數(shù)字技術(shù)賦能，讓文物“活”起來

摘 要：文章深入探討了數(shù)字技術(shù)在文物展示領(lǐng)域的應(yīng)用，聚焦AR沉浸式交互智慧導(dǎo)覽、移動應(yīng)用與數(shù)字導(dǎo)覽、交互智慧系統(tǒng)等方面。數(shù)字技術(shù)通過提供豐富的信息呈現(xiàn)，增強(qiáng)互動性和個性化服務(wù)，提高觀眾在文物展覽中的參與體驗(yàn)。未來，隨著技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)將進(jìn)一步推動文物保護(hù)與傳承，為文化交流提供新的可能性。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)；文物展示；博物館；智慧導(dǎo)覽

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.12.010

1 文物的重要性和保存挑戰(zhàn)

文物是人類文化遺產(chǎn)的重要組成部分，是一個國家、一個民族的精神財(cái)富，見證著一個國家、一個民族的興衰榮辱。通過文物，我們可以了解古代社會的政治、經(jīng)濟(jì)、文化等各個方面的發(fā)展?fàn)顩r，進(jìn)而推斷出歷史的發(fā)展脈絡(luò)和演變過程。文物不僅僅是一種物質(zhì)的遺存，更是一種精神與文化的繼承、發(fā)揚(yáng)與傳承，是連接過去、現(xiàn)在和未來的紐帶。因此，保護(hù)文物不僅是對歷史的尊重，更是對未來的傳承與責(zé)任。然而，文物的保存面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。時光的流逝使文物逐漸腐蝕、老化，自然災(zāi)害如地震、洪水等也可能對文物造成毀滅性的打擊。除此之外，人為因素如盜竊、破壞也給文物的安全帶來威脅。傳統(tǒng)的保存方法往往難以完全應(yīng)對這些問題，亟須尋找新的手段來彌補(bǔ)不足。

數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展為文物的保存提供了新的解決方案。數(shù)字化技術(shù)可以通過多源、多維度的數(shù)據(jù)采集，以3D掃描、虛擬現(xiàn)實(shí)等無損技術(shù)等，精準(zhǔn)地記錄文物的每一個細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)文物的虛擬呈現(xiàn)。這不僅為文物數(shù)字展覽提供了數(shù)據(jù)支持與保障，也為博物館文物藏品的數(shù)字化保護(hù)研究奠定了基礎(chǔ)。此外，數(shù)字技術(shù)還可以應(yīng)用于文物的在線監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)文物的異常情況，采取措施進(jìn)行保護(hù)。

2 數(shù)字技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用價值

數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展為文物保護(hù)和傳承提供了全新的機(jī)遇和手段。本文探討數(shù)字技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用價值，重點(diǎn)關(guān)注數(shù)字化記錄、虛擬展示、在線監(jiān)測等方面，以揭示數(shù)字技術(shù)如何賦能文物，提升其保存與傳承的效果。

首先，通過3D掃描、高精度攝影等手段，能夠?qū)崿F(xiàn)對文物的精準(zhǔn)數(shù)字化記錄。這一過程不僅能夠保留文物的形態(tài)和細(xì)節(jié)，還可以生成高精度的數(shù)字模型。數(shù)字化記錄不僅為文物的研究提供了更為便捷的手段，也為文物的遠(yuǎn)程數(shù)字展覽、虛擬學(xué)習(xí)等提供了基礎(chǔ)。通過數(shù)字技術(shù)，文物的三維呈現(xiàn)成為可能，人們能夠以更自由、更全面的方式探索文物的內(nèi)涵。

其次，數(shù)字技術(shù)為文物的虛擬展示提供了廣闊的空間。通過虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，人們能夠在不同地點(diǎn)、不同時間體驗(yàn)文物展覽。這不僅為公眾提供了更為便利的參觀體驗(yàn)，也為那些由于地理、環(huán)境等原因無法參觀實(shí)體博物館的人們打開了文物之門。虛擬展示不僅豐富了文物的傳播方式，也提高了公眾對文物的認(rèn)知和關(guān)注度。

再次，數(shù)字技術(shù)在文物保護(hù)方面的應(yīng)用還體現(xiàn)在在線監(jiān)測領(lǐng)域。通過傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭等設(shè)備，實(shí)時監(jiān)測文物的環(huán)境條件，包括溫濕度、光照等因素。一旦文物受到不良環(huán)境影響，立即采取措施進(jìn)行保護(hù)。這種實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)不僅提高了文物的安全性，也為文物保護(hù)工作提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。

最后，數(shù)字技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用為文物的保存與傳承注入了新的活力，在多源、多維度數(shù)據(jù)采集形成高精度、高分辨率的三維成果基礎(chǔ)上，通過制作正射影像圖、展示級模型、紋飾展開圖、矢量線劃圖等體系化的文物數(shù)字化成果，為博物館研究人員及面向社會大眾的利用和展示提供數(shù)據(jù)保障。

隨著科技的不斷發(fā)展，我們期待更多先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于文物保護(hù)工作中。與此同時，我們也需要加強(qiáng)對數(shù)字技術(shù)的管理和規(guī)范，以確保其應(yīng)用是科學(xué)合理、可持續(xù)的。通過數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，我們有望更好地保護(hù)和傳承文物，讓文物在數(shù)字時代煥發(fā)新的生命力。

3 數(shù)字技術(shù)賦能文物保護(hù)

3.1 文物保護(hù)與數(shù)字技術(shù)

文物一直面臨著時間、自然災(zāi)害和人為破壞等多重威脅。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)為文物保護(hù)提供了新的機(jī)遇和可能性，極大地賦能了文物保護(hù)工作。

數(shù)字技術(shù)賦能文物保護(hù)的第一步是通過高精度的3D掃描、攝影等手段進(jìn)行數(shù)字化記錄。這一過程能夠精確地捕捉文物的每一個細(xì)節(jié)，建立起文物的數(shù)字模型。通過數(shù)字化記錄，文物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)等信息得以完整保存，同時也避免了傳統(tǒng)記錄方式可能帶來的損害或遺漏。數(shù)字模型的建立不僅為文物的遠(yuǎn)程研究提供了可能，也為后續(xù)的虛擬展示、在線監(jiān)測等提供了基礎(chǔ)。

數(shù)字技術(shù)通過在線監(jiān)測系統(tǒng)，利用傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭等設(shè)備對文物所處環(huán)境進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，包括溫濕度、光照等。一旦文物所處環(huán)境發(fā)生異常，系統(tǒng)便可及時報(bào)警，有關(guān)人員可以迅速采取措施進(jìn)行保護(hù)。這種實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)提高了文物的安全性，有力地防范了自然災(zāi)害和人為破壞對文物的危害。

數(shù)字技術(shù)賦能文物保護(hù)的另一方面是在數(shù)據(jù)分析和決策支持方面的應(yīng)用。通過對文物數(shù)字化數(shù)據(jù)的分析，可以更好地理解文物的狀態(tài)、演化趨勢等，從而制定更科學(xué)合理的保護(hù)策略。數(shù)字化數(shù)據(jù)的積累也為文物保護(hù)領(lǐng)域的研究提供了更為豐富的素材，推動了文物保護(hù)理論和方法的不斷進(jìn)步。

3.2 虛擬重建與修復(fù)

虛擬重建與修復(fù)是數(shù)字技術(shù)賦能文物保護(hù)的一項(xiàng)引人注目的創(chuàng)新應(yīng)用，通過數(shù)字手段對受損文物進(jìn)行精準(zhǔn)的三維建模和虛擬修復(fù)，為文物的保存與傳承開辟了新的可能性。數(shù)字技術(shù)的崛起為文物保護(hù)注入了新的活力。通過先進(jìn)的3D掃描技術(shù)、高精度攝影以及其他數(shù)字化手段，文物得以被全面而精準(zhǔn)地?cái)?shù)字化記錄，包括文物的形態(tài)、紋理、結(jié)構(gòu)等多方面的信息，為后續(xù)的虛擬重建和修復(fù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

虛擬還原是數(shù)字技術(shù)在文物保護(hù)中的一項(xiàng)重要實(shí)踐。通過三維建模、紋理貼圖等過程，數(shù)字技術(shù)可以還原文物原始的外觀和內(nèi)在結(jié)構(gòu)，使觀眾能夠以前所未有的方式近距離感受文物的原貌。這種虛擬還原不僅僅是技術(shù)上的突破，更是文物傳承中的一大飛躍。觀眾可以通過計(jì)算機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備等介質(zhì)，沉浸式地探索文物的美麗和歷史。

虛擬修復(fù)在數(shù)字環(huán)境中進(jìn)行，為文物修復(fù)提供了全新的途徑。修復(fù)人員可以利用計(jì)算機(jī)軟件模擬各種修復(fù)方案，實(shí)現(xiàn)對文物的虛擬修復(fù)，而不會對實(shí)際文物造成二次傷害。這種虛擬修復(fù)的創(chuàng)新性在于提高了修復(fù)的精細(xì)度和效率。修復(fù)人員可以通過虛擬環(huán)境中的實(shí)時反饋，更靈活地選擇最適合文物的修復(fù)策略，大幅縮短修復(fù)周期。虛擬修復(fù)與實(shí)際修復(fù)相互輔助，各自發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢。虛擬修復(fù)在數(shù)字環(huán)境中進(jìn)行，避免了對實(shí)際文物的進(jìn)一步破壞，提高了修復(fù)的安全性。與此同時，實(shí)際修復(fù)仍然是必要的，虛擬修復(fù)為實(shí)際修復(fù)提供方案試驗(yàn)，實(shí)際修復(fù)與虛擬修復(fù)相輔相成，共同構(gòu)建一幅完整的文物保護(hù)畫面。

4 數(shù)字技術(shù)賦能文物展示

4.1 虛擬博物館和在線展覽

4.1.1 AR沉浸式交互智慧導(dǎo)覽體驗(yàn)（圖1）

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的引入為文物展示帶來了前所未有的沉浸式、交互性的智慧導(dǎo)覽體驗(yàn)。AR技術(shù)通過將數(shù)字信息融入真實(shí)世界，為觀眾提供了更為豐富、深刻的觀展體驗(yàn)，尤其在各大博物館的展覽中，AR沉浸式交互智慧導(dǎo)覽的應(yīng)用進(jìn)一步提升了觀眾的參與感和個性化體驗(yàn)。

首先，AR技術(shù)通過智慧導(dǎo)覽系統(tǒng)將數(shù)字信息實(shí)時疊加到觀眾所看到的真實(shí)環(huán)境中。觀眾通過攜帶的AR設(shè)備，如智能手機(jī)或AR眼鏡，可以在屏幕上看到文物的相關(guān)信息、歷史背景、文化解讀等，實(shí)現(xiàn)了對文物更為全面深入的了解。這種信息呈現(xiàn)方式不僅拓展了觀眾的知識范圍，還使觀展過程更為生動有趣。

其次，AR沉浸式交互智慧導(dǎo)覽不僅僅是信息的單向呈現(xiàn)，更注重觀眾與虛擬展品的互動。通過AR技術(shù)，觀眾可以與虛擬展品進(jìn)行實(shí)時的互動，如旋轉(zhuǎn)、放大、縮小，甚至可以通過觸摸屏幕獲取更多詳細(xì)信息。這種交互性的提升使觀眾能夠更深入地了解文物，增加了參與性和吸引力，打破了傳統(tǒng)展覽的單向性。

最后，數(shù)字技術(shù)賦能的智慧導(dǎo)覽系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)個性化服務(wù)。通過數(shù)字技術(shù)，系統(tǒng)可以根據(jù)觀眾的興趣、學(xué)科背景等信息，為其量身定制導(dǎo)覽路線和相關(guān)信息。觀眾可以選擇關(guān)注他們感興趣的文物，系統(tǒng)會根據(jù)個性化設(shè)置提供相應(yīng)的導(dǎo)覽服務(wù)，使每位觀眾都能夠獲得最符合個人需求的展覽體驗(yàn)。

4.1.2 虛擬場景和文物的虛擬展示（圖2）

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使建立虛擬博物館成為可能。這樣的博物館可以通過互聯(lián)網(wǎng)開放給全球觀眾，擺脫時間和空間的限制。觀眾可以在家中通過計(jì)算機(jī)或VR設(shè)備，身臨其境地游覽虛擬博物館，感受與真實(shí)博物館一樣的氛圍。虛擬場景的再現(xiàn)使觀眾能夠在數(shù)字環(huán)境中探訪無法親臨的文物場所。例如，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，觀眾可以漫游在古老的城市遺址中，體驗(yàn)歷史文化的沉淀。這種虛擬場景的再現(xiàn)為觀眾提供了一種全新的參觀方式，激發(fā)了他們對歷史文化的興趣。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展推動了文物的虛擬展示，通過高精度的3D掃描技術(shù)，文物可以被還原成數(shù)字模型，并以虛擬形式呈現(xiàn)。觀眾可以通過虛擬博物館或在線展覽欣賞文物的全貌，甚至在虛擬環(huán)境中近距離觀察文物的每一個細(xì)節(jié)。

4.2 移動應(yīng)用與數(shù)字導(dǎo)覽

隨著智能手機(jī)的普及，移動應(yīng)用逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。在文物展示領(lǐng)域，移動應(yīng)用為觀眾提供了更加便捷的參觀工具。通過這些應(yīng)用，觀眾可以隨時隨地獲取文物信息，進(jìn)行自主式的參觀體驗(yàn)。而與此同時，數(shù)字導(dǎo)覽技術(shù)的引入賦予了這些應(yīng)用更為智能和交互性的特性。

智慧導(dǎo)航的實(shí)現(xiàn)離不開先進(jìn)的定位技術(shù)。利用GPS、藍(lán)牙、Wi-Fi等技術(shù)，移動應(yīng)用可以實(shí)時獲取用戶的位置信息，為其提供精準(zhǔn)的導(dǎo)覽服務(wù)。這種定位技術(shù)使觀眾在博物館、展覽館中可以根據(jù)自身位置，獲取周圍文物的詳細(xì)信息，實(shí)現(xiàn)個性化導(dǎo)覽。智慧導(dǎo)航不僅僅是定位，還包括路線規(guī)劃和導(dǎo)覽功能。通過移動應(yīng)用，觀眾可以選擇感興趣的文物展品，系統(tǒng)會為其規(guī)劃最優(yōu)的導(dǎo)覽路線。在導(dǎo)覽過程中，觀眾可隨時獲取關(guān)于文物的深度信息，如歷史背景、文化解讀等，使整個參觀過程更加豐富和深刻。

交互智慧系統(tǒng)的引入為文物展示帶來了深刻的創(chuàng)新，通過移動應(yīng)用為觀眾提供實(shí)時的交互體驗(yàn)。這一系統(tǒng)的創(chuàng)新性體現(xiàn)在觀眾參與性的提升以及通過人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)的智能推薦功能。

首先，傳統(tǒng)的文物展覽通常是單向性的，觀眾被動接收信息。而交互智慧系統(tǒng)通過移動應(yīng)用的實(shí)時交互功能，使觀眾變成了展覽的參與者和創(chuàng)作者。觀眾可以通過移動應(yīng)用提交問題、提出意見，與文物互動。這種實(shí)時的反饋機(jī)制不僅增加了觀眾與文物之間的互動性，還使展覽更具參與感和趣味性。

其次，交互智慧系統(tǒng)為觀眾提供了參與文物虛擬還原和修復(fù)的機(jī)會。通過移動應(yīng)用，觀眾可以親身體驗(yàn)文物的保護(hù)和修復(fù)過程。這種參與感不僅讓觀眾更深刻地理解文物保護(hù)的重要性，還激發(fā)了他們對文化遺產(chǎn)的責(zé)任感。觀眾不再只是靜態(tài)地欣賞展品，而是親身參與到文物的保護(hù)中，成為文物保護(hù)的一分子。

再次，通過人工智能技術(shù)，交互智慧系統(tǒng)可以進(jìn)行觀眾興趣的分析，實(shí)現(xiàn)智能推薦功能。系統(tǒng)會根據(jù)觀眾的歷史瀏覽記錄、提出的問題、參與的虛擬還原過程等信息，為每位觀眾量身定制個性化的展覽內(nèi)容。這種智能推薦不僅提高了觀眾的參與感，也讓觀眾更容易發(fā)現(xiàn)符合其興趣的文物，使整個展覽更具吸引力。

最后，交互智慧系統(tǒng)的運(yùn)行還產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅可以用于觀眾行為分析，更可用于展覽改進(jìn)。展覽方可以通過分析觀眾提出的問題、意見反饋等信息，了解觀眾的需求，從而對展覽內(nèi)容、導(dǎo)覽服務(wù)等方面進(jìn)行優(yōu)化，提升整體展覽質(zhì)量。

5 結(jié)論

數(shù)字技術(shù)在文物展示中的賦能作用為觀眾提供了更為豐富、深入的文化體驗(yàn)，從AR沉浸式交互智慧導(dǎo)覽到移動應(yīng)用與數(shù)字導(dǎo)覽，再到交互智慧系統(tǒng)的創(chuàng)新，數(shù)字技術(shù)不僅豐富了觀眾的參與感，還提升了個性化體驗(yàn)。這一趨勢將引領(lǐng)文物展示領(lǐng)域進(jìn)入更加數(shù)字化、智能化的時代。未來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字技術(shù)有望在文物保護(hù)、傳承和全球文化交流中發(fā)揮更為重要的作用，為人們打開更廣闊的文化視野。

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