数字化技术在博物馆文物保护工作中的应用价值分析

2023-10-25冯骁英洛阳周公庙博物馆河南洛阳471000

收藏与投资 2023年10期

高慧，冯骁英（洛阳周公庙博物馆，河南洛阳 471000）

随着科技进步，数字化技术逐渐成为博物馆文物保护的关键工具。数字化技术有助于博物馆实现文物的高精度数字化模型转化，为文物保护、研究和传播提供基本信息。此外，数字化技术还可以促进博物馆创新、跨学科合作，由此实现我国博物馆文化的健康发展。针对此，本文将深入探讨数字化技术在博物馆文物保护工作中的应用价值，分析如何最大限度地发挥数字化技术的潜力，为文物保护事业贡献力量。

一、数字化技术在博物馆文物保护工作中的应用价值

（一）环境监测与控制

数字化技术在环境监测与控制方面的运用优势明显。考虑到温度、湿度、光照和空气质量等环境因素对文物保存的影响，数字化传感器和监控系统的应用就显得至关重要。例如，博物馆可利用数字化传感器实时监测和记录环境数据，相比传统手动记录，这种方式提供了更精确的环境参数变化趋势，使得博物馆能够更科学地进行环境调控。此外，博物馆还采用了智能控制系统，该系统能根据收集到的数据自动调整环境条件，为文物的保存提供持续的、良好的环境。

（二）数字化修复技术

数字化修复技术通过高精度的三维扫描和数字成像技术，能够详细记录文物的形态、纹理和颜色等信息，这在传统修复工作中是难以做到的。例如博物馆修复人员可以通过对三维扫描数据的分析，精确了解文物损伤的深度和范围，从而制定更准确的修复方案。此外，修复过程中的每一个步骤都可以被详细记录下来，使得修复工作的透明度和可追溯性大大提升。在一些无法实际修复或修复风险较高的情况下，数字化修复技术还可以通过模拟修复效果或创建高质量的虚拟复原，保护和传承文物。

（三）数字化档案与信息管理

数字化技术可以帮助博物馆将文物的所有相关信息，包括文字、图片、音频和视频等，集中管理和储存。例如博物馆可利用先进的大数据技术，对大量文物信息进行深度挖掘和智能推理，以帮助管理者更高效地进行文物管理和决策。同时，数字化技术也提升了博物馆之间资源的共享效率，促进了博物馆的合作，使文物保护和研究的影响力得以扩大。

（四）科学研究与保护技术创新

数字化技术的应用使得博物馆有了对文物进行更深入研究的可能。以某博物馆使用光谱分析技术为例，该技术可以用于测量文物的材质成分，通过对测量结果的分析，可以推断出文物的制作工艺、年代以及来源地等信息。在实践中，该博物馆就曾使用光谱分析技术对某陶器釉色进行分析，结果揭示了其独特的制作工艺，对其历史价值的解读提供了重要线索。此外，数字化技术还能够与现代材料科学、生物科学等领域相结合。比如，一些博物馆正在研发利用纳米材料对文物进行保护的新方法，这些都离不开大数据分析技术的支持。

图一定鼎堂壁画复活展示项目

图二 AR 眼镜体验

图三一对多无线讲解器

（五）文物数字化建模、修复与再现

逆向工程技术的应用使文物的数字化建模、修复与再现成为可能。以某博物馆利用逆向工程技术对一座古代石刻进行激光扫描为例，成功地建立了其高精度的三维模型。该模型不仅为石刻的保护和修复提供了依据，而且为研究者提供了更多的研究视角，为公众提供了新的欣赏体验。在文物修复与再现方面，逆向工程技术也发挥了重要作用。例如针对一件古代木雕进行数字化建模后，修复人员则可根据模型精确地定位受损部位，制定最适合的修复方案，这无疑提升了修复工作的效果。

（六）虚拟展示与教育推广

通过利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术，博物馆可以为观众呈现更为生动和沉浸式的展览体验。在疫情等特殊情况下，数字化技术还可以帮助博物馆实现线上展览，满足公众的文化需求。同时，数字化技术为博物馆教育推广提供了新的途径。通过在线课程、互动游戏等形式，博物馆可以将文物保护知识传播给更广泛的受众。

以洛阳周公庙博物馆定鼎堂壁画复活展示（增强现实）项目为例，项目以AR技术为基础，将殿内壁画“牧野之战”“金縢藏册”“周公辅成王”“东征平叛”“分封诸侯”“营建洛邑”“制礼作乐”进行动态展示。在应用AR技术之前，游客只能通过静态的展板和文字解说来了解这些壁画和周公的历史故事。然而，AR技术的应用使得游客可以通过高清晰度的AR眼镜沉浸式体验不同的历史场景，从而更深入地了解周公的生平伟大事迹，领略周公这一至圣先贤的丰功茂德。这一改变不仅提高了游客的参观体验，也使得博物馆能够更有效地传播文物保护知识和历史文化。

二、数字化博物馆对文物保护的具体措施建议

（一）文物信息规范性处理

1.采用统一的数字化设备和技术

博物馆应采用统一的数字化设备和技术进行文物信息采集，如使用高精度扫描仪、光谱分析仪等。这些设备和技术应具备高分辨率、高稳定性和高可靠性等特点，以确保文物信息的质量。

2.建立动态更新机制

博物馆应建立动态更新机制，对文物信息进行定期更新。随着研究的深入和技术的发展，文物信息可能会发生变化，如制作年代、作者署名等。博物馆应及时调整文物信息，以反映最新的研究成果。

（二）文物展览数字化调控

1.安装多功能环境传感器

博物馆应在展厅内安装多功能环境传感器，实时监测温度、湿度、光照、空气质量等指标。这些传感器应具备高灵敏度、高稳定性和低误差等特点，以确保数据的可靠性。

2.建立环境数据分析系统

博物馆应建立环境数据分析系统，利用大数据和人工智能技术对传感器采集的数据进行实时分析和预警。例如博物馆可通过建立环境数据分析系统，成功预警由于环境变化可能对文物造成的风险，这使得博物馆能够及时制定应对措施，避免可能产生的损失。

3.实施智能环境调控

博物馆应实施智能环境调控，根据文物的保护需求和环境数据分析结果，自动调整展厅的温度、湿度、光照等条件。智能环境调控系统应具备精度高、响应速度快和稳定性高等特点，以保证展厅环境的适宜性。例如当地博物馆在实施了智能环境调控后，成功地为文物提供了最佳的保存环境，这在以前的手动调控方式中是难以实现的。

图五线上全景漫游

图六线上微课堂合集

（三）建立网上数字化博物馆

网上数字化博物馆是指将博物馆的文物资源、展览活动以及教育推广等内容通过网络平台进行展示和传播的博物馆。建立网上数字化博物馆具有充分利用数字化技术优势、提高文物保护和传播效果的重要意义[1]。

1.完善网上数字化资源库

建立网上数字化博物馆的首要任务是对馆内文物资源进行系统性、标准化的数字化处理，并将数字化模型、图像等资料整合成完整的资源库。例如当地博物馆在建立网上数字化资源库时，对馆内所有的文物进行了高精度的三维扫描，并将扫描结果整合成了一个完整的数字化资源库，这使得公众可以在网上查看博物馆的所有文物。

2.优化网络平台设计与功能

网上数字化博物馆的网络平台应具备良好的用户体验效果和功能性。例如当地博物馆的网上数字化博物馆平台，其设计注重界面美观、操作便捷、导航清晰等方面，吸引了大量的用户。在功能方面，平台提供了丰富的互动和个性化服务，如虚拟导览、在线问答、资源下载等，满足了不同用户的需求[2]。

3.开展线上展览与教育活动

网上数字化博物馆应积极开展各类线上展览与教育活动，以拓展文物保护知识的传播范围。例如当地博物馆在其网上数字化博物馆平台上，利用虚拟现实技术开展了一次线上展览，为用户提供了沉浸式的展示体验。同时，博物馆还通过在线讲座、互动式教学、线上课程等形式，提高了公众对文物保护的认识和兴趣[3]。

（四）完善建设文物数据库

1.制定统一的数据标准和分类体系

在文物数据库的构建中，制定统一的数据标准和分类体系是一项重要任务。例如关于文物基本信息（如年代、类别、原产地等）的标准字段是数据库的基础，它能够有效地辨识并归纳文物的关键信息。同时，分类体系的设定需要全面详尽的大类和子类，以适应各类文物的差异，确保从中国古代陶器到欧洲中世纪画作等各类文物都能在数据库中被精确地定位和查询。

2.完善文物数字化采集和处理

在数据库的完善建设中，数字化资源的采集和处理是至关重要的。举例来说，管理人员可利用高分辨率相机或3D扫描仪来对文物进行数字化采集，但也需要考虑在采集过程中可能出现的问题，比如照片可能因为光线、角度等因素而产生偏差，3D模型可能在扫描过程中出现空洞或者噪点等问题。因此，对数字化资源的后期处理也是必不可少的，比如对照片进行修复，对模型进行优化。

3.构建多元化的数据来源

在构建文物数据库时，管理人员不应仅限于馆内的藏品，而应拓展数据来源，将更多的资源整合进来。例如可与其他博物馆、研究机构、考古队进行合作，共享自己馆内的文物资料；利用网络平台、公共数据库等获取公开的文物信息。可以说，多元化的数据来源能够丰富文物数据库的内容，提高其研究和传播价值。