文物三维数据多元运用研究

摘 要：国家文物普查工作开展以来，博物馆的文物数据逐渐完善，其中不乏有大量的文物三维数据，三维数据比起二维数据而言，其运用领域更加广泛，热别是随着VR、AR等技术的日渐成熟和在博物馆领域中渗透，为三维数据一次采集多元运用提供了技术支持，该文基于文物三维采集技术，并以重庆红岩革命历史博物馆为例，介绍红岩文物三维数据的多元运用和智慧文创开发做法，为充分利用文物数据提供借鉴。

关键词：文物;三维;数据;运用

基金项目：2019年重庆市社会科学规划项目名称“博物馆文物数字资源开发与利用研究”（项目编号：2019QNLS54）。

2012年10月，国务院正式启动第一次全国可移动文物普查工作，全面收集各文博相關单位的公有文物数据信息，从文物保护的角度，通过数字化采集方式已经完成了文物数字化保护的使命，然而，随着AR，VR，互联网+博物馆，5G等各种高新技术的出现，文物采集成果如果只是存储在博物馆的文物数据库中，那么数据的利用率将会大打折扣，特别是对于地方性博物馆，经费来源少，建设需求多，将文物三维数据成果进行有效多元利用成为博物馆需要进一步思考的问题，对此，重庆红岩革命历史在文物数据的多元运用方面在做了大胆的尝试并开发了系列智慧文创产品。

1 AR技术和三维数据的融合开发

增强现实技术（简称AR），它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息，声音，味道，触觉等），利用计算机生成的图形图像、视频影像，产生视觉上、听觉上的认知，增强身体上的体验感，视觉上的冲击力，实现真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

一直以来人们都希望文物能够活起来，AR技术特别适用于静态场景的动态虚拟叠加，特别在博物馆文创产品开发中， AR技术的应用非常广泛，比如文创电子书，让原本静态的图文变得活泼起来，更好的实现了人和物之间的互动。

目前移动AR技术正如火如荼的发展着，它的基本原理是：通过手机摄像头拍摄到现实场景，当AR在设计的时候确定了相关的识别源，在手机抓拍与识别源相关联的现实场景后即可触发，并通过服务器运算或者在数据库中检索到，即可实现虚拟场景和现实场景的叠加，从而实现真实世界和虚拟世界的融合再现。

重庆红岩革命历史博物馆结合AR技术，充分利用现有文物遗址3D数据，开发制作了手绘画版的红岩记忆系列AR明信片，集中展示了饶国模故居、八办、桂园、周公馆、渣滓洞、白公馆、蒋家院子、新华日报营业部旧址等文物遗址，同时将以上遗址制作成文创T恤，观众关注红岩掌媒微信公众号，通过下载“红岩记忆”APP即可通过AR技术扫图，呈现动态3D模型，从而使观众能将红岩记忆的数字化体验带回家。

2 三维数据借助VR技术的沉浸式体验

虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。

VR技术运用多媒体与仿真技术进行相互的融合，进而形成一个接近于真实的虚拟环境，以让人们在听觉、视觉、感官等方面获得更多的优质体验。如果使用者进行位置的移动，计算机可以立即进行计算，将精确无误的模拟影像传回，让使用者如同身临其境。因此，VR技术具有身临其境感、构建性、交互感、动作性以及自主性等特征。

目前VR技术多应用于医学，军事航天，工业仿真，室内设计，教育等领域等，并逐渐在博物馆文物保护和科技展陈中运用，运用VR技术可以创建一个新的场景，特别适合于那些已经消失或者残缺文物的展示，起到文物保护的作用，同时可以对文物遗址进行复原，让观众不到实体博物馆就可以通过VR技术身临其境般的游览博物馆。

在VR应用方面，重庆红岩革命历史博物馆设计开发了红岩革命八处遗址3D虚拟漫游，夜游民国街，渣滓洞越狱的VR作品。其中遗址3D虚拟漫游中，通过遗址内陈列的实物类文物进行3D采集，观众带上头盔，通过手柄可以实现与遗址内陈列物品的互动;夜游民国街，通过还原解放碑十字街，让观众有身临其境夜游民国街的感觉，耳边环绕着民国时期的小曲，通过手柄的操作可以选择乘坐黄包车并到您指定的地方去，同时将红岩联线几处遗址放入其中，观众可以随意指定任何一个景点，即可实现景点的自行漫游。渣滓洞越狱，带你体验一把越狱的惊险瞬间，操纵手柄如枪手，让你在枪林弹雨中绝处逢生。

3 博物馆虚拟在线展览

重庆红岩革命历史博物馆下设三大主题馆：红岩革命纪念馆、红岩魂陈列馆、中国民主党派历史陈列馆，采用720度高清全景技术，重庆红岩革命历史博物馆特别制作了三大主题馆的常设展览：《千秋红岩——中共中央南方局历史陈列》、《红岩魂》、《中国民主党派历史陈列》三大主题陈列线上虚拟漫游，以及红岩村遗址游720度全景虚拟漫游。

重庆红岩革命历史博物馆网上全景展示系统成为国家文物局第一批推出的全国博物馆网上展览资源，观众可以足不出户游红岩。观众只需要登录重庆红岩革命历史博物馆官方网站（http：//www.hongyan.info/）即可在线参观展览，领略红色特区，欣赏红岩美景，采用虚拟展览中嵌入空中直升机俯瞰、地面自主漫游、游览线路指导参观、地图等功能，观众既可以在地面自由游览，还可以通过航拍效果俯瞰红岩村，三维观看效果给观众带来全新的云体验。

4 小结

文物三维数据的获取，生成，加工，其目的都是为数据运用服务。作为智慧博物馆建设的基础性工作，数据的运用可以为博物馆高新技术的陈展提供数据支持，当观众在实体博物馆参观时，数据资源的运用主要是为观众提供高品质的信息内容、沉浸式的声光效果、高智能的观众交互体验和细致入微的参观服务举措。

借助智能终端和移动互联网，当观众不在博物馆参观时，数据运用仍然能够发挥作用，可以达到模拟和再现场景的真实环境的效果，虚拟还原出不可移动文物，从而打破不可移动文物传播范围的限制。

AR、VR、MR等各种高新技术运用离不开文物本体数据支持，而数据和技术手段的有效结合，不仅可以开发出各种互动性强，形象有趣的沉浸式体验项目，同时还可以借助不同的载体，用同样的技术和三维数据制作了系列智慧文创产品，从而把博物馆带回家。

重庆红岩革命历史博物馆在文物数据采集工作的基础上，开展了一系列文物数据开发和利用的工作，降低对实体文物的使用频率，减少文物伤害，实现对文物信息进行抢救性最大化提取，同时采用精细3D建模方式采集遗址信息，为文物修复提供数据支撑，并依托数据，开发出一系列文创产品，很好的实现了文物数字化保护及数据成果转化。

作者简介

周孙煊（1984-），女，汉族，福建宁德人，文博馆员，主要从事智慧博物馆的研究。