數(shù)字化技術在博物館文物保護工作中的應用價值分析

高 慧，馮驍英（洛陽周公廟博物館，河南 洛陽 471000）

隨著科技進步，數(shù)字化技術逐漸成為博物館文物保護的關鍵工具。數(shù)字化技術有助于博物館實現(xiàn)文物的高精度數(shù)字化模型轉化，為文物保護、研究和傳播提供基本信息。此外，數(shù)字化技術還可以促進博物館創(chuàng)新、跨學科合作，由此實現(xiàn)我國博物館文化的健康發(fā)展。針對此，本文將深入探討數(shù)字化技術在博物館文物保護工作中的應用價值，分析如何最大限度地發(fā)揮數(shù)字化技術的潛力，為文物保護事業(yè)貢獻力量。

一、數(shù)字化技術在博物館文物保護工作中的應用價值

（一）環(huán)境監(jiān)測與控制

數(shù)字化技術在環(huán)境監(jiān)測與控制方面的運用優(yōu)勢明顯?？紤]到溫度、濕度、光照和空氣質量等環(huán)境因素對文物保存的影響，數(shù)字化傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)的應用就顯得至關重要。例如，博物館可利用數(shù)字化傳感器實時監(jiān)測和記錄環(huán)境數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)手動記錄，這種方式提供了更精確的環(huán)境參數(shù)變化趨勢，使得博物館能夠更科學地進行環(huán)境調控。此外，博物館還采用了智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)自動調整環(huán)境條件，為文物的保存提供持續(xù)的、良好的環(huán)境。

（二）數(shù)字化修復技術

數(shù)字化修復技術通過高精度的三維掃描和數(shù)字成像技術，能夠詳細記錄文物的形態(tài)、紋理和顏色等信息，這在傳統(tǒng)修復工作中是難以做到的。例如博物館修復人員可以通過對三維掃描數(shù)據(jù)的分析，精確了解文物損傷的深度和范圍，從而制定更準確的修復方案。此外，修復過程中的每一個步驟都可以被詳細記錄下來，使得修復工作的透明度和可追溯性大大提升。在一些無法實際修復或修復風險較高的情況下，數(shù)字化修復技術還可以通過模擬修復效果或創(chuàng)建高質量的虛擬復原，保護和傳承文物。

（三）數(shù)字化檔案與信息管理

數(shù)字化技術可以幫助博物館將文物的所有相關信息，包括文字、圖片、音頻和視頻等，集中管理和儲存。例如博物館可利用先進的大數(shù)據(jù)技術，對大量文物信息進行深度挖掘和智能推理，以幫助管理者更高效地進行文物管理和決策。同時，數(shù)字化技術也提升了博物館之間資源的共享效率，促進了博物館的合作，使文物保護和研究的影響力得以擴大。

（四）科學研究與保護技術創(chuàng)新

數(shù)字化技術的應用使得博物館有了對文物進行更深入研究的可能。以某博物館使用光譜分析技術為例，該技術可以用于測量文物的材質成分，通過對測量結果的分析，可以推斷出文物的制作工藝、年代以及來源地等信息。在實踐中，該博物館就曾使用光譜分析技術對某陶器釉色進行分析，結果揭示了其獨特的制作工藝，對其歷史價值的解讀提供了重要線索。此外，數(shù)字化技術還能夠與現(xiàn)代材料科學、生物科學等領域相結合。比如，一些博物館正在研發(fā)利用納米材料對文物進行保護的新方法，這些都離不開大數(shù)據(jù)分析技術的支持。

圖一 定鼎堂壁畫復活展示項目

圖二 AR 眼鏡體驗

圖三 一對多無線講解器

（五）文物數(shù)字化建模、修復與再現(xiàn)

逆向工程技術的應用使文物的數(shù)字化建模、修復與再現(xiàn)成為可能。以某博物館利用逆向工程技術對一座古代石刻進行激光掃描為例，成功地建立了其高精度的三維模型。該模型不僅為石刻的保護和修復提供了依據(jù)，而且為研究者提供了更多的研究視角，為公眾提供了新的欣賞體驗。在文物修復與再現(xiàn)方面，逆向工程技術也發(fā)揮了重要作用。例如針對一件古代木雕進行數(shù)字化建模后，修復人員則可根據(jù)模型精確地定位受損部位，制定最適合的修復方案，這無疑提升了修復工作的效果。

（六）虛擬展示與教育推廣

通過利用虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）等技術，博物館可以為觀眾呈現(xiàn)更為生動和沉浸式的展覽體驗。在疫情等特殊情況下，數(shù)字化技術還可以幫助博物館實現(xiàn)線上展覽，滿足公眾的文化需求。同時，數(shù)字化技術為博物館教育推廣提供了新的途徑。通過在線課程、互動游戲等形式，博物館可以將文物保護知識傳播給更廣泛的受眾。

以洛陽周公廟博物館定鼎堂壁畫復活展示（增強現(xiàn)實）項目為例，項目以AR技術為基礎，將殿內壁畫“牧野之戰(zhàn)”“金縢藏冊”“周公輔成王”“東征平叛”“分封諸侯”“營建洛邑”“制禮作樂”進行動態(tài)展示。在應用AR技術之前，游客只能通過靜態(tài)的展板和文字解說來了解這些壁畫和周公的歷史故事。然而，AR技術的應用使得游客可以通過高清晰度的AR眼鏡沉浸式體驗不同的歷史場景，從而更深入地了解周公的生平偉大事跡，領略周公這一至圣先賢的豐功茂德。這一改變不僅提高了游客的參觀體驗，也使得博物館能夠更有效地傳播文物保護知識和歷史文化。

二、數(shù)字化博物館對文物保護的具體措施建議

（一）文物信息規(guī)范性處理

1.采用統(tǒng)一的數(shù)字化設備和技術

博物館應采用統(tǒng)一的數(shù)字化設備和技術進行文物信息采集，如使用高精度掃描儀、光譜分析儀等。這些設備和技術應具備高分辨率、高穩(wěn)定性和高可靠性等特點，以確保文物信息的質量。

2.建立動態(tài)更新機制

博物館應建立動態(tài)更新機制，對文物信息進行定期更新。隨著研究的深入和技術的發(fā)展，文物信息可能會發(fā)生變化，如制作年代、作者署名等。博物館應及時調整文物信息，以反映最新的研究成果。

（二）文物展覽數(shù)字化調控

1.安裝多功能環(huán)境傳感器

博物館應在展廳內安裝多功能環(huán)境傳感器，實時監(jiān)測溫度、濕度、光照、空氣質量等指標。這些傳感器應具備高靈敏度、高穩(wěn)定性和低誤差等特點，以確保數(shù)據(jù)的可靠性。

2.建立環(huán)境數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

博物館應建立環(huán)境數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術對傳感器采集的數(shù)據(jù)進行實時分析和預警。例如博物館可通過建立環(huán)境數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，成功預警由于環(huán)境變化可能對文物造成的風險，這使得博物館能夠及時制定應對措施，避免可能產(chǎn)生的損失。

3.實施智能環(huán)境調控

博物館應實施智能環(huán)境調控，根據(jù)文物的保護需求和環(huán)境數(shù)據(jù)分析結果，自動調整展廳的溫度、濕度、光照等條件。智能環(huán)境調控系統(tǒng)應具備精度高、響應速度快和穩(wěn)定性高等特點，以保證展廳環(huán)境的適宜性。例如當?shù)夭┪镳^在實施了智能環(huán)境調控后，成功地為文物提供了最佳的保存環(huán)境，這在以前的手動調控方式中是難以實現(xiàn)的。

圖五 線上全景漫游

圖六 線上微課堂合集

（三）建立網(wǎng)上數(shù)字化博物館

網(wǎng)上數(shù)字化博物館是指將博物館的文物資源、展覽活動以及教育推廣等內容通過網(wǎng)絡平臺進行展示和傳播的博物館。建立網(wǎng)上數(shù)字化博物館具有充分利用數(shù)字化技術優(yōu)勢、提高文物保護和傳播效果的重要意義[1]。

1.完善網(wǎng)上數(shù)字化資源庫

建立網(wǎng)上數(shù)字化博物館的首要任務是對館內文物資源進行系統(tǒng)性、標準化的數(shù)字化處理，并將數(shù)字化模型、圖像等資料整合成完整的資源庫。例如當?shù)夭┪镳^在建立網(wǎng)上數(shù)字化資源庫時，對館內所有的文物進行了高精度的三維掃描，并將掃描結果整合成了一個完整的數(shù)字化資源庫，這使得公眾可以在網(wǎng)上查看博物館的所有文物。

2.優(yōu)化網(wǎng)絡平臺設計與功能

網(wǎng)上數(shù)字化博物館的網(wǎng)絡平臺應具備良好的用戶體驗效果和功能性。例如當?shù)夭┪镳^的網(wǎng)上數(shù)字化博物館平臺，其設計注重界面美觀、操作便捷、導航清晰等方面，吸引了大量的用戶。在功能方面，平臺提供了豐富的互動和個性化服務，如虛擬導覽、在線問答、資源下載等，滿足了不同用戶的需求[2]。

3.開展線上展覽與教育活動

網(wǎng)上數(shù)字化博物館應積極開展各類線上展覽與教育活動，以拓展文物保護知識的傳播范圍。例如當?shù)夭┪镳^在其網(wǎng)上數(shù)字化博物館平臺上，利用虛擬現(xiàn)實技術開展了一次線上展覽，為用戶提供了沉浸式的展示體驗。同時，博物館還通過在線講座、互動式教學、線上課程等形式，提高了公眾對文物保護的認識和興趣[3]。

（四）完善建設文物數(shù)據(jù)庫

1.制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和分類體系

在文物數(shù)據(jù)庫的構建中，制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和分類體系是一項重要任務。例如關于文物基本信息（如年代、類別、原產(chǎn)地等）的標準字段是數(shù)據(jù)庫的基礎，它能夠有效地辨識并歸納文物的關鍵信息。同時，分類體系的設定需要全面詳盡的大類和子類，以適應各類文物的差異，確保從中國古代陶器到歐洲中世紀畫作等各類文物都能在數(shù)據(jù)庫中被精確地定位和查詢。

2.完善文物數(shù)字化采集和處理

在數(shù)據(jù)庫的完善建設中，數(shù)字化資源的采集和處理是至關重要的。舉例來說，管理人員可利用高分辨率相機或3D掃描儀來對文物進行數(shù)字化采集，但也需要考慮在采集過程中可能出現(xiàn)的問題，比如照片可能因為光線、角度等因素而產(chǎn)生偏差，3D模型可能在掃描過程中出現(xiàn)空洞或者噪點等問題。因此，對數(shù)字化資源的后期處理也是必不可少的，比如對照片進行修復，對模型進行優(yōu)化。

3.構建多元化的數(shù)據(jù)來源

在構建文物數(shù)據(jù)庫時，管理人員不應僅限于館內的藏品，而應拓展數(shù)據(jù)來源，將更多的資源整合進來。例如可與其他博物館、研究機構、考古隊進行合作，共享自己館內的文物資料；利用網(wǎng)絡平臺、公共數(shù)據(jù)庫等獲取公開的文物信息?？梢哉f，多元化的數(shù)據(jù)來源能夠豐富文物數(shù)據(jù)庫的內容，提高其研究和傳播價值。

三、結束語

總結來說，為了充分利用數(shù)字化技術的優(yōu)勢，博物館應該不斷探索數(shù)字化技術在文物保護領域的應用，結合實際需求和發(fā)展趨勢，開展相關研究和應用，全面提升文物保護工作的水平和質量。同時，博物館應該加強國際合作，共同探索和推動數(shù)字化技術在文物保護領域的應用，為世界文化遺產(chǎn)的保護和傳承作出貢獻。