化遺產(chǎn)融入虛擬場(chǎng)景中，及時(shí)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)站上，這樣用戶即使在家也能夠查看文化遺產(chǎn)的全貌，可以有效地實(shí)現(xiàn)相關(guān)文化遺產(chǎn)知識(shí)的傳播與科普的工作。

5 當(dāng)下文化遺產(chǎn)保護(hù)中存在的一些問題以及解決的措施

隨著國(guó)家對(duì)文化遺產(chǎn)的不斷重視，各地的文化遺產(chǎn)保護(hù)都取得了一定的成果，但是總的來說還有著一定的問題，主要可以概括為以下幾種。

①文化遺產(chǎn)保護(hù)中信息化技術(shù)水平的使用水平在不斷地提升，但是我國(guó)文化遺產(chǎn)保護(hù)水平整體上與發(fā)達(dá)國(guó)家還有著不小的差距，目前處于初級(jí)的階段，沒有形成十分科學(xué)化的管理體系。

②在進(jìn)行文化遺產(chǎn)保護(hù)時(shí)并沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化體系，這樣一來嚴(yán)重影響了信息化互聯(lián)共享的進(jìn)程，不利于文化遺產(chǎn)的學(xué)習(xí)和傳播。

③使用數(shù)字化的保護(hù)手段比較單一，整體上不具有數(shù)字支撐的輔助決策能力，其網(wǎng)上的宣傳渠道明顯的比較少，很多的網(wǎng)民并不知道文化遺產(chǎn)在哪個(gè)網(wǎng)頁上展示，所以整體上的輔助手段比較缺失。

④當(dāng)下文化遺產(chǎn)的相關(guān)工作者整體的綜合素質(zhì)不夠高，有些甚至還是使用最傳統(tǒng)的手段進(jìn)行文化遺產(chǎn)的管理，這樣一來將會(huì)極大地阻礙文化遺產(chǎn)的保護(hù)傳播工作。

6 結(jié)束語

隨著時(shí)代的進(jìn)步與科技的發(fā)展，我國(guó)對(duì)文化遺產(chǎn)的關(guān)注程度不斷提升，相關(guān)的管理部門和地方政府都制訂了一些規(guī)章制度來加強(qiáng)對(duì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)，使近些年來我國(guó)的文化遺產(chǎn)保護(hù)水平不斷提升。

隨著對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)理念的加深，人們逐漸意識(shí)到數(shù)字化技術(shù)的使用價(jià)值，使用最新的數(shù)字化技術(shù)對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行保護(hù)，可以極大地提升文化遺產(chǎn)傳播的范圍及存儲(chǔ)質(zhì)量。特別針對(duì)一些瀕危的文化遺產(chǎn)能夠很好地實(shí)現(xiàn)其永久保存，與此同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)將文化遺產(chǎn)信息高效地傳播。另外，在文化遺產(chǎn)的展示中，使用VR展示和3D打印技術(shù)可以大大地提升游客的參觀體驗(yàn)感。筆者認(rèn)為我國(guó)應(yīng)在相關(guān)的數(shù)字技術(shù)的開發(fā)使用上加大投入力度，加強(qiáng)對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)，才可以更好地使用相關(guān)數(shù)字技術(shù)，相信隨著時(shí)代和數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)的文化遺產(chǎn)保護(hù)水平將會(huì)更上一層樓。

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