基于“最小干預(yù)原則”的文物數(shù)字化研究

本文引用格式：.基于“最小干預(yù)原則”的文物數(shù)字化研究［J］.藝術(shù)科技，2024，37（24）：146-148

中圖分類(lèi)號(hào)：TP399

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2024）24-0146-03

0 引言

隨著科技的快速發(fā)展，文物的數(shù)字化保護(hù)與修復(fù)成為必然趨勢(shì)，深刻影響著社會(huì)生活的各個(gè)方面。在這一背景下，文物保護(hù)工作面臨前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。我國(guó)作為歷史悠久、文物豐富的國(guó)家，在數(shù)千年的歷史中孕育了無(wú)數(shù)珍貴的文物，這些文物不僅是歷史的見(jiàn)證者，還是人類(lèi)文明的瑰寶[1]。然而，傳統(tǒng)的文物保護(hù)方式在現(xiàn)代社會(huì)顯露出局限性。如何在保護(hù)文物的同時(shí)，充分利用現(xiàn)代科技手段，成為當(dāng)前文物保護(hù)領(lǐng)域的重要課題。隨著數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如何在文物數(shù)字化過(guò)程中貫徹“最小干預(yù)原則”，成為文物保護(hù)領(lǐng)域亟待研究的問(wèn)題。

1文物修復(fù)中的“最小干預(yù)原則”

1.1“最小干預(yù)原則”的內(nèi)涵

“最小干預(yù)原則”即以保護(hù)文物安全這一目標(biāo)為前提，在文物受損且在對(duì)文物本體進(jìn)行必要干預(yù)的前提下，盡可能做到最小幅度的干預(yù)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，“最小干預(yù)原則”強(qiáng)調(diào)最大限度地保護(hù)文物的真實(shí)性，即通過(guò)最小幅度的介人來(lái)最大限度地保留文物的歷史信息、維系文物的原本面貌，將文物的歷史痕跡真實(shí)準(zhǔn)確地留存下來(lái)[2]

1.2“最小干預(yù)原則”的萌芽與發(fā)展

“最小干預(yù)原則”可以追溯到16至17世紀(jì)，西方美術(shù)作品收藏之風(fēng)盛行，但過(guò)度干預(yù)現(xiàn)象頻發(fā)，破壞了藝術(shù)品的完整性。18世紀(jì)，彼得羅·愛(ài)德華茲等人主張尊重文物原貌，為“最小干預(yù)原則”的提出奠定了基礎(chǔ)。19世紀(jì)，卡諾瓦提出“極少主義”思想，強(qiáng)調(diào)修復(fù)應(yīng)盡可能減少干預(yù)，羅馬斗獸場(chǎng)的修復(fù)實(shí)踐體現(xiàn)了這一理念。20世紀(jì)，布蘭迪在《修復(fù)理論》中正式提出了“最小干預(yù)”原則，即應(yīng)最大限度地維護(hù)保護(hù)對(duì)象的內(nèi)在本質(zhì)，避免對(duì)其進(jìn)行實(shí)質(zhì)性改動(dòng)[3]。二戰(zhàn)后，《威尼斯憲章》和《修復(fù)憲章》進(jìn)一步規(guī)范了“最小干預(yù)原則”，強(qiáng)調(diào)尊重歷史痕跡，避免過(guò)度干預(yù)。

“最小干預(yù)原則”從萌芽到國(guó)際規(guī)范化，體現(xiàn)了文物保護(hù)理念的不斷發(fā)展與完善。它不僅強(qiáng)調(diào)對(duì)文物歷史真實(shí)性的尊重，還要求在現(xiàn)代修復(fù)技術(shù)中避免過(guò)度干預(yù)，確保文物的完整性和原真性。隨著科技的進(jìn)步，如何在數(shù)字化、智能化背景下貫徹這一原則，成為當(dāng)代文物保護(hù)的重要課題

1.3“最小干預(yù)原則”在中國(guó)的發(fā)展

我國(guó)文物保護(hù)理念經(jīng)歷了從“全面恢復(fù)”到“最小干預(yù)”的轉(zhuǎn)變。20世紀(jì)初期，受西方思想影響，中國(guó)營(yíng)造學(xué)社等機(jī)構(gòu)提出保留原有結(jié)構(gòu)的修繕原則，但早期實(shí)踐中對(duì)“原狀”理解的偏差導(dǎo)致過(guò)度干預(yù)現(xiàn)象頻發(fā)。20世紀(jì)80年代，《威尼斯憲章》引入我國(guó)，推動(dòng)保護(hù)理念轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)尊重歷史痕跡。20世紀(jì)90年代，“最小干預(yù)原則”逐漸被采納，如對(duì)司馬臺(tái)長(zhǎng)城和浙江武義延福寺大殿的修繕，僅進(jìn)行了必要的加固。2000年，《中國(guó)文物古跡保護(hù)準(zhǔn)則》明確將“盡可能減少干預(yù)”作為核心原則，2015年，修訂版進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)干預(yù)限度。雖然東西方理念存在沖突，但2005年的《曲阜宣言》和2007年的《北京文件》均明確了“最小干預(yù)原則”在東亞地區(qū)的適用性[4]。2017年，《木質(zhì)建成遺產(chǎn)保護(hù)準(zhǔn)則》進(jìn)一步提出干預(yù)應(yīng)以必要性為標(biāo)準(zhǔn)[5]。如今，“最小干預(yù)原則”結(jié)合國(guó)際理念與本土實(shí)踐，成為我國(guó)文物保護(hù)的重要準(zhǔn)則，推動(dòng)文化遺產(chǎn)的科學(xué)保護(hù)與傳承。

2從傳統(tǒng)到數(shù)字的跨越：文物修復(fù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型

2.1文物數(shù)字化的技術(shù)與應(yīng)用

數(shù)字技術(shù)為文物保護(hù)與修復(fù)帶來(lái)了全新的機(jī)遇，其中三維掃描技術(shù)和VR全息文物修復(fù)技術(shù)尤為突出。三維掃描技術(shù)融合光學(xué)、機(jī)械、電子和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多領(lǐng)域技術(shù)，能夠通過(guò)激光、攝影和結(jié)構(gòu)光等方式，非接觸式采集文物表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并生成高精度的三維數(shù)字模型[6]。與傳統(tǒng)記錄方法相比，三維掃描技術(shù)具有快速、高精度和無(wú)損的特點(diǎn)，能夠提升文物修復(fù)效率［7]。結(jié)合三維打印技術(shù)，三維掃描還能減少修復(fù)過(guò)程中對(duì)文物的二次損傷，為文物保護(hù)開(kāi)辟了新的途徑。數(shù)字化采集和建模可以精確記錄和保存文物的形狀、結(jié)構(gòu)和紋理等信息，為后續(xù)的保護(hù)和修復(fù)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[8]

在文物修復(fù)領(lǐng)域，三維掃描技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是文物記錄與數(shù)字化，通過(guò)非接觸式掃描精準(zhǔn)記錄文物的形態(tài)和細(xì)節(jié)，解決傳統(tǒng)手工記錄中存在誤差和局限性的問(wèn)題；二是文物修復(fù)，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)和三維打印技術(shù)，修復(fù)人員可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行多次試錯(cuò)和優(yōu)化，避免直接接觸文物，減少修復(fù)過(guò)程中的干預(yù)風(fēng)險(xiǎn)[9；三是修復(fù)過(guò)程的監(jiān)測(cè)與評(píng)估，通過(guò)三維激光掃描技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)文物的形變和結(jié)構(gòu)變化，通過(guò)跨時(shí)段點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)比，全面評(píng)估文物的保存狀態(tài)，提升監(jiān)測(cè)的精確度和全面性。

VR技術(shù)還能同步展示文物的歷史背景、文化信息和修復(fù)過(guò)程，提升觀(guān)眾的沉浸式體驗(yàn)。VR全息文物修復(fù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在零破壞修復(fù)、高效精準(zhǔn)、可復(fù)制性、共享性、沉浸式展示、教學(xué)與研究輔助幾方面。

雖然三維掃描和VR全息修復(fù)技術(shù)為文物保護(hù)帶來(lái)了諸多便利，但仍面臨數(shù)據(jù)存儲(chǔ)穩(wěn)定性、信息泄露和技術(shù)迭代導(dǎo)致的信息丟失等挑戰(zhàn)。總體而言，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了文物修復(fù)的科學(xué)化和精準(zhǔn)化，為文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持[10]。

2.2文物修復(fù)工作數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性

文物修復(fù)工作的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是解決傳統(tǒng)修復(fù)局限性、提升修復(fù)效率與精準(zhǔn)度的必然選擇。通過(guò)三維掃描、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能等技術(shù)，數(shù)字化修復(fù)能夠在非接觸條件下精準(zhǔn)記錄文物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和病害信息，避免對(duì)文物造成二次損傷，最大限度地貫徹“最小干預(yù)原則”「]。數(shù)字技術(shù)不僅顯著提升了修復(fù)的科學(xué)性和安全性，還通過(guò)建立文物數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了文物信息的永久保存與全球共享，為后續(xù)研究和修復(fù)提供重要依據(jù)。

VR和全息成像技術(shù)為文物展示和教育提供了沉浸式體驗(yàn)，使觀(guān)眾能夠更直觀(guān)地了解文物的歷史背景和文化價(jià)值，增強(qiáng)了公眾的文物保護(hù)意識(shí)[12]。數(shù)字化轉(zhuǎn)型還解決了修復(fù)行業(yè)面臨的人才短缺和技術(shù)更新緩慢等問(wèn)題，通過(guò)智能化修復(fù)工具和虛擬修復(fù)平臺(tái)，降低了修復(fù)工作的技術(shù)門(mén)檻。

2.3從理論到實(shí)踐：數(shù)字化文物修復(fù)的典型案例

敦煌壁畫(huà)作為我國(guó)的重要文化遺產(chǎn)，面臨著自然侵蝕、人為破壞等多重威脅，傳統(tǒng)的實(shí)體修復(fù)手段難以在不損傷原作的前提下完全恢復(fù)其原貌。數(shù)字技術(shù)的引入為敦煌壁畫(huà)的修復(fù)和保護(hù)提供了全新的解決方案。數(shù)字化修復(fù)通過(guò)高精度掃描和圖像處理技術(shù)，將壁畫(huà)轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像，避免了實(shí)體修復(fù)過(guò)程中可能對(duì)壁畫(huà)造成的二次傷害[13]。利用數(shù)字技術(shù)，可以對(duì)受損的不可移動(dòng)文物進(jìn)行虛擬修復(fù)［14]。

基于深度學(xué)習(xí)的圖像修復(fù)算法，在處理含有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多色彩塊的區(qū)域時(shí)，顯著提升了修復(fù)的準(zhǔn)確性和效率。算法利用壁畫(huà)的結(jié)構(gòu)信息和色彩關(guān)聯(lián)信息，解決了傳統(tǒng)修復(fù)方法在色彩填補(bǔ)和細(xì)節(jié)紋理修復(fù)上的難題。

在未來(lái)，數(shù)字化修復(fù)技術(shù)將繼續(xù)深化對(duì)敦煌壁畫(huà)內(nèi)容的了解，結(jié)合更多的歷史文獻(xiàn)和圖像數(shù)據(jù)，構(gòu)建更加智能化的修復(fù)模型。同時(shí)，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，可以采用更具沉浸式的方式將數(shù)字化修復(fù)成果呈現(xiàn)給公眾，推動(dòng)文化遺產(chǎn)的數(shù)字化展示與傳播。此外，數(shù)字化修復(fù)技術(shù)還可以與區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合，確保修復(fù)過(guò)程的透明性和數(shù)據(jù)的安全性，為文化遺產(chǎn)的長(zhǎng)期保護(hù)提供技術(shù)支持?？傊?，數(shù)字化不僅破除了傳統(tǒng)修復(fù)手段的局限，還為文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承帶來(lái)了新的可能性［15]

3挑戰(zhàn)與創(chuàng)新：數(shù)字化時(shí)代的文物保護(hù)

近年來(lái)，我國(guó)在數(shù)字化文物保護(hù)領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，尤其是在敦煌壁畫(huà)等文化遺產(chǎn)的修復(fù)中，數(shù)字技術(shù)為文物保護(hù)提供了全新的解決方案。敦煌壁畫(huà)的修復(fù)嚴(yán)格遵循“最小干預(yù)原則”，在不改變實(shí)體壁畫(huà)原始內(nèi)容的前提下，通過(guò)高精度掃描、深度學(xué)習(xí)算法和交互式修復(fù)技術(shù)，提升了修復(fù)的準(zhǔn)確性和效率。然而，數(shù)字化保護(hù)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先，認(rèn)知與重視不足是主要問(wèn)題之一。部分機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)字技術(shù)的理解有限，導(dǎo)致管理體系滯后，未充分發(fā)揮其潛力。其次，標(biāo)準(zhǔn)化制度不完善，制約了數(shù)字化保護(hù)的深入推進(jìn)。由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和制度框架尚未健全，所以項(xiàng)目實(shí)施中常出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)不一、重復(fù)建設(shè)等問(wèn)題，影響了信息資源的共享與利用。最后，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱限制了數(shù)字化保護(hù)的深入開(kāi)展，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)體系的不完善導(dǎo)致大容量信息交換不暢。

面對(duì)挑戰(zhàn)，數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域不斷創(chuàng)新突破。以敦煌壁畫(huà)為例，基于深度學(xué)習(xí)的修復(fù)算法和交互式技術(shù)不僅提升了修復(fù)效率，還通過(guò)色塊圖等交互手段增強(qiáng)了修復(fù)的可控性，同時(shí)嚴(yán)格遵循“最小干預(yù)原則”，確保對(duì)實(shí)體壁畫(huà)的影響降到最低。未來(lái)，隨著VR、AR和區(qū)塊鏈等技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)字化保護(hù)將朝著智能化、沉浸化和透明化方向發(fā)展。例如，VR技術(shù)可以讓公眾身臨其境地欣賞修復(fù)成果，而區(qū)塊鏈技術(shù)則能為修復(fù)過(guò)程提供透明、可追溯的記錄，確保規(guī)范性和安全性。

通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與制度優(yōu)化的雙重驅(qū)動(dòng)，數(shù)字化時(shí)代的文物保護(hù)將更好地應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，為文化遺產(chǎn)的傳承與可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障，同時(shí)始終堅(jiān)持“最小干預(yù)原則”，最大限度地保留文化遺產(chǎn)的歷史原貌與文化價(jià)值。

4結(jié)語(yǔ)

基于“最小干預(yù)原則”的文物數(shù)字化研究，不僅為敦煌壁畫(huà)等文化遺產(chǎn)的保護(hù)提供了全新方案，還通過(guò)高精度掃描、深度學(xué)習(xí)算法和交互式修復(fù)技術(shù)，提升了修復(fù)的準(zhǔn)確性和效率，最大限度地減少了對(duì)文物實(shí)體的干預(yù)。文物數(shù)字化的必要性體現(xiàn)在其能夠在不直接接觸文物的情況下，精準(zhǔn)記錄文物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和病害信息，避免造成二次損傷，同時(shí)通過(guò)建立文物數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)文物信息的永久保存與全球共享，為后續(xù)研究和修復(fù)提供重要依據(jù)。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與制度優(yōu)化的雙重驅(qū)動(dòng)，數(shù)字化時(shí)代的文物保護(hù)應(yīng)繼續(xù)堅(jiān)持“最小干預(yù)原則”，最大限度地保留文化遺產(chǎn)的歷史原貌與文化價(jià)值，為傳承與弘揚(yáng)人類(lèi)文明注入新的活力。

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