秦杰 白廣珍
(山東省文物保護(hù)修復(fù)中心,山東 濟(jì)南 250109)
文物也稱物質(zhì)文化遺產(chǎn),是先人們遺留或流傳下來的具有歷史、藝術(shù)、科學(xué)價值的遺物和遺跡,是歷史的實(shí)物見證。作為文物保護(hù)工作者,我們要承擔(dān)歷史的職責(zé),通過技術(shù)手段盡可能地讓文物“延年益壽”,讓子孫后代能繼承優(yōu)秀的文化遺產(chǎn)。但是,也要知道文物的構(gòu)成物質(zhì)屬于自然界,它們也遵守自然規(guī)律,必定會走向消亡。
就可移動文物而言,無機(jī)質(zhì)類文物是從自然界礦產(chǎn)中通過各種物理化學(xué)反應(yīng)等提煉、組合、合成和轉(zhuǎn)化而成,有機(jī)質(zhì)文物是從各種動植物生命體中提取纖維、蛋白等有機(jī)物質(zhì)組成。根據(jù)熱力學(xué)第二定律,所有的自然過程總是朝著分子熱運(yùn)動無序度增加的方向進(jìn)行,或者所有的自然物質(zhì)都朝著無序度(混亂度)增加的方向進(jìn)行。人類創(chuàng)造的世間的一切,從一定意義上說則是“逆規(guī)律”行事。比如人類從地球上已經(jīng)穩(wěn)定存在短則數(shù)千萬年長則數(shù)億年的銅礦中(孔雀石、藍(lán)銅礦等)提取出了單質(zhì)銅,輔以鉛、錫,澆鑄為青銅器①。青銅器亦稱吉金,澆鑄制成時金光閃閃,紋飾或有紅色填涂,成為貴族階層的使用器或禮器②。然經(jīng)歷千年后,青銅器表面大多覆蓋綠色(部分藍(lán)色)的銹蝕,將這些銹蝕進(jìn)行科學(xué)分析,綠色銹蝕為孔雀石,藍(lán)色銹蝕為藍(lán)銅礦③④。其腐蝕過程就反映出青銅器遵守了熱力學(xué)定律,它在回歸本源,回歸它所構(gòu)成的物質(zhì)最穩(wěn)定的狀態(tài)。其他文物也是如此,自誕生之日起,受自然規(guī)律支配,自然地朝無序的方向發(fā)展,構(gòu)成文物的物質(zhì)不斷轉(zhuǎn)化,不斷趨向更穩(wěn)定的自然態(tài),也就是我們所說的“老化”。最終結(jié)果就是文物的形態(tài)結(jié)構(gòu)將被掩蓋、混淆和崩塌,人為添加給文物的珍貴歷史藝術(shù)科學(xué)信息將消失殆盡。
現(xiàn)在我們可以采取涂刷防腐和封護(hù)材料等技術(shù)保護(hù)修復(fù)手段⑤,還可以提供恒溫恒濕、隔絕氧氣的存放環(huán)境等預(yù)防性保護(hù)手段⑥,來盡可能地減少外界因素對文物的傷害,從而維持它們材質(zhì)和外觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,延長壽命。除了客觀規(guī)律的老化,各種風(fēng)險因素也嚴(yán)重影響文物安全,比如盜竊、自然災(zāi)害等。近幾年文物安全事故頻現(xiàn),2018年,巴西國家博物館火災(zāi),館藏2000萬件文物90%“喪身火?!?,損失巨大。所以,文物保護(hù)工作是緊迫的,需要多管齊下,采取更多的技術(shù)手段把文物保護(hù)好,起碼要把文物所攜帶的珍貴信息盡可能地長久保留下來,目前有效的手段就是文物數(shù)字化保護(hù)。
文物數(shù)字化保護(hù)工作內(nèi)容相當(dāng)豐富,具體可參見《國家文物局辦公室關(guān)于加強(qiáng)可移動文物預(yù)防性保護(hù)和數(shù)字化保護(hù)利用工作的通知》。該文件明確了數(shù)字化保護(hù)工作內(nèi)容,對文物數(shù)字化保護(hù)研究和實(shí)踐具有很高的指導(dǎo)意義。概括來說,可分為采集、管理和利用三個內(nèi)容維度。
具體來說是把文物所攜帶的珍貴信息進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)信息技術(shù)可處理、儲存和利用的數(shù)據(jù)資源。具體手段有文物攝影、高清三維掃描、儀器分析檢測等,這些手段可深入探究和有效保護(hù)文物信息,彌補(bǔ)一般觀察的不足。對于文物攝影,光線的運(yùn)用至關(guān)重要,合理地利用光線可以更好地反映出文物的時代特征和藝術(shù)美感⑦。為了彌補(bǔ)普通光源攝影的局限性,還可以采用紅外、X射線等進(jìn)行攝影。紅外攝影對于簡牘、煙熏壁畫等方面文字畫面等信息提取有奇特效果⑧⑨。X射線照相又稱X射線探傷,可穿透金屬等文物內(nèi)部,對研究文物結(jié)構(gòu)、制作工藝、病害分布、紋飾等方面有很大補(bǔ)充作用⑩。三維掃描技術(shù)則脫胎于機(jī)械設(shè)計(jì),現(xiàn)在普遍運(yùn)用于各質(zhì)地文物、古建筑、古遺址信息的提取方面?。三維掃描通過光的反射,對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、建模、貼圖,得到的計(jì)算機(jī)模型在造型、尺寸等方面與真實(shí)文物保存一致,紋飾、病害等可以1∶1高精度還原。而儀器分析檢測是為了獲取與文物產(chǎn)地、制作年代、制作工藝、腐蝕老化等相關(guān)的物理、化學(xué)信息,并在文物保護(hù)修復(fù)新材料、新工藝效果評價的實(shí)驗(yàn)研究上起重要作用。對于文物實(shí)踐工作,優(yōu)先選擇無損檢測、微損檢測,并采取各種不同分析方法聯(lián)用?。
采集是當(dāng)前急需工作,尤其針對瀕危文物而言,盡早把它們所攜帶的歷史、藝術(shù)和科學(xué)信息進(jìn)行深入完整提取是非常有必要且有重大意義的。另外,文物本身安裝RFID(無線射頻識別技術(shù))制作文物電子身份證,也屬于文物數(shù)字化采集范疇,為下一步搭建數(shù)字化信息管理系統(tǒng)打好基礎(chǔ)。
文物工作的信息化管理,包括展廳、庫房、藏品、考古現(xiàn)場、文物交接運(yùn)輸以及成果數(shù)據(jù)等文物管理各工作場景要素的信息化管理。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行規(guī)范化管理、大數(shù)據(jù)分析、科學(xué)統(tǒng)籌和風(fēng)險感知預(yù)警控制,最終實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的智慧文博。
信息化管理,一是充分利用信息系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析,科學(xué)統(tǒng)計(jì)文物數(shù)據(jù)和整合文物檔案信息;二是推進(jìn)綠色低碳辦公,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化流程,減少人為因素對文物工作的不利干擾。隨著我國現(xiàn)代信息技術(shù)和裝備制造的快速發(fā)展,當(dāng)前推進(jìn)文物工作信息化管理恰逢其時。通過實(shí)現(xiàn)文物的信息化管理,達(dá)到文物管理的科學(xué)化、制度化、數(shù)字化,讓資源共享,也是落實(shí)習(xí)近平總書記要求加強(qiáng)治理體系和治理能力現(xiàn)代化建設(shè)的基本要求。
將采集的數(shù)據(jù)、搭建的信息系統(tǒng)進(jìn)行有效的使用,是我們文物數(shù)字化保護(hù)工作的最終目的。對于文博單位內(nèi)部,可輔助文物保護(hù)修復(fù)和研究工作,比如可以實(shí)現(xiàn)虛擬修復(fù)復(fù)原、輔助修復(fù)、無損檢測分析、3D打印、數(shù)字化拓片、仿真書畫復(fù)制等。對于社會外部,可以利用觸摸屏等方式實(shí)現(xiàn)文物多維度信息展示,AR、VR技術(shù)及全景漫游等虛擬現(xiàn)實(shí)展示,以及博物館新媒體傳播、移動終端傳播導(dǎo)覽、數(shù)字化文化創(chuàng)意產(chǎn)品開發(fā)等創(chuàng)新工作,提高展覽體驗(yàn)和傳播效果。另外在群眾服務(wù)上如智慧講解、文創(chuàng)產(chǎn)品等方面進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和信息化管理,不斷提高服務(wù)質(zhì)量,也可以采用文物知識動漫與益智游戲、“互聯(lián)網(wǎng)+云服務(wù)”(數(shù)字化流動博物館),增加傳播維度。
文物數(shù)字化保護(hù)的概念是誰最先提出的、在什么時間提出的或許很難查證。在國內(nèi)范圍,使用知網(wǎng)引擎搜索“文物數(shù)字化保護(hù)”主題,采用計(jì)量可視化分析來看,自2009—2021年共發(fā)表139項(xiàng)相關(guān)成果(2021年為預(yù)測量)。2009年德國巴伐利亞州文物保護(hù)局與秦始皇兵馬俑博物館首先聯(lián)合發(fā)文《虛擬現(xiàn)實(shí)—秦兵馬俑遺址與文物的數(shù)字化保護(hù)與展示》?,測試了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于秦始皇兵馬俑坑和兵馬俑文物的數(shù)字化展示??傮w來說,發(fā)布機(jī)構(gòu)以大學(xué)、文博單位為主,應(yīng)用研究、技術(shù)研究占比大,開發(fā)研究相對較少。
2014年相關(guān)研究工作成果爆發(fā),發(fā)表8篇論文,這與國家文物局等文物行業(yè)主管部門對于文物數(shù)字化保護(hù)工作的重視和資金扶持關(guān)系重大。2011年,國家文物局批復(fù)了武漢大學(xué)承擔(dān)的“考古工地的數(shù)字化管理及重要遺跡數(shù)字信息采集系統(tǒng)研究”,并列入2011年度文化遺產(chǎn)保護(hù)科學(xué)和技術(shù)研究課題計(jì)劃。2012年,國家文物局批復(fù)了《麥積山石窟數(shù)字化線描圖制作方案》,并建議先從部分洞窟入手進(jìn)行實(shí)踐,待成果進(jìn)行有效評估后再全面展開。到了2013年,數(shù)字化保護(hù)工作在全國迅速普及。大運(yùn)河成果數(shù)字化應(yīng)用與展示、重慶市館藏文物數(shù)字化保護(hù)方案、崇福寺彩塑壁畫數(shù)字化勘察記錄等20項(xiàng)文物數(shù)字化保護(hù)相關(guān)項(xiàng)目立項(xiàng)或方案獲得批復(fù)。
2019年,財政部、國家文物局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于印發(fā)《國家文物保護(hù)專項(xiàng)資金管理辦法》的通知,規(guī)范國家文物保護(hù)專項(xiàng)資金管理,對于可移動文物保護(hù),明確提出資金扶持范圍包括國有文物收藏單位館藏一、二、三級珍貴文物的預(yù)防性保護(hù)、技術(shù)保護(hù)(含文物本體修復(fù))和數(shù)字化保護(hù)等。國家層級的專項(xiàng)資金及各省市專項(xiàng)資金的扶持,極大促進(jìn)了文物數(shù)字化保護(hù)工作的開展。2021年山東省通過了省內(nèi)38項(xiàng)數(shù)字化保護(hù)方案立項(xiàng)審批,可見數(shù)字化保護(hù)熱度正旺。
從文物數(shù)字化保護(hù)的工作內(nèi)容來看,文物攝影、文物分析檢測工作本身就是傳統(tǒng)文物保護(hù)工作的流程內(nèi)容,而像三維掃描、虛擬現(xiàn)實(shí)展示、智慧導(dǎo)覽、大數(shù)據(jù)共享等內(nèi)容則是近年來隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展而引入的。在需求切合、交流碰撞、研究實(shí)踐中,這些新的信息技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)不斷取得可喜成果,得到了業(yè)內(nèi)認(rèn)同。文物數(shù)字化保護(hù)工作范疇不斷明晰,概念不斷強(qiáng)化,應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。截至目前,數(shù)字化保護(hù)涵蓋可移動文物、古建筑石窟寺等不可移動文物、考古發(fā)掘現(xiàn)場和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)等文化類工作對象。
國內(nèi)在文物數(shù)字化保護(hù)工作方面做得較好的文博單位有敦煌研究院、秦始皇帝陵博物院和故宮博物院等,大學(xué)研究機(jī)構(gòu)有浙江大學(xué)、武漢大學(xué)等。從1997年開始,浙江大學(xué)潘云鶴等就對敦煌石窟及壁畫文物數(shù)字化工作開展探索研究,其中有壁畫色彩虛擬還原以及以三維和交互式的方式設(shè)計(jì)虛擬洞窟場景漫游等。敦煌研究院與浙江大學(xué)、武漢大學(xué)等經(jīng)過10多年合作,總結(jié)出一套壁畫文物數(shù)字化流程、工作規(guī)范和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn),并取得豐碩成果。2006年敦煌研究院成立數(shù)字中心,成功實(shí)現(xiàn)數(shù)字化成果的轉(zhuǎn)化利用。如今,游客可在數(shù)字中心的3D虛擬環(huán)境中,觀賞高清還原的敦煌壁畫和彩塑,觀看到普通游賞無法觀看的細(xì)節(jié)。20世紀(jì)90年代末,秦始皇帝陵博物院就與日本合作使用CGI、VR和多媒體來研究在出土兵馬俑的顏色恢復(fù),通過計(jì)算機(jī)重建對象,并恢復(fù)表面顏色和紋理。2018年,秦始皇帝陵博物院與西北大學(xué)聯(lián)合共建虛擬考古實(shí)驗(yàn)室,集中開展秦始皇陵大遺址的數(shù)字化、基于數(shù)字化資源的秦始皇陵考古研究、兵馬俑虛擬修復(fù)、虛擬現(xiàn)實(shí)展示項(xiàng)目等示范應(yīng)用工作。
近幾年,騰訊、華為等互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè)也積極涉足文博行業(yè),在數(shù)字化采集整合、虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。騰訊與敦煌研究院合作,利用微信小程序推廣傳播敦煌文化,用AI技術(shù)助力文物修復(fù),建立數(shù)字化藏經(jīng)洞等。騰訊與故宮博物院合作,通過數(shù)字化、云計(jì)算和AI技術(shù),在文物數(shù)字化采集與文化研究等領(lǐng)域深入助力“數(shù)字故宮”建設(shè)。華為與敦煌研究院合作,聯(lián)合成立文化遺產(chǎn)人工智能和數(shù)據(jù)保護(hù)聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,探索雙方在文化遺產(chǎn)領(lǐng)域關(guān)于人工智能和數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)應(yīng)用與推廣模式,孵化新的應(yīng)用場景。在大數(shù)據(jù)中心建設(shè)、聯(lián)合創(chuàng)新、專業(yè)人才培養(yǎng)等領(lǐng)域,推進(jìn)科技與藝術(shù)融合的深入研究和實(shí)踐,共同探索文物保護(hù)創(chuàng)新之路。
文物數(shù)字化保護(hù)方興未艾,十多年來取得不少成績,但也暴露了不少問題:一是數(shù)字化保護(hù)工作核心內(nèi)容認(rèn)識不清。文物工作者往往缺乏現(xiàn)代信息技術(shù)知識,將媒體平臺傳播、數(shù)字化與“互聯(lián)網(wǎng)+”、智慧博物館、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等概念混成一團(tuán),在開展工作時分不清主次。其實(shí)文物數(shù)字化從狹義講就是利用數(shù)字技術(shù)手段對可移動文物的相關(guān)信息進(jìn)行全方位采集。二是缺乏有效的利用手段?,F(xiàn)實(shí)中,一些單位重采集輕管理使用,投入大量人力物力大張旗鼓搞文物信息采集,之后便存在電腦中無人問津,這樣的數(shù)字化和沉睡在庫房里的文物無異。三是缺乏自己的數(shù)字信息化人才。往往是請企業(yè)公司來做數(shù)字化保護(hù)方案,不清楚當(dāng)前技術(shù)能實(shí)現(xiàn)多少功能,缺乏數(shù)字化保護(hù)工作規(guī)劃和解決方案,無法根據(jù)自身實(shí)力、資源、受眾等進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和實(shí)施。同時企業(yè)公司缺乏對各個博物館的深入了解,或?yàn)楣?jié)省成本,存在使用一個解決方案套用到N家博物館的情況,在數(shù)字化保護(hù)工作方面形成新的“千館一面”的現(xiàn)象。要解決這些問題,我們還有不少工作要做。
在提高認(rèn)識方面:我們要堅(jiān)持文物數(shù)字化保護(hù)工作不放松。像巴黎圣母院火災(zāi),不幸中萬幸的是十多年前法國曾發(fā)起一個項(xiàng)目,對眾多法國哥特建筑進(jìn)行數(shù)字化保存,在其網(wǎng)站仍可看到完好無損的巴黎圣母院全景圖、細(xì)節(jié)圖以及建筑機(jī)構(gòu)剖面圖等,且今后想要修復(fù)損毀建筑,這份數(shù)字化圖集便是可供依靠的原始資料。
在具體實(shí)踐方面:一是不斷加強(qiáng)數(shù)字化保護(hù)研究開發(fā)。從成果對比來看,同樣使用知網(wǎng)引擎搜索“文物修復(fù)”“文物分析研究”“文物預(yù)防性保護(hù)”主題,學(xué)術(shù)成果數(shù)量分別為2946、961、272項(xiàng)。這個結(jié)果也反映了文物保護(hù)行業(yè)各個門類的發(fā)展?fàn)顩r,文物數(shù)字化保護(hù)成果較少,但也具備較大的發(fā)展?jié)摿ΑkS著新技術(shù)、新設(shè)備的加入,采集技術(shù)不斷提升,技術(shù)難度不斷下沉,可進(jìn)一步提高采集數(shù)據(jù)的精度。隨著傳感器、屏幕、VI、AI、機(jī)器視覺、人工智能算法等信息技術(shù)軟硬件的不斷提升,尤其是作為“互聯(lián)網(wǎng)的未來”和“人類數(shù)字化生存的高級形態(tài)”的元宇宙概念的提出,文物數(shù)字化保護(hù)利用工作會迎來越來越大的發(fā)展空間。二是加強(qiáng)文物數(shù)字化保護(hù)專業(yè)知識普及和人才培養(yǎng)。只有這樣各大博物館才有能力,根據(jù)自身特點(diǎn)選擇適合自身的數(shù)字化保護(hù)利用解決方案,建立短期和長期發(fā)展建設(shè)思路和規(guī)劃。三是加強(qiáng)數(shù)字化采集成果的管理和利用。加強(qiáng)數(shù)字化信息的安全存儲和備份,同時要把數(shù)據(jù)交給上級文物部門,方便建立大的云平臺,統(tǒng)一調(diào)配使用。四是拓寬傳播渠道,除了加強(qiáng)博物館自身展覽形式的優(yōu)化、云化、人工智能化外,不斷拓寬在其他行業(yè)人群的推廣普及,比如教育行業(yè)已經(jīng)有了有益的嘗試和探索。
在行業(yè)管理方面:一是加強(qiáng)行業(yè)管理,要著手文物數(shù)字化保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系及關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究,建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范行業(yè)行為、淘汰落后技術(shù),扶持鼓勵創(chuàng)新。二是拓寬資金渠道。目前除了故宮博物院、敦煌研究院等具備顯著優(yōu)勢的單位能獲得社會資金和力量支持外,其他文博單位則基本依靠政府專項(xiàng)文物保護(hù)資金。應(yīng)解放思想,優(yōu)化改革事業(yè)單位創(chuàng)新機(jī)制,吸引社會資本積極廣泛地介入文物數(shù)字化保護(hù)利用行業(yè),通過文物知識產(chǎn)權(quán)、各類文創(chuàng)開發(fā)等形式,用市場的手段解決大眾文化需求才是可持續(xù)發(fā)展之路。三是行業(yè)發(fā)展方向上,要堅(jiān)持走群眾路線。目前數(shù)字化成果利用手段五花八門,各種技術(shù)設(shè)備層出不窮。對數(shù)字化保護(hù)開發(fā)者來說,應(yīng)認(rèn)清文物數(shù)字化保護(hù)的核心內(nèi)容,加強(qiáng)文物數(shù)字化保護(hù)相關(guān)技術(shù)和裝備研發(fā)。數(shù)字化成果最大受眾就是廣大人民群眾,人們需要什么,人們想從中學(xué)到什么,我們就去提供什么。最貴的技術(shù)和設(shè)備不一定是最好的,群眾想學(xué)、愛學(xué)和能學(xué)會的歷史優(yōu)秀文化信息內(nèi)容才是關(guān)鍵。切合保護(hù)、傳承優(yōu)秀傳統(tǒng)文化主旨,打造廣大人民群眾喜聞樂見的數(shù)字化保護(hù)利用新愿景是我們的追求目標(biāo)。
我國是一個有著悠久歷史和燦爛文化的文明古國,文化遺產(chǎn)是我們祖先留下的價值不可估量的珍貴財富,是觀察和了解歷史發(fā)展的窗口和媒介,有助于我們和子孫后代更好地應(yīng)對未來。通過文物數(shù)字化保護(hù)的創(chuàng)新發(fā)展,不斷增強(qiáng)的數(shù)字化保護(hù)利用手段,會讓中華悠久且優(yōu)秀的歷史真正“照進(jìn)”現(xiàn)實(shí)。要加強(qiáng)文化化人,用優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化熏陶人、教育人、感染人、提升人,通過多種手段和方式,讓人民群眾在文化的熏陶中成長。作為文物保護(hù)工作者,我們要主動承擔(dān)起神圣職責(zé),加強(qiáng)文物保護(hù)利用工作,任重而道遠(yuǎn)。
注釋
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