博物館數(shù)字化展示應(yīng)用研究

池向暉 江 帆

（重慶自然博物館，重慶 400700）

博物館是人類文明與智慧的集中展示地，收藏和展示歷史文物、當(dāng)代藝術(shù)品和科學(xué)技術(shù)成果等高價(jià)值物品。博物館以豐富的藏品拓寬了參觀者的視野，使參觀者能夠近距離感受到人類文明的光輝，是參觀者汲取知識(shí)的寶地，具有教育和啟蒙的社會(huì)功能。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們的物質(zhì)文明需求得到了基本滿足，精神文明需求與日俱增。近年來(lái)，我國(guó)政府大力提倡省級(jí)、市級(jí)博物館的建設(shè)，加大資金投入，支持博物館引進(jìn)新的技術(shù)。在科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下，世界文明逐漸步入了數(shù)字時(shí)代。數(shù)字化技術(shù)在博物館展示中嶄露頭角， 推動(dòng)現(xiàn)代博物館朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向不斷發(fā)展。

數(shù)字化展示是從計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的，主要指拍攝、掃描、修復(fù)、存儲(chǔ)和展示博物館的實(shí)體展覽品。當(dāng)采集到所有展覽品的信息后，建立一套完善的博物館虛擬展示系統(tǒng)，方便社會(huì)人士通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)參觀藏品，為參觀者提供差異化、個(gè)性化、人性化的服務(wù)。下面將具體介紹數(shù)字化展示的發(fā)展歷程、類型和應(yīng)用。

1 數(shù)字化展示的發(fā)展歷程

計(jì)算機(jī)技術(shù)誕生于20世紀(jì)中葉，并在20世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)了普遍運(yùn)用。計(jì)算機(jī)的普及為數(shù)字技術(shù)創(chuàng)造了良好的條件，數(shù)字技術(shù)獲得了迅速發(fā)展。數(shù)字技術(shù)將現(xiàn)實(shí)的物體與計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái)，可以對(duì)任何物體進(jìn)行數(shù)字化的信息處理，并將信息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部。當(dāng)人們需要獲取某類信息時(shí)，計(jì)算機(jī)則可以將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為人類大腦可識(shí)別的信息。數(shù)字技術(shù)不僅影響了人們的思維方式，而且改變了人們的生活方式，為人們提供了與物體的交互體驗(yàn)。博物館展示的內(nèi)容量受到空間因素的限制，而且由于參觀者文化水平或展示方式的影響，藏品的內(nèi)涵往往難以被充分解讀。數(shù)字技術(shù)有望成為解決以上問(wèn)題的一劑良藥，在大型博物館推廣和普及數(shù)字技術(shù)，可以有效擴(kuò)大展示的內(nèi)容量，幫助參觀者理解藏品的藝術(shù)價(jià)值，充分發(fā)揮博物館的教化作用。數(shù)字技術(shù)包括多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如虛擬現(xiàn)實(shí) （VR）、計(jì)算機(jī)控制、2D、3D、4D多維技術(shù)等。數(shù)字技術(shù)改變了傳統(tǒng)的展覽方式，更新了展覽手段和內(nèi)容，極大地提高了展覽的效率，為參觀者提供了多維性、互動(dòng)性的體驗(yàn)，為博物館鋪設(shè)了一條數(shù)字化、智能化的道路。

2 數(shù)字化展覽的類型

根據(jù)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)、平面與空間兩個(gè)維度的交叉組合，可以將數(shù)字技術(shù)分為靜態(tài)平面數(shù)字技術(shù)、靜態(tài)空間數(shù)字技術(shù)、動(dòng)態(tài)平面數(shù)字技術(shù)以及動(dòng)態(tài)空間數(shù)字技術(shù)四種類型。

2.1 靜態(tài)平面數(shù)字技術(shù)

靜態(tài)平面數(shù)字技術(shù)主要指，使用掃描儀或攝像機(jī)等輸入設(shè)備，掃描或拍攝實(shí)體展覽品以形成電子圖像，再使用專業(yè)的圖像處理軟件，進(jìn)行裁剪、修復(fù)等調(diào)節(jié)操作，從而實(shí)現(xiàn)從實(shí)體展覽品到電子數(shù)字圖像的轉(zhuǎn)換。靜態(tài)平面數(shù)字技術(shù)的作用體現(xiàn)在以下方面：（1） 博物館受空間場(chǎng)所的限制，部分藏品只能存放在倉(cāng)庫(kù)，或輪流展示。而靜態(tài)平面技術(shù)可以將藏品通過(guò)平面數(shù)字成像技術(shù)清晰地展示給參觀者。 （2）絹畫、銅制品等古代文物在長(zhǎng)久以往的展覽過(guò)程中，由于接觸氧氣而出現(xiàn)氧化褪色反應(yīng)，其價(jià)值不斷減損。靜態(tài)平面技術(shù)可以在一定程度上保護(hù)古董文物。 （3） 由于藏品的價(jià)值量大，博物館容易出現(xiàn)盜竊事件。若防火報(bào)警設(shè)備落后，出現(xiàn)火災(zāi)事故，會(huì)給博物館造成巨大的損失。靜態(tài)平面技術(shù)有助于避免盜竊、火災(zāi)等意外事故。 （4） 博物館集中分布在大中城市，難以深入廣大農(nóng)村地區(qū)。我國(guó)人口數(shù)量龐大，人民的精神文化需求迫切，先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)博物館資源的共享，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，人們即可以了解到千里之外的展覽品。博物館應(yīng)該加大網(wǎng)站的建設(shè)，通過(guò)網(wǎng)站圖片展示藏品的魅力，讓更多的人可以參觀到展覽品。例如，故宮博物院的歷史文物、莫高窟的敦煌壁畫，被拍攝成圖像制作圖集，并向社會(huì)公眾發(fā)行。

2.2 靜態(tài)立體數(shù)字技術(shù)

靜態(tài)立體數(shù)字技術(shù)指通過(guò)三維軟件、測(cè)量?jī)x器、圖像或視頻來(lái)建立物體的模型。靜態(tài)立體技術(shù)可以從全方位多角度展示藏品，為人們提供更佳的參觀體驗(yàn)。三維建模主要是依靠3DMAX、Maya等專業(yè)的建模軟件，建立實(shí)體展覽品的立體模型。三維建模以立方體、球體等立體幾何元素為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用縮放、拉伸、扭曲、布爾運(yùn)算等手段，以構(gòu)建虛擬的模型或場(chǎng)景。測(cè)量?jī)x器指三維掃描儀等測(cè)繪儀器，測(cè)繪儀器可以獲取實(shí)體的內(nèi)在結(jié)構(gòu)信息，采集物體表面每個(gè)采樣點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)。隨后整合各坐標(biāo)的數(shù)字信息，建立實(shí)物的空間模型。以圖像或視頻為基礎(chǔ)建立模型是當(dāng)今計(jì)算機(jī)建模領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。該項(xiàng)技術(shù)延伸到圖形學(xué)的相關(guān)技術(shù)，對(duì)基本的幾何模型進(jìn)行變換，盡量逼近實(shí)物的真實(shí)面貌。

2.3 動(dòng)態(tài)平面數(shù)字技術(shù)

動(dòng)態(tài)平面數(shù)字技術(shù)包括數(shù)字二維動(dòng)畫、數(shù)字平面交互技術(shù)、數(shù)字影視媒體技術(shù)。FLASH動(dòng)畫是數(shù)字二維動(dòng)畫的典型代表；數(shù)字平面交互技術(shù)主要通過(guò)Authorware這款軟件實(shí)現(xiàn)；影視媒體可以理解為視頻、音頻。國(guó)內(nèi)外著名的博物館基本建立一套完善的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，保護(hù)博物館的安全，防止盜竊等意外事故。博物館的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)體系龐大、內(nèi)容豐富，其網(wǎng)站上展示出館內(nèi)藏品的圖片。另外，博物館的觸屏和投影等多媒體設(shè)備，通過(guò)圖片和視頻的形式，可以展示出更加豐富的藏品信息，幫助參觀者了解藏品背后的科學(xué)文化知識(shí)，增強(qiáng)了博物館的教育功能。在我國(guó)九年義務(wù)教育體系中，博物館是中小學(xué)生了解科學(xué)文化知識(shí)、培養(yǎng)愛(ài)國(guó)情操的重要教育基地。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，網(wǎng)站是社會(huì)人士了解博物館、接觸世界文化的窗口，也是博物館宣傳自我、樹(shù)立社會(huì)形象的重要載體。網(wǎng)絡(luò)博物館打破了時(shí)間和空間的限制，實(shí)現(xiàn)了文化資源的共享，緩解了文化資源的緊張程度。

2.4 動(dòng)態(tài)空間數(shù)字技術(shù)

動(dòng)態(tài)空間數(shù)字技術(shù)可以理解為三維動(dòng)畫。常用的三維動(dòng)畫制作軟件包括3DMax和Maya。三維動(dòng)畫是利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)要展示的對(duì)象進(jìn)行尺寸設(shè)定與設(shè)置，建立一個(gè)三維立體模型，再根據(jù)實(shí)際的具體要求，對(duì)模型的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行軌跡設(shè)定或攝像頭及光線材質(zhì)和場(chǎng)景等的設(shè)定，生成三維立體動(dòng)畫。三維動(dòng)畫適用于特定的場(chǎng)景下，比如省內(nèi)博物館某藏品被調(diào)入外省博物館展覽，實(shí)物體型過(guò)于龐大或微小，這時(shí)三維動(dòng)畫可以起到緩沖代替的作用。

3 數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用

博物館的展示效果受到多方面內(nèi)部或外部因素的影響。部分藏品為金屬材質(zhì)容易產(chǎn)生氧化反應(yīng)，出現(xiàn)生銹褪色等現(xiàn)象；由于空間場(chǎng)所有限，陳列道具的數(shù)量、展覽品的數(shù)量受到限制；館內(nèi)工作人員的專業(yè)素質(zhì)會(huì)影響參觀者的觀賞體驗(yàn)，缺乏專業(yè)人員的講解，參觀者往往難以深入理解展覽品的意義。數(shù)字技術(shù)的推廣和普及可以有效緩解以上難題，如掃一掃藏品下面的二維碼，參觀者可以獲取藏品的具體信息；通過(guò)佩戴科學(xué)的專業(yè)設(shè)備，參觀者可以享受智能語(yǔ)音播報(bào)服務(wù)。數(shù)字技術(shù)在博物館展示中的推廣和普及，有助于緩解以上問(wèn)題，數(shù)字技術(shù)為博物館展示出更加光明的前景，為博物館注入了生機(jī)和活力。

博物館數(shù)字化展示的成果體現(xiàn)在網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)博物館、虛擬博物館等，網(wǎng)絡(luò)博物館逐漸走入了人們的日常生活中。例如，在21世紀(jì)初期，上海世博會(huì)開(kāi)設(shè)了Web3D虛擬體驗(yàn)館，未到展覽現(xiàn)場(chǎng)的人可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登錄虛擬展覽系統(tǒng)，參觀和體驗(yàn)科技產(chǎn)品，并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)互動(dòng)。

博物館數(shù)字化展示是對(duì)多方面技術(shù)的綜合運(yùn)用。傳統(tǒng)的展示方式以視覺(jué)為主，而數(shù)字化展示充分調(diào)動(dòng)參觀者的多種感官，使得參觀者的體驗(yàn)更加真實(shí)，激發(fā)參觀者的好奇心和興趣。目前，博物館數(shù)字化展示主要采用被動(dòng)式，表現(xiàn)在參觀者登錄博物館的網(wǎng)站參觀展覽品。博物館網(wǎng)站上存儲(chǔ)了館內(nèi)所有藏品的圖片、文字和音視頻信息，參觀者可以通過(guò)搜索引擎查詢特定的展覽品，并通過(guò)圖片、文字、音視頻深入了解該展覽品的豐富內(nèi)涵和文藝價(jià)值。

2019年4月份，世界博物史上發(fā)生了一件重大的事情，即巴黎圣母院的燒毀，中世紀(jì)以來(lái)的大量藝術(shù)珍品瞬間灰飛煙滅。這一事件為各大博物館敲響了警鐘。古典文物的真跡自然是不可復(fù)制和代替的，但一旦出現(xiàn)火災(zāi)、盜竊等意外事故，造成文物的損壞乃至毀滅，虛擬的文物圖像模型將發(fā)揮重要作用，虛擬圖像模型可以作為文物修復(fù)的參考，加快文物的修復(fù)，并以電子數(shù)字的形式永遠(yuǎn)完好無(wú)損地存儲(chǔ)下去。

4 結(jié)語(yǔ)

信息技術(shù)的發(fā)展使得社會(huì)的面貌煥然一新，數(shù)字技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用越來(lái)越普遍。博物館展示是社會(huì)文化教育領(lǐng)域的重要課題。博物館數(shù)字化展示應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了數(shù)字技術(shù)與展示形式的有機(jī)結(jié)合，將數(shù)字技術(shù)完美地融合到藏品的展覽中去，為參觀者呈現(xiàn)出更加豐富的展覽內(nèi)容。數(shù)字技術(shù)是社會(huì)進(jìn)步發(fā)展的產(chǎn)物，博物館數(shù)字化展示應(yīng)用順應(yīng)了信息時(shí)代的發(fā)展潮流，推動(dòng)現(xiàn)代化、智能化、數(shù)字化博物館的建設(shè)。博物館的展示應(yīng)該以人為中心，數(shù)字技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)在于人民群眾，讓更多的人接觸到藝術(shù)品，不斷滿足人民群眾多樣化的精神需求，提升人民群眾的生活幸福感。