文物数字化技术(收集5篇)

文物数字化技术篇1

关于档案的保护，特别是涉及具有重要社会价值与历史价值的珍稀档案保护的问题，除了档案原件修复之外，往往会提到仿真复制这种技术保护措施。社会信息化、数字化的深入发展与广泛应用，使档案仿真复制对新技术的要求不断增强，为了使档案复制件呈现更佳更理想的效果，传统复制方法不断改进，结合了数字技术等高新科技手段，复制工艺水平有了很大提升。一般而言，较为常见的档案形态有两种，“纸质”与“实物”，而档案仿真复制必须依据原件的实际形态（纸质或非纸质）、保存现状，采取科学合理的技术手段进行复制，本文将结合目前数字技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术等科技特点，探讨相关高新技术措施在不同类型档案复制中的应用问题。

1档案复制的意义与数字化的作用

档案的保护与利用，两者关系密切又对立。利用档案的时候，必定会对原件造成损害，这是客观事实。档案保管的最终目的是利用，并在利用中发挥其内在的社会价值，但是档案的不可再生性及唯一性限制其目的，因此，采用仿真复制手段能一定程度弥补这一缺点，它免去原件在酸度、湿度增加的环境中受到腐蚀的风险，提高了利用率，平衡了档案保护与利用两者的关系，延长了档案原件的寿命。再者，档案的仿真技术能为各类陈列展览提供复制件，这是档案开放的一个重要形式。档案馆或纪念馆会根据情况举办各种形式的展览，档案作为历史素材与历史依据，是展览不可缺少的重要组成部分，应用仿真复制技术，对划入展览计划的档案原件进行仿制，用复制件替代展出，能避免对原件的损害，增强档案实体保护，同时达到逼真的艺术效果。科学技术在档案仿真复制中的应用日益广泛，逐渐成为档案现代化建设的一个重要组成，这种应用方式可理解为以数字技术、虚拟技术等措施对档案原件进行数字化处理，以数字形式再现原件，并采取科学的输出技术仿真复制的过程。有两个方面的优势：

1.1增加档案原件的安全性

档案的价值体现于应用，以数字形式再现原件，使档案被间接利用，减少了原件受损、被盗的情况，特别是珍稀的历史档案原件，在展览时若丢失或被盗，会给国家部门造成重大损失，数字形式再现原型，或者以数字形式为模板的仿真复制件作为展览道具，能有效保护档案实体安全。

1.2方便保存与迁移

档案经过数字化、虚拟化加工后便具备电子文件的数字信息特征，具有游动性、共享性、易操作性、复制性与迁移性等多种特性，且不受时空限制，有效存储保护完整的档案信息。对于沿海地区、地震或其他自然灾害高发地区的档案部门来说尤其重要。

2纸质档案仿真复制策略

传统的纸质档案仿真方法可分为临摹、木刻水印、坷罗版印刷等，对档案形态有针对性要求，如临摹针对壁画、油画等绘画种类，木刻水印针对中国画与书法。由于复制成本高、生产周期长、效率低等因素影响，传统的复制方法现已较为少用，或见于商业途径，如荣宝斋利用其列入“部级非物质文化遗产”的木刻水印技术制作名人书画复制件，作为艺术品销售。相比较，运用现代数字技术、印刷技术制作的仿真件，因成本低廉、生产时间短、灵活性高、图像效果好等优势，备受推广。数字仿真复制的主要环节包括：图像采集、图像处理、图像输出、后期加工及色彩管理五个方面。[1]色彩管理是复制过程的关键与核心。

2.1数字图像采集

数字图像采集是指使用扫描或拍摄等手段，对档案画面进行高精度全真色彩数字化采集，将原件模拟信息转换为数字信息的过程。它是整个复制工作的基础步骤，采集图像的质量直接影响下一个工作环节，特别是对于色彩要求高的纸质档案（如绘画）要选用专业扫描仪、高精度数字采集系统对其进行扫描处理，以保证采集图像的效果与质量。

2.2数字图像处理

该环节是通过Photoshop、Indesign等专业图像处理软件，运用高端计算机设备对采集的数字画面进行分析、调整、修正、锐化等处理，使数字图像的色彩精度、细节表现贴近原件。按照数字化方法，可采取不同处理方式，如去污、清除、校正、修补、拼接等技术手段。为了保证图像处理的精度与工作效率，图像处理工作站的配置要根据实际情况进行优质选配。

2.3数字图像输出

是指使用专业的打印设备（打印机、喷绘仪等输出设备）、打印管理软件，把已处理的数字图像输出到不同形式载体上，再现档案原貌的过程。数字图像的输出要把握处理好，输出墨量控制、输出介质选择要切合原件实际需要，要按照图像幅面大小，选用不同型号打印设备。

2.4后期处理

复制工作的最后环节，是对打印输出的仿真件做进一步加工细化处理，包括裁剪、磨边、做旧、装裱等办法，尽可能使仿真复制件与档案原件外貌保持高度一致，达到逼真效果。

2.5色彩管理

色彩管理是以色彩空间变化为核心的色彩控制技术，它通过色空间转换来实现色彩逼真再现。色彩管理是数字技术在仿真复制应用中的关键核心环节，它贯穿了整个复制流程的色空间转换，仿真工作要求色彩信息在图像采集、处理、输出过程中颜色保持一致，但是色彩在传递过程中涉及对色彩的表达方式不完全相同的软硬件环境，因此要保持色彩信息传递过程中的一致性和稳定性，必须实施标准化管理。目前较为常用色彩管理软件有ProfileMaker，它可创建和编辑优质、可靠的ICC配置文件，将色彩成像工作流程的各环节连接起来，有效实施色彩管理的参数控制，确保色彩精确一致，图1。

图1色彩管理控制

3实物档案数字化复制策略

实物档案的概念一直以来存在不同的理解，有肯定说，也有否定说或折中说。搁置争论点，在档案实际管理过程中，我们不可避免要面对档案实物的存储与保护问题。特别是一些历史文化价值高的珍贵实物档案，其状态与性质甚至接近文物，对于这类档案，使用数字化等高技术手段进行合理的复制保护，具有重要的现实意义。与纸质档案一样，实物档案同样面临保护与开发利用问题，由于其形成带有一定的偶发性，以致收集的不确定与不可预知，档案形态复杂多样，有石膏、陶瓷、玻璃、金属等多种复合材质，结构、体积、大小不一，给档案的保管利用带来一定困难与风险。[2]因此有学者提出利用信息化政策、技术，实施档案数字化，能有效解决珍贵历史实物档案的保护问题。笔者认为，目前涉及的技术方式主要有三种：三维激光扫描技术、虚拟现实技术与快速成型技术。

3.1三维激光扫描技术

三维激光扫描技术又称实景复制技术，是一种先进的现代测量绘图技术，它对虚拟视景和模型生成实现了技术拓展，提供了简化模型构造的可能。对于实物档案而言，其工作原理是：仪器把激光脉冲发射到实物上，对其整体或局部进行多角度全自动高清度逐点测绘，通过记录被测物件表面大量而密集的三维坐标信息（x，y，z）、RGB颜色信息和反色率信息，获取它的线、面、体、空间等三维点云数据，以具有一定分辨率的空间点云图来表达物体表面的采样结果，然后经过点云处理及三维逆向建模，最终重建物件的真实视景世界。三维激光扫描技术的显著优势是能深入到任何复杂的现场环境中进行作业，比较适合雕塑实体档案的扫描数字化处理。雕塑的形状比光洁的工业造型物件要复杂，存在大量的扫描盲点，如皱折的衣服纹理、弯曲的手臂内侧等，用函数曲面来准确表达数据很困难，为了还原实物真实性需要保留表面坑洼的肌理效果，因此3D扫描技术在细节处理上能贴切反映物件原状。现在的三维激光扫描仪都是针对工业逆向技术开发的，常见的逆向工程软件有Rapidform和GeomagicStudio，这类软件因使用新一代运算模式，缩短了处理数据时间，对扫描品质有显著改善。三维激光扫描技术当前应用面广泛，在多个领域得到推广，典型的例子有：美国斯坦福大学、华盛顿大学与Cyberware公司合作完成的数字化米开郎基罗计划，该计划使用激光扫描仪记录了十座米开朗基罗塑造的大型塑像，包括著名的大卫像。经过三维激光扫描设备技术处理后，实物档案形态由现实模拟信息转化为虚拟数字信息，具备了一般数字信息的特征，如复制、保存、迁移、备份等，时空限制性减弱，传播与利用通道拓展，便捷性增强，其价值得到更好实现与传承。

3.2虚拟现实技术

虚拟现实技术又称灵境技术（英文简称VR），是利用电脑模拟构造一个三维虚拟空间，生成具有视觉、听觉、触觉等多种感知的模拟环境，让使用者如身临其境般体验交互式视景仿真和信息交流。它有三个关键特征：交互性（Interactivity）、沉浸感（Immersion）和想象力（Imagination），也就是“3I”特性。[3]VR技术不是一种单一技术，是综合计算机图形技术、计算机仿真技术、人机交互技术、传感器技术、立体显示技术等多种科学技术构成的。它的实施过程包括四个方面：数据获取、虚拟环境建模、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术。传统VR中的视景生成办法比较简单，获取数据是通过二维摄像（拍照）取景，再由电脑三维视景整合而成，仿真结果的逆向还原工作受到限制，缺少对物件原始数据的全面实测，数据与真实之间存在一定偏差。[4]上文提到的三维激光扫描技术能有效填补这一缺陷，使获取到的点云数据切合物件真实性，以利于逆向反求工程的实施，因此，结合3D扫描技术，虚拟现实技术的瓶颈得到突破与拓展，促使跨领域的推广应用步入实质阶段。VR技术作为一种前沿技术，在文物保护方面已取得初步成效，如近年的“数字长城”、“虚拟紫禁城”等项目。基于虚拟的现实环境展示文物的方式能让受众得到真切的场景感受，是爱国教育、历史教育、认知教育行之有效的办法，对重要的国家文物起到良好的保护作用，是文物开发延伸的一种先进技术手段。在技术不断更新与成本逐渐下降的前提下，VR技术应用于档案管理领域，用于保护实体档案，特别是历史价值大的实物档案，是一种潜在可能，符合社会与科技发展的总体趋势。

3.3快速成型技术

快速成型技术（RapidPrototypingManufacturing，简称RP），是20世纪80年代中后期兴起的，利用材料逐层迭加堆积成型的原理来制造产品的工业制造技术，可以扼要归结为“分层制造，逐层叠加”。现时常说的3D打印技术，是快速成型技术的一种典型代表。RP集合了数控技术、激光技术、机械工程、软件技术和新材料等多学科于一体，是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体技术的总称。[5]它的基本过程是：由三维软件平台设计出计算机实体模型（CAD模型），根据工艺要求将其按一定规则进行离散（又称分层），把三维电子模型变成二维平面信息，在微机控制下，数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型，得到一个三维物理实体。关键环节有：三维CAD造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。[6]再者，CAD模型的获取方式可结合上文所述，利用三维激光扫描技术，通过对物件进行多维度的立体色彩扫描，以获得实体的点云数据，借助逆向反求工程，按照实际测绘重构曲面信息，建造CAD模型。快速成型技术主要应用于制造工业，现时在文物复制修复方面也较常见，并逐步在医药、农业、文化等领域迅速推广，特别RP典型代表3D打印技术，它因精度高、打印成本相对低廉等特点，受到各行业的青睐与关注。基于历史原因，我国档案管理部门积累形成了大量珍贵的实物档案，有些几近文物的价值，类似这种情况，利用3D打印技术对其仿真复制亦是保护思路的拓展。目前而言，3D打印设备、成型材料等价格仍较高，特别是成型材料价格高昂，当前研究的重点转为材料方面的开发与应用，以探求降低其成本的方法。基于此，利用RP制造实体档案复制件的应用方式在短期内推行不符合现实需求，但作为“第三次工业革命技术”，RP其效率性与优点是十分显著的，它为未来科技发展提供了一种可行的研究方向，值得档案部门的重视和关注。

4结语

数字技术、3D激光扫描技术、虚拟现实技术、快速成型技术等高新科技的发展进步，为历史档案的仿真复制工作提供了更为便捷的选择，尤其是数字技术，它使档案在形式载体上发生根本性的变化而转换为数字信息，这种新形态的出现标志着档案事业发展的一种根本性转变，档案的管理不再局限于实际物件，同时也包括数字虚拟信息，这是对当前档案管理工作提出新的思路与探索。如前文所述，多种高新科技的应用，亦可理解为对数字信息的深层次开发，无论哪种技术哪种档案载体（纸质或实物），在复制工作开展前期，都要转换为数字形态。

总的来说，以数字技术等高科技手段制作的仿真复制品，在效率方面表现出显著优势，仿真效果与传统方法制作的复制件比较，更为理想、逼真。目前，色彩管理技术、三维激光扫描技术应用于档案的复制保护已经具备足够的社会条件，可加以推行，但是由于技术成本偏高、技术环境不成熟等诸条件受限，把虚拟现实技术、快速成型技术应用于档案实际工作，短期内存在一定困难，对于一些历史因素复杂，社会经济价值特别高的实体档案，我们可在策略上做大胆的尝试与技术创新，也是对档案事业未来发展的探索与期待。

【参考文献】

[1]栾宁丽，孙冀宁，刘敏华.数字影像技术在档案（字画）高仿真复制工作中的应用[J].数字与影像微缩，2011.3：1-2.

[2]邓羽.虚拟现实技术在实物档案管理中的应用初探[J].兰台世界，2013，1（中）：24-25.

[3]王晨晨.虚拟现实技术及其在图书馆的应用[J].图书馆学研究，2011.10：33-37.

[4]蒋定定，王长力，王玉菊.三维激光扫描与虚拟现实技术[J].电子世界，2012，10：30-31.

[5]辜勇，刁燕，李伟.快速原型技术在考古工艺品修复与仿制中的应用[J].机械，2005.4：19-46.

[6]牛爱军，党新安，杨立军.快速成型技术的发展现状及其研究动向[J].热加工工艺，2008.5：116-118.

[7]黄平.扫描技术在雕塑领域的运用[J].雕塑，2010.4：22-23.

[8]李晖，吴禄慎.三维激光扫描技术在虚拟现实中的应用[J].南昌大学学报，2007.9：239-242.

【摘要】高科技的发展为珍贵历史档案的复制保护提供了新的选择，传统复制方法面对技术的革新存在明显不足与短板，以技术推动革新是档案事业的发展大势，目前，数字技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术、快速成型技术等高科技不断发展成熟，被广泛应用于多个领域，为国家带来巨大的社会经济效益，尽管现时无法全部应用于档案的实际工作，但技术优势不应忽视，值得深入研究与探索。

【关键词】档案复制；数字技术；三维激光扫描技术；虚拟现实技术；快速成型技术

OnReplicationandProtectionofValuableHistoricalArchives

――ApplicationofDigitalTechnologyandOtherHighTechnologies

CHENYong-bin

（GuangzhouAcademyofFineArts，GuangzhouGuangdong510261，China）

【Abstract】Thedevelopmentofhightechnologiesprovidessolutionsforreplicationandprotectionofvaluablehistoricarchives.Traditionalmethodisofshortcomingsinreplicationcomparedwiththetechnologyinnovations.Therefore，pushingforwardinnovationinarchiveundertakingbytechnologyisthetrend.Atpresent，digitaltechnology，three-dimensionallaserscanningtechnology，virtualrealitytechnology，rapidprototypingtechnologyandotherhightechnologieshavebeendevelopedmoreandmorematurelyandbeenwidelyappliedtomanyfields，bringinglargesocialandeconomicbenefitstocountries.Although，atcurrentthesetechnologiescannotbeallappliedintoarchivebusiness，theiradvantagesshouldbecarriedoutwithin-depthresearchesinsteadofbeingignored.

【Keywords】ArchiveReplication；DigitalTechnology；Three-dimensionalLaserScanningTechnology；VirtualRealityTechnology；RapidPrototypingTechnology

0引言

关于档案的保护，特别是涉及具有重要社会价值与历史价值的珍稀档案保护的问题，除了档案原件修复之外，往往会提到仿真复制这种技术保护措施。社会信息化、数字化的深入发展与广泛应用，使档案仿真复制对新技术的要求不断增强，为了使档案复制件呈现更佳更理想的效果，传统复制方法不断改进，结合了数字技术等高新科技手段，复制工艺水平有了很大提升。一般而言，较为常见的档案形态有两种，“纸质”与“实物”，而档案仿真复制必须依据原件的实际形态（纸质或非纸质）、保存现状，采取科学合理的技术手段进行复制，本文将结合目前数字技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术等科技特点，探讨相关高新技术措施在不同类型档案复制中的应用问题。

1档案复制的意义与数字化的作用

档案的保护与利用，两者关系密切又对立。利用档案的时候，必定会对原件造成损害，这是客观事实。档案保管的最终目的是利用，并在利用中发挥其内在的社会价值，但是档案的不可再生性及唯一性限制其目的，因此，采用仿真复制手段能一定程度弥补这一缺点，它免去原件在酸度、湿度增加的环境中受到腐蚀的风险，提高了利用率，平衡了档案保护与利用两者的关系，延长了档案原件的寿命。再者，档案的仿真技术能为各类陈列展览提供复制件，这是档案开放的一个重要形式。档案馆或纪念馆会根据情况举办各种形式的展览，档案作为历史素材与历史依据，是展览不可缺少的重要组成部分，应用仿真复制技术，对划入展览计划的档案原件进行仿制，用复制件替代展出，能避免对原件的损害，增强档案实体保护，同时达到逼真的艺术效果。科学技术在档案仿真复制中的应用日益广泛，逐渐成为档案现代化建设的一个重要组成，这种应用方式可理解为以数字技术、虚拟技术等措施对档案原件进行数字化处理，以数字形式再现原件，并采取科学的输出技术仿真复制的过程。有两个方面的优势：

1.1增加档案原件的安全性

档案的价值体现于应用，以数字形式再现原件，使档案被间接利用，减少了原件受损、被盗的情况，特别是珍稀的历史档案原件，在展览时若丢失或被盗，会给国家部门造成重大损失，数字形式再现原型，或者以数字形式为模板的仿真复制件作为展览道具，能有效保护档案实体安全。

1.2方便保存与迁移

档案经过数字化、虚拟化加工后便具备电子文件的数字信息特征，具有游动性、共享性、易操作性、复制性与迁移性等多种特性，且不受时空限制，有效存储保护完整的档案信息。对于沿海地区、地震或其他自然灾害高发地区的档案部门来说尤其重要。

2纸质档案仿真复制策略

传统的纸质档案仿真方法可分为临摹、木刻水印、坷罗版印刷等，对档案形态有针对性要求，如临摹针对壁画、油画等绘画种类，木刻水印针对中国画与书法。由于复制成本高、生产周期长、效率低等因素影响，传统的复制方法现已较为少用，或见于商业途径，如荣宝斋利用其列入“部级非物质文化遗产”的木刻水印技术制作名人书画复制件，作为艺术品销售。相比较，运用现代数字技术、印刷技术制作的仿真件，因成本低廉、生产时间短、灵活性高、图像效果好等优势，备受推广。数字仿真复制的主要环节包括：图像采集、图像处理、图像输出、后期加工及色彩管理五个方面。[1]色彩管理是复制过程的关键与核心。

2.1数字图像采集

数字图像采集是指使用扫描或拍摄等手段，对档案画面进行高精度全真色彩数字化采集，将原件模拟信息转换为数字信息的过程。它是整个复制工作的基础步骤，采集图像的质量直接影响下一个工作环节，特别是对于色彩要求高的纸质档案（如绘画）要选用专业扫描仪、高精度数字采集系统对其进行扫描处理，以保证采集图像的效果与质量。

2.2数字图像处理

该环节是通过Photoshop、Indesign等专业图像处理软件，运用高端计算机设备对采集的数字画面进行分析、调整、修正、锐化等处理，使数字图像的色彩精度、细节表现贴近原件。按照数字化方法，可采取不同处理方式，如去污、清除、校正、修补、拼接等技术手段。为了保证图像处理的精度与工作效率，图像处理工作站的配置要根据实际情况进行优质选配。

2.3数字图像输出

是指使用专业的打印设备（打印机、喷绘仪等输出设备）、打印管理软件，把已处理的数字图像输出到不同形式载体上，再现档案原貌的过程。数字图像的输出要把握处理好，输出墨量控制、输出介质选择要切合原件实际需要，要按照图像幅面大小，选用不同型号打印设备。

2.4后期处理

复制工作的最后环节，是对打印输出的仿真件做进一步加工细化处理，包括裁剪、磨边、做旧、装裱等办法，尽可能使仿真复制件与档案原件外貌保持高度一致，达到逼真效果。

2.5色彩管理

色彩管理是以色彩空间变化为核心的色彩控制技术，它通过色空间转换来实现色彩逼真再现。色彩管理是数字技术在仿真复制应用中的关键核心环节，它贯穿了整个复制流程的色空间转换，仿真工作要求色彩信息在图像采集、处理、输出过程中颜色保持一致，但是色彩在传递过程中涉及对色彩的表达方式不完全相同的软硬件环境，因此要保持色彩信息传递过程中的一致性和稳定性，必须实施标准化管理。目前较为常用色彩管理软件有ProfileMaker，它可创建和编辑优质、可靠的ICC配置文件，将色彩成像工作流程的各环节连接起来，有效实施色彩管理的参数控制，确保色彩精确一致，图1。

图1色彩管理控制

3实物档案数字化复制策略

实物档案的概念一直以来存在不同的理解，有肯定说，也有否定说或折中说。搁置争论点，在档案实际管理过程中，我们不可避免要面对档案实物的存储与保护问题。特别是一些历史文化价值高的珍贵实物档案，其状态与性质甚至接近文物，对于这类档案，使用数字化等高技术手段进行合理的复制保护，具有重要的现实意义。与纸质档案一样，实物档案同样面临保护与开发利用问题，由于其形成带有一定的偶发性，以致收集的不确定与不可预知，档案形态复杂多样，有石膏、陶瓷、玻璃、金属等多种复合材质，结构、体积、大小不一，给档案的保管利用带来一定困难与风险。[2]因此有学者提出利用信息化政策、技术，实施档案数字化，能有效解决珍贵历史实物档案的保护问题。笔者认为，目前涉及的技术方式主要有三种：三维激光扫描技术、虚拟现实技术与快速成型技术。

3.1三维激光扫描技术

三维激光扫描技术又称实景复制技术，是一种先进的现代测量绘图技术，它对虚拟视景和模型生成实现了技术拓展，提供了简化模型构造的可能。对于实物档案而言，其工作原理是：仪器把激光脉冲发射到实物上，对其整体或局部进行多角度全自动高清度逐点测绘，通过记录被测物件表面大量而密集的三维坐标信息（x，y，z）、RGB颜色信息和反色率信息，获取它的线、面、体、空间等三维点云数据，以具有一定分辨率的空间点云图来表达物体表面的采样结果，然后经过点云处理及三维逆向建模，最终重建物件的真实视景世界。三维激光扫描技术的显著优势是能深入到任何复杂的现场环境中进行作业，比较适合雕塑实体档案的扫描数字化处理。雕塑的形状比光洁的工业造型物件要复杂，存在大量的扫描盲点，如皱折的衣服纹理、弯曲的手臂内侧等，用函数曲面来准确表达数据很困难，为了还原实物真实性需要保留表面坑洼的肌理效果，因此3D扫描技术在细节处理上能贴切反映物件原状。现在的三维激光扫描仪都是针对工业逆向技术开发的，常见的逆向工程软件有Rapidform和GeomagicStudio，这类软件因使用新一代运算模式，缩短了处理数据时间，对扫描品质有显著改善。三维激光扫描技术当前应用面广泛，在多个领域得到推广，典型的例子有：美国斯坦福大学、华盛顿大学与Cyberware公司合作完成的数字化米开郎基罗计划，该计划使用激光扫描仪记录了十座米开朗基罗塑造的大型塑像，包括著名的大卫像。经过三维激光扫描设备技术处理后，实物档案形态由现实模拟信息转化为虚拟数字信息，具备了一般数字信息的特征，如复制、保存、迁移、备份等，时空限制性减弱，传播与利用通道拓展，便捷性增强，其价值得到更好实现与传承。

3.2虚拟现实技术

虚拟现实技术又称灵境技术（英文简称VR），是利用电脑模拟构造一个三维虚拟空间，生成具有视觉、听觉、触觉等多种感知的模拟环境，让使用者如身临其境般体验交互式视景仿真和信息交流。它有三个关键特征：交互性（Interactivity）、沉浸感（Immersion）和想象力（Imagination），也就是“3I”特性。[3]VR技术不是一种单一技术，是综合计算机图形技术、计算机仿真技术、人机交互技术、传感器技术、立体显示技术等多种科学技术构成的。它的实施过程包括四个方面：数据获取、虚拟环境建模、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术。传统VR中的视景生成办法比较简单，获取数据是通过二维摄像（拍照）取景，再由电脑三维视景整合而成，仿真结果的逆向还原工作受到限制，缺少对物件原始数据的全面实测，数据与真实之间存在一定偏差。[4]上文提到的三维激光扫描技术能有效填补这一缺陷，使获取到的点云数据切合物件真实性，以利于逆向反求工程的实施，因此，结合3D扫描技术，虚拟现实技术的瓶颈得到突破与拓展，促使跨领域的推广应用步入实质阶段。VR技术作为一种前沿技术，在文物保护方面已取得初步成效，如近年的“数字长城”、“虚拟紫禁城”等项目。基于虚拟的现实环境展示文物的方式能让受众得到真切的场景感受，是爱国教育、历史教育、认知教育行之有效的办法，对重要的国家文物起到良好的保护作用，是文物开发延伸的一种先进技术手段。在技术不断更新与成本逐渐下降的前提下，VR技术应用于档案管理领域，用于保护实体档案，特别是历史价值大的实物档案，是一种潜在可能，符合社会与科技发展的总体趋势。

3.3快速成型技术

快速成型技术（RapidPrototypingManufacturing，简称RP），是20世纪80年代中后期兴起的，利用材料逐层迭加堆积成型的原理来制造产品的工业制造技术，可以扼要归结为“分层制造，逐层叠加”。现时常说的3D打印技术，是快速成型技术的一种典型代表。RP集合了数控技术、激光技术、机械工程、软件技术和新材料等多学科于一体，是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体技术的总称。[5]它的基本过程是：由三维软件平台设计出计算机实体模型（CAD模型），根据工艺要求将其按一定规则进行离散（又称分层），把三维电子模型变成二维平面信息，在微机控制下，数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型，得到一个三维物理实体。关键环节有：三维CAD造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。[6]再者，CAD模型的获取方式可结合上文所述，利用三维激光扫描技术，通过对物件进行多维度的立体色彩扫描，以获得实体的点云数据，借助逆向反求工程，按照实际测绘重构曲面信息，建造CAD模型。快速成型技术主要应用于制造工业，现时在文物复制修复方面也较常见，并逐步在医药、农业、文化等领域迅速推广，特别RP典型代表3D打印技术，它因精度高、打印成本相对低廉等特点，受到各行业的青睐与关注。基于历史原因，我国档案管理部门积累形成了大量珍贵的实物档案，有些几近文物的价值，类似这种情况，利用3D打印技术对其仿真复制亦是保护思路的拓展。目前而言，3D打印设备、成型材料等价格仍较高，特别是成型材料价格高昂，当前研究的重点转为材料方面的开发与应用，以探求降低其成本的方法。基于此，利用RP制造实体档案复制件的应用方式在短期内推行不符合现实需求，但作为“第三次工业革命技术”，RP其效率性与优点是十分显著的，它为未来科技发展提供了一种可行的研究方向，值得档案部门的重视和关注。

4结语

数字技术、3D激光扫描技术、虚拟现实技术、快速成型技术等高新科技的发展进步，为历史档案的仿真复制工作提供了更为便捷的选择，尤其是数字技术，它使档案在形式载体上发生根本性的变化而转换为数字信息，这种新形态的出现标志着档案事业发展的一种根本性转变，档案的管理不再局限于实际物件，同时也包括数字虚拟信息，这是对当前档案管理工作提出新的思路与探索。如前文所述，多种高新科技的应用，亦可理解为对数字信息的深层次开发，无论哪种技术哪种档案载体（纸质或实物），在复制工作开展前期，都要转换为数字形态。

总的来说，以数字技术等高科技手段制作的仿真复制品，在效率方面表现出显著优势，仿真效果与传统方法制作的复制件比较，更为理想、逼真。目前，色彩管理技术、三维激光扫描技术应用于档案的复制保护已经具备足够的社会条件，可加以推行，但是由于技术成本偏高、技术环境不成熟等诸条件受限，把虚拟现实技术、快速成型技术应用于档案实际工作，短期内存在一定困难，对于一些历史因素复杂，社会经济价值特别高的实体档案，我们可在策略上做大胆的尝试与技术创新，也是对档案事业未来发展的探索与期待。

【参考文献】

[1]栾宁丽，孙冀宁，刘敏华.数字影像技术在档案（字画）高仿真复制工作中的应用[J].数字与影像微缩，2011.3：1-2.

[2]邓羽.虚拟现实技术在实物档案管理中的应用初探[J].兰台世界，2013，1（中）：24-25.

[3]王晨晨.虚拟现实技术及其在图书馆的应用[J].图书馆学研究，2011.10：33-37.

[4]蒋定定，王长力，王玉菊.三维激光扫描与虚拟现实技术[J].电子世界，2012，10：30-31.（下转第349页）

（上接第217页）[5]辜勇，刁燕，李伟.快速原型技术在考古工艺品修复与仿制中的应用[J].机械，2005.4：19-46.

[6]牛爱军，党新安，杨立军.快速成型技术的发展现状及其研究动向[J].热加工工艺，2008.5：116-118.

文物数字化技术篇2

一、利用数字化技术进非物质文化遗产的采集和存储

非物质文化遗产保护工作的基础首先是对其进行采集与保存。由于非物质文化遗产具有形式多样、非物质形态和信息量庞大等特点，对非遗进行完整有效的采集、编码，并长期存储存在一定难度。由于非物质文化遗产丰富多样的形式和巨大的信息量，通过传统的图文扫描、录影、录音等技术来获取文字、图像、视频和音频等信息存在一些问题，例如在传统舞蹈的采集和保存中，利用上述方式就很难进行精确和全而的采集，更不要说进行完整重现和修改利用了。在数字化背景下，数字化技术为非物质文化遗产保护中多种数据形式的记录工作提供了强有力的工具。近年来，三维扫描、动作捕捉、虚拟现实等新数字技术逐渐兴起，并在非物质文化遗产保护中得到了广泛的应用。另外，数字化存储技术也为非物质文化遗产的存储提供了许多新手段。非物质文化遗产转化为数字化形式后，往往以文字、图片、音频、视频、三维模型等多种形式进行储存，这些数据来源多样、结构异质，大多包含较大信息量，并有长期保存、方便管理的需求。在存储而，除了以传统的光盘、磁盘作为介质外，磁盘阵列、分布式存储等现代数字技术为大容量存储提供了可能，同时数据库技术和检索技术的发展促进了非物质文化遗产数据的结构化，为非物质文化遗产的开发与利用提供了便利。_、构建数字化虚拟博物馆非物质文化遗产数字博物馆，是指以数字形式对非物质文化遗产的各方而信息进行收藏、管理、展示和处理的信息系统，它可以通过互联网为用户提供数字化的展示、教育和研究等各种服务。在数字化的大背景下，有很多博物馆开始把计算机应用于博物馆展示领域，通过构建数字化的虚拟博物馆，拓展了非物质文化遗产展示的空间和手段。在数字博物馆里，阅览者只需敲击一下鼠标就可以清晰详尽的了解这些文化遗产的具体信息和表现形式，满足人们观赏的欲望。数字化博物馆借助网络打破了时间与空间的限制，摆脱了传统意义上博物馆所必需的建筑、陈列、参观时间等条件的束缚，尤其是对于非物质文化遗产来说，更是丰富了其表现形式和存在空间，任何人在任何时间、任何地点都能在数字技术的支持下，从网上方便获得需要的信息，使稀有的文化资源得到最大限度的展示利用和共享。另外，数字化的非物质文化遗产博物馆有效拓展了文化遗产保护的领域，借助数字技术特别是虚拟的三维动画技术，使其变得生动化和形象化，加深了人们对非物质文化遗产的了解，促进了非物质文化遗产的传播，大大弥补了传统的实体博物馆的不足。

二、构建地方特色非物质文化遗产数字化资源数据库

几千年的文明发展使得我国非物质文化遗产不仅表现形式多样，而且特色鲜明。而对众多需要保护的非物质文化遗产，相关部门应该针对不同地方的实际情a5}最大范围的实现非物质文化遗产的数字化保护，一个最有效的途径就是建立地方特色非物质文化遗产数字化资源数据库，以促进不同地域、不同时代、不同民族的非物质文化遗产资源的保护与传承。其中最有效的一项基于数字化技术的措施就是建立非物质文化遗产基因信息库。首先，要对可以永久传承和坚守的文化遗产基因信息的核心元素进行科学论证和提炼，并通过对文化基因的分析对其进行科学、客观地分类，以保证民族文化DNA的止确传承。其次，利用模式识别、人工智能等数字化技术对文化遗产图形符号、色彩、纹理等基因式信息的特征进行识别与采集。然后，依据图形特征或语义特征创建一种准确、快速的图形图像检索方法，实现文化遗产基因信息的准确检索，从而达到非物质文化遗产高效利用的目的。

三、利用新媒体技术加强非物质文化的传播

文化的表达和传播必须依赖一定的工具和载体，而现代数字化技术的出现为非物质文化的传播提供了更多的手段和方式。其中新媒体就是一个最主要和普遍利用的工具。新媒体是指以二进制数的形式记录、处理、传播、获取过程的信息载体。现代新媒体传播技术的发展，为非物质文化遗产的传播创造了新的条件。新媒体的应用主要是充分利用图像、音频、视频、地理信息系统、3D动画等先进技术，对非物质文化遗产进行数字化，充分利用数字媒介的特点和优势，构建交互立体的传播渠道，再利用数字电视、网站、移动互联网等平台实现非物质文化遗产的交互式传播，同时也将非物质文化遗产全方位呈现在人民群众面前，使得人类珍贵的文化遗产得以更大范围地学习、研究和传承。比如，在2014年元宵节前夕，中央电视台推出的大型电视益智竞技节目《中国谜语大会》，通过新颖而有趣味的节目设计，将猜谜这一渐渐被遗忘的民俗重新带入到人们生活中，并且吸引大众参加，在无形中传播并普及了这一传统文化。在数字化背景下，要想非物质文化遗产的有效保护和高效利用，相关部门应该充分利用数字化技术实现对非物质文化的采集和存储，并利用虚拟博物馆、新媒体等以数字化技术为支撑的形式来实现非物质文化遗产的高效利用，从而实现我国文化的繁荣发展。

参考文献

[1]黄永林,谈国新.中国非物质文化遗产数字化保护与开发研究[J].华中师范大学学报(人文社会科学版),2012,02:49-55

[2]谭必勇,张莹.中外非物质文化遗产数字化保护研究[J].图书与情报,2011,04:7-11

文物数字化技术篇3

非物质文化遗产是指全世界各族人民在长远的发展中，世代传承下来的传统文化变现形式，这些文化往往都是与人民的生活联系紧密。非物质文化遗产中包容着每个民族所特有的文化精神、思维意识、世界价值观和想象力。手工艺类作为非物质文化遗产中的一个类别，其发展与传承方面具有很多独特之处，同时也兼有时展的烙印。手工艺是指以手工劳动进行制作的具有独特艺术风格的工艺美术。它是美学与生活的融合，是技术与艺术的结晶。

中国的传统手工艺在历史上的辉煌是举世瞩目的，就拿天津的杨柳青木板年画来说，杨柳青木版年画的发展历经了数百年，以其精湛的技艺和丰富的藏品著称，其传承的完整度，是目前中国遗留下来的年画艺术中为数不多的珍贵手艺。但是在现如今全球化迅猛发展的背景下，传统手工艺正面临着生存危机，正在濒临灭绝。

究其原因主要是由于传统手工艺大多是长期经验的积累，主要靠口传心记的方式传承，其本身具有多种特性，如生态性、变异性、传承性、活态性等，所以对其进行保护的难度相对较大。20世纪90年代以来，数字化技术发展迅速，尤其是信息技术、网络等手段的使用使得数字化技术在广泛应用的同时，也令文化遗产的保护事业有了崭新的途径。

目前，保护传统手工艺面临着许多课题，其中尤以利用数字化技术采集、存储传统手工艺，建立传统手工艺数字化资源数据库最为重要。这样可以实现手工艺的备档和共享，进而对手工艺进行挽救、传承与发展。本文首先分析了传统手工艺的现状，并深入探讨了数字化的优越性，并在此基础上，研究了数字化技术对传统手工艺传承发展的重要作用，最后简要分析了数字化保护与传播需要注意的问题。

二、数字化技术为传统手工艺的采集与存储提供保障

我国的传统手工艺历史悠久、种类繁多，然而对传统手工艺的保护基本上停留在对其制作工艺进行拍照、记录、物品收藏等简单的工作层面上，这种文字、录音、摄影、录像等传统保护手段，曾发挥着巨大的作用。但是这些手段都存在着不同的缺陷，如书籍容易生霉以及录像带会因为老化使得色彩蜕变等，这些都会使记录在其中的非物质文化遗产受到损伤，其信息也会在一定程度上失真。另外由于拍摄时存在角度等技术因素的限制，也会对传统手工艺的保存和使用产生影响。数字化技术为传统手工艺的保护提供了全新的采集记录手段和存储方式。

数字化存储技术也为传统手工艺的保护提供了新的保护手段，通过数据库的建立实现对传统手工艺资源的有效保护。不仅可以把一些传统手工艺的档案资料如前期手稿、照片、制作工艺的影像等，通过数字化的处理，将其保存在实物的介质中，如光盘、数字磁盘等，之后再对这些数据进行多维度的扫描，利用数字摄影以及目前最先进的三维建模等技术，将文物的图形结构保存，并且有着高精度的纹理信息。另外，多媒体网络数据库对非物质文化的完整保存也有着重要提升作用，通过数据库的保存和处理，可以使文物信息有序，方便人们对其进行检索。

现如今，我国在非物质文化遗产的保护方面已经实施了一些措施，其中最主要的就是利用现代科技对手工艺进行保护。通过数字化多媒体，将那些珍惜的传统手工艺记录成档案和数据库，从而全面真实地将其中的历史价值保存下来。拿杨柳青木板年画来说，年画的成品的最主要来源是工艺师直接的手工作业。在以往对传统手工艺的保护工作中，通常是用文字、照相、视频等方式来记录工艺师的制作过程。但是这些措施无法将工艺师的制作工程完整准确的记录下来。摄像在录制时只是在二维空间的有限几个角度上进行，虽然能够生成录像带和电脑光盘等方便储存的数据，但是在重现整个制作工程时，还是需要工艺师参与其中。在这方面，现代数字化技术就有着更大的优势。通过现代科技获取的信息在经过数字化处理后，能够将非物质文化遗产的信息更加完整地记录下来。而且其方便整理和重现的特性，也可以达到传统保护所不具有的保真要求，从而使非物质文化遗产能够更长久的储存下去。

三、数字化技术为传统手工艺的展示和广泛传承提供了全新的平台

传统手工艺的数字化展示与传播主要包括两个方面：第一，利用三维场景建模，在经过渲染，最后在利用虚拟场景协调展示等动画技术，对传统手工艺品和传统手工艺的生产方式进行真实再现；第二，建立的数字博物馆。将多种媒介形式传统手工艺的信息整合在一起，通过网络、有线电视等进行传播，这样打破时间、场所的限制，综合运用现代科技，使其适应大众传媒，成为一种崭新的应用平台，充分的展示和传播了非物质文化遗产。

数字博物馆就是一种适合于大众传播的数字化展示平台，它有别于普通的博物馆，它不仅包括静态藏品的展示，而且还对传统手工艺的艺制、传播方式、原材料以及民间生活方式等数以万计的传统文化艺术的整个过程进行数字化的转换，转换成数据，存入网络中。

就拿天津的杨柳青木版年画来说，它与传真画像、寺庙壁画、石刻线画并称为正宗的中华民族绘画传统。中华民族的传统文化（如文学、戏曲、音乐、舞蹈、美术等）在创作过程中，几乎都同是要求现实主义和浪漫主义，将两者完美地高度统一。年画艺术秉承了这一传统，将巨大的魅力和无穷的艺术感染力全部融会到质朴实在的民间年画中。而当人们使用数字博物馆后，只需要点击一下鼠标，就能看到杨柳青本版年画的制作工艺。一幅完整的杨柳青年画，要经过勾、刻、印、画、裱五大工序――勾，即勾勒轮廓；刻，即将勾成的轮廓刻成版样；印，即将版样印在纸上；画，即在纸上的轮廓描绘涂彩；裱，即将成形的图画装裱起来。通过数字博物馆，使人能如同身临其境的体验整个过程。在未来数字博物馆不断地发展，大众会越来越多的接触到数字博物馆，从而更加深入地了解中华民族流传下了的众多优秀的非物质文化遗产。而且互联网是一种新型的媒体，这种信息载体可以突破时空的限制，所以数字化博物馆可以将其受众从单纯的博物馆参观人员扩展到全世界每个介入互联网的用户。

四、数字化保护中需要注意的问题

（一）注重人才的全面培养

非物质文化遗产的数字化保护与传播是一项持续性的工作，因此非物质文化遗产数字化的发展人才是关键，以高科技为主流的趋势不可逆转，越是在这样的情况下越需要创造情感，因此，对非物质文化遗产数字化的保护不是机械的而是富有人性化、情感化。那么我们必须加大专业人才的培养力度，这尤其需要高校和科研机构加大对非物质文化遗产保护与传承的投入。而工业设计本身就同时具备科学技术和文化艺术的双重背景，那么为了配合实现高科技生产的目标，就更加需要专业人才不但具有较高的传统科学素质，同时要具备跨学科的专业能力，并且要融会民族、文化、艺术、信息等综合资源。这就需要我们将培养复合型高标准人才作为重中之重，将其与文化产业发展相融合，建立完整的人才队伍建设规划。

（二）数字化技术与原生态的平衡

数字化技术虽然对传统手工艺的保护与传播与重建具有巨大的意义，但是如果过于强调数字技术的运用，也会使传统文化变得数据化和遗产化，这就会造成文化的原生状态的遗失。

保护的目的就是为了传承。传承，意即传授与继承，是一个去其糟粕、取其精华并且传于后人的过程，传授者和继承者缺一不可。所以，我们在利用数字化技术保护非物质文化遗产时，一定要在人文的角度给予科技以明确的方向，赋予其正确的文化立场。非物质文化遗产是动态的，不停地在发展、在变化，那么我们在应用数字化技术时，必须从重视“静态遗产”的保护，转向“动态遗产”和“活态遗产”保护共同关注的方向上发展。同时非物质文化遗产又是与物质文化遗产相互统一的，都代表着中华民族五千年的历史文化，那么我们在利用数字化技术时，必须转变单纯关注“物质要素”的文化遗产保护方式，转而对“物质要素”与“非物质要素”同时进行关注，从而形成一种全新的文化遗产保护发展方向。另外，非物质文化遗产的生态型更加需要引起我们的重视，只有让非物质文化遗产具备原生意义，那么它们才能在自己适应的环境领域中更好地生存，长久持续地发展。

（三）文化风险问题

联合国教科文组织指出，在发展中国家，把数字化应用到非物质文化遗产的保护中存在这一定的风险。由于发展中国家的科学技术条件有限，需要发达国家的先进技术来支持，这样就丧失了非物质文化遗产原有的内涵陈述与订正的权利。将文化资源转换为经济资源是非物质文化遗产数字化保护的一方面，这样就为他国不法分子提供了机会，对一些未能发现的传统文化进行开发，使我国在一定程度上失去开发的权利，造成文化遗产的丢失。

参考文献

1吴娱：《民族民间传统手工艺的保护与发展》，《经济与社会发展》，2008（1）。

2陈芳：《浅析传统手工艺存在的价值厂》，《浙江工艺美术》，2002（3）。

文物数字化技术篇4

[论文关键词〕数字化符号化文化传播

一、文化的符号化与数字化

文化即人化，同时也是指人类认识和改造的结果。广义的文化包括制度文化、物质文化和精神文化三个方面。物质文化与精神文化的联系十分密切。物质文化是人们生产实践的产物，也是人们精神文化的体现;精神文化既具有形而上的层面，也具有形而下的指向。物质是精神的载体，同时也体现出精神文化的内涵。

在传统的物质文化与精神文化层面，它们之间的界限是很明确的，物质文化基本上等同于器物文化。精神文化依赖于物质基础才得以传播与发展，但物质之于精神成果的作用仅在于承载与续传，至于物质本身对于精神的作用并不被重视。究其原因，主要是因为没有一种物质具有最大范围内承载和传播精神文化的特质。例如纸张，它在一定程度上使精神文化的传播达到了相当的高度，但物质本身的实存性对这种传播具有约束，精神文化的传播并不能随心所欲。从文化作为一个整体来看，无论是物质文化还是精神文化，只不过是人类文化在不同方面的表现，它们本质上应该是一体的;但是从传统物质与精神层面之间的关系来看，物质文化与精神文化并未能融为一体，它们之间的界限仍然很明显，且易于区别。

物质文化与精神文化的这种界限不利于文化整体性传播，要使文化整体性传播必须需要另一种方式的出现，这种方式能使物质文化与精神文化整体化，其界限最小化。但是，在传统的技术范围内要找到物质文化与精神文化整体化的方式只能是一个梦想，这一梦想在上个世纪}o年代才开始出现现实的内容。信息技术成为时代的一种带有主导性的技术取向，文化也因此呈现出新的形态。“特别是计算机技术、通信技术、网络技术的发展，使得社会文化的各个方面发生了重大变化，包括社会的物质文化、精神文化、制度文化、行为文化，都显露出新的不同于以往的特质，新型的社会文化形态—信息文化正在形成。”信息技术带来的符号化与数字化使物质文化与精神文化整体化这一愿望成为可能。其中，符号化主要是针对器物而言，数字化则主要是针对符号的转化而言。

如果说信息化在技术层面使符号化与数字化具有技术的可行性，那么随着信息化技术兴起的一系列文化认知方面的变化则为人们整体化审视物质文化与精神文化奠定了人文基础。阿诺德认为一个民族最为重要的东西不在于纯粹对物质财富的追逐，而在于文化与文明的调和，即物质文化与精神文化的和谐共存。斯图亚特·霍尔把文化的研究与人类学、历史主义联系在一起，从而把文化的概念集中在日常生活的层面，“抽象的价值和具体的规范，物质的和精神产品，都被纳人了文化研究的视野”。这种“文化主义”的观念带来的文化认识是:文化的意义在于集体而不是个人。同时也带来了另外一种最为深刻的心理暗示:必须从整体的观念来看待文化的意义，这种整体最主要的层面是物质层面和精神层面。同样的暗示也来自于F·R.利维斯对“大众文明”的担心，他对于现代技术，特别是传播媒体在精神文化方面弱化的批判，昭示出他对物质与精神、技术与文化失衡的担忧。威廉斯的“文化唯物主义”认为对文化的理解建立在物质基础之上，但作为文化本身而言，则是由具体的人的意义与实践构成。文化在他那里不仅具有物质的基础属性，而且在物质的基础上体现出其价值与意义。由此可见，无论斯图亚特·霍尔、利维斯和威廉斯对文化的理解有多大的不同，但都有一个相似的地方，即对于物质文化与精神文化整体化考虑的诉求。他们的这种暗示式的诉求，以及哈贝马斯、利奥塔等人的理论，在客观上都让人们意识到了:在信息技术成为现代主流技术的背景下，人们应从整体的角度审视文化本身，这就为在信息化基础上整体化考虑物质文化与精神文化奠定了人文基础。

当代文化观念的认识把人们的视线转移到物质与精神、技术与文化的关系之中，而信息化技术，特别是信息化中的数字化技术则从方式上确定了上述关系整体化考虑的途径，即符号化与数字化。符号化是一种具有传统意味的方式，而数字化则是信息化时代中的一种新的符号化的方式。符号与器物比较起来，它们都可以承载文化的内容。但是它们也有显著的区别，器物是具体的东西，有着实体的存在。而符号则不同，它可以承载实体的意义，但是对于物质本身并不替代，它的存在基础在于人们对物质实体的了解。因而符号化带来一个显著的变化，即人们有可能从这些符号化了的对象中进行交流与分析。器物基本上不具备大范围内的交流，但符号却可以做到这一点。就具体的器物而言，器物的符号化，可以有效地传播其文化内涵。但与此同时，对于器物本身的物理特征却无法传达。因此，不难发现，传统的符号化虽然带来了一系列认识事物方式的变革，对于文化传播具有积极的意义，但是其缺点也十分明显，这就从客观上需要一种新的技术的出现。这个新的技术一定要满足符号化的传播优势与器物本身实体特征的要求，而数字化技术的出现，正是符合了这个要求。

人们对数字化的认识多种多样，但是最基本的一条是，人可以通过数字技术把事物或器物变成相应的信息，并最终把这些信息以符号化的方式展示出来。数字化的一个巨大优势在于，它可以存储海量的信息，并把这些信息以符号的方式呈现在人们的面前。这就可以使器物或者现实中的物体能够实现最为全面的符号展示。在没有数字化之前，人们可以把事物的影像呈现于前，但那是平面的。数字化出现以后，人们可以在虚拟的符号世界里从立体的角度观察与实物基本一致的状态。通过超链接，与之相关的熟悉与不熟悉的事物，以及关于事物本身的其他非物质信息都得以体现。这种建立在数字化基础上的符号化必然带来新的认识与观念，它把人从现实时空的实践发展为虚拟时空的实践，虚拟的实践方式成为人们一种新的实践方式。而当这种建立在虚拟基础上的实践方式成为人们的一种常识时，当代关于文化观念认识中的焦虑就会得到释放。阿诺德的物质文化与精神文化可以在数字化中得到合理的共存，斯图亚特·霍尔的整体文化观念可以得到实现，利维斯对于现代技术的垢病能够得以改变，威廉斯的“文化唯物主义”也许可以用虚拟或数字“文化唯物主义”来重新加以阐述。他们对于文化暗示的诉求，在信息技术和传播方式符号化与数字化的趋势下，可以真正成为一种现实。

综上不难发现，在文化传播的过程中，有三个阶段是很明确的:一是一种基于物质或器物基础上的文化传播;二是一种基于符号基础上的文化传播;三是一种基于数字基础上的符号文化传播，即数字化文化传播。符号化是文化传播的趋势，不论是建立在物质基础之上的符号化，还是建立在数字基础上的符号化，符号在这个过程中发生了内涵的转变，从与物质、符号的对应关系转化为符号与意义的对应关系，实现了从一般意义上的符号向数字化意义的符号转化。与之相应的变化是，物质因素在这一过程中不断被弱化，立体、深人的意义与形体因素得以强化。文化传播的这一方式的擅变所形成一个结果就是，物质本身与文化的关系从来没有如此的紧密，通过符号化与数字化，特别是建立在数字化基础上的符号化，物质与文化内涵紧密、完美地实现结合，文化的符号化与数字化是实现整体文化传播的必要途径。

二、文化数字化的局限与感知

数字化基础上的物质与文化内涵的完美结合并不能代表文化数字化的全部，同时数字化本身也具有局限性。最主要的局限在于数字化隶属于信息化，而信息化对社会文化具有负面影响。这种负面影响在迈克尔·默林的《信息技术革命:益处与危害》中得到较为全面的总结。迈克尔·默林总结了10种信息技术对社会文化的危害，它们分为对人的意识的危害、对社会意识形态的危害、对生活品质的危害等三个部分。毫无疑问，从社会角度来看，迈克尔·默林的这种担忧以及他对这些危害的认识是真实存在的。但是从物质文化与精神文化的符号化的转化方式来看，这些局限并不是主要问题。因此，我们讨论的主要问题在于符号化与数字化方式与方法上的局限，而具体层面则是物质符号化与数字化以及精神层面文化的符号化与数字化。

除此之外，在符号化与数字化的方式与方法过程中，同样存在着不可忽视的局限。最主要的局限在于“人文精神的悖论”，齐鹏在《当代文化的感性革命》一书中深刻地揭示出了这种悖论的存在。他认为数字化会导致人依赖于技术，成为技术的奴隶，最终形成新的人性的异化。这种“人文精神的悖论”，存在先天性的因素，“悖论是事物发展的本质”，同时也有技术本身的因素，“数字化平台的单一性”，还有符号化与数字化中介中时空关系对人文精神影响的原因。齐鹏认为，要解决这种“人文精神的悖论”，必然要从两个方面着手，一是“科技人文化”，二是“艺术手段与审美功能”。不可否认，上述两种解决方式从学理上是有效的，但是在具体的实践中很难完全实现，尤其是在技术领域，其实现的难度更大。

除了信息化技术本身给数字化带来的危害，以及在符号化与数字化过程中所遭遇的“人文精神的悖论”外，在具体的符号化与物质化的转化过程中仍然存在许多其他问题。其最现实的间题是，物质及其所代表的只是文化的一部分，其他大部分文化虽然借助了物质载体，但却是以精神层面的状态存在。这种层面的文化相对于以物质为主体的文化而言，其范围与内容更广，甚至可以说是文化的主体部分。并且一旦数字化以后，对于这一部分的文化了解与传统方式在本质上并没有巨大的改变，而真正引起巨大变化的，还是物质文化的那一部分。

数字化的过程是一个精细信息化的过程，信息精细的程度直接决定物质数字化的程度。数字化虽然带来了物质全方位的展示，但是并不一定带来精细化，这是文化数字化所面临的主要的局限之一。现代的科学技术手段使人们有可能全方位展示某个物质存在，但在具体实践中却很难做到完全展示。尽管人们精细信息化的程度会越来越深，但也无法达到完全精细的程度，因此，这个局限只是大小的问题，而不是有没有的问题。显然，如何消解这样一个最主要的局限已经成为当务之急的事情。在可以预知的技术发展的所有趋势中，现代技术无法实现这一目的，也无法找到最终的结果。既然从数字化技术的角度无法得至昧最终的结果，从别的角度寻求解决途径就成为必然。

从文化传播的技术角度来看，现代数字化文化传播的方式已经在人们可预见的范围内达到了极高的程度，单纯从现有技术的角度已经无法实现更大的进步。但是从文化理解的角度，特别是人们对于文化理解的观念上的改变，可以最大程度地改变上述的局限。传统对于物质文化的理解是基于物质本身，即便是在一般的符号化理解过程中，也是以物质实际存在为前提的。在数字化基础上的符号化，同样是以人们对于物质的实际感受为基础。以物质的实存来感受文化本身，是人们传统感受文化的主要方式。但是数字化的符号则是依据人们对物质信息处理后的符号，并不是由符号本身直接而来，也不能直接反映物质本身最为精细的全部内容。尽管这样，一些新的变化产生，从而造成数字化基础上的符号与以往符号本身信息包涵量不一样，“从感觉的对象来看，原来的感觉对象是客观存在的、直接的、形象的”。在数字化基础上的符号化的感觉对象则不是如此，“二进制把原来符号系统中无法感觉的对象，无法逻辑化和虚拟化的感觉对象，特别是无法代码化的经验、智力、智慧，都作为自己感觉的对象”。这样一来，对于数字化基础上的符号的理解方式必然要与传统的方式有所不同，要真正实现数字化基础上的文化理解，必然会建立一种新的观念，即对于文化的理解要脱离纯粹的实物基础，并且要建立在符号本身之上。这种观念的实质就是不再注重实物与文化意义之间的关系，而把重点放在符号与意义之间的关系，使符号与文化意义建立起直接的对应关系，真正实现符号文化。这种符号文化观念的建立不仅可以有效地消除物质不能实现完全精细化的局限，而且还可以使对物质文化的理解和以对精神文化的理解在数字化符号的基础上实现理解方式的统一，形成整体的数字化基础上的文化融合。在这个数字化基础上的符号化世界里，没有物质与符号之间的对应关系，只有符号与文化之间的对应关系，这样一来，就可以从一定程度上消解现代技术无法完全解决信息精细化的问题。

文物数字化技术篇5

在非遗的继承工作中，数字复原技术、再现技术成为了有效的工具；在非遗的传播工作中，网络技术、数字信息系统等提供了便捷、高效、互动性强的平台；在非遗发展创新的过程中，数字辅助设计、辅助编排等技术提供了支持。本文将就这几个方面的非遗保护工作所涉及的数字化技术进行总结和分析。

（一）采集与存储

非遗保护工作的基础首先是非遗的采集与保存。由于非遗具有形式多样、非物质形态和信息量庞大等特点，对非遗进行完整有效的采集、编码，并长期存储和系统重现存在一定难度。数字化技术为非遗保护中多种数据形式的记录工作提供了强有力的工具。传统数字化采集技术包括使用图文扫描、文字识别、录影、录音等技术获得文字、二维图像、视频和音频信息。然而，由于非物质文化遗产丰富多样的形式和巨大的信息量，传统的采集和记录技术存在难以重现、可编辑性差等问题。例如在传统舞蹈的采集和保存中，演员的动作多通过文字、照片、视频进行记录，但上述方式对表演的记录并不精确和全面，在没有指导的情况下难以进行完整重现，且无法进行修改和编辑。近年来，全息拍摄、三维扫描、动作捕捉、地理信息技术和虚拟现实等新技术逐渐兴起和成熟。根据意大利佛罗伦萨大学MassimilianoPieraccini等人的研究，三维技术已经在文化遗产保护领域得到了充分的发展和广泛的应用。③[3]在国内，已有学者讨论了动作捕捉技术在楚文化编钟乐舞数字化保护④以及泉州拍胸舞采集⑤中的应用。这些现代数字信息获取与处理技术突破了传统保护方式难以达到的保真效果，为非遗的保护提供了新的可能性。数字化存储技术也为非物质文化遗产的存储提供了许多新手段。非遗转化为数字化形式后，往往以文字、图片、音频、视频、三维模型等多种形式进行储存，这些非遗数据来源多样、结构异质，大多包含较大信息量，并有长期保存、方便管理的需求。在物理层面，除了以传统的光盘、磁盘作为存储介质外，磁盘阵列、分布式存储等技术为大容量存储提供了可能，而光纤和一系列网络协议也成为支持数据的异地存取的有利条件。在数据层面，数据库技术、数据管理和检索技术的发展促进了非遗数据的结构化，完整有序、便于检索的数据也为非遗的开发与利用提供了便利。于此同时，数据压缩技术则成为节省存储空间、压缩存储成本的重要工具。

（二）复原与重现

由于非遗的传承往往依赖其固有的文化生态环境，在现代文明的冲击下，许多珍贵的非遗已不再具有完整形态。例如部分传统舞蹈、传统音乐的部分技法已经失传，在今天已经难以完整继承和学习。在这一问题上，数字化技术为非遗的形态复原保证了技术上的可能性，同时也为非遗的继承和发扬提供了支持和辅助。目前，数字化修复与演变模拟技术在非遗保护中的应用主要分为两类：⑥一类是将三维建模、虚拟漫游、图像处理、人工智能等技术应用于现场调查和保护修复等各个环节；另一类是结合专家的领域知识进行艺术品的虚拟复原和演变模拟。例如根据专家的经验知识以及保存较为完好的木雕花纹，综合利用图像处理、三维建模、人工智能等技术，修复变形、脱落、损坏的木雕艺术；⑦又如利用专家知识、文献记载和已知技法，通过计算机模拟还原失传技法。在非遗的重现工作方面，多媒体技术、虚拟现实技术都为完整、系统重现非遗提供了解决方案。尤其是虚拟现实技术，通过对视觉、听觉、触觉等感官的全方位模拟，配合三维扫描、动作捕捉等采集技术，不但能高保真度地还原展示对象，还能让体验者产生身临其境的感受。ChengYang等人指出，利用虚拟现实技术重建和模拟著名历史文化活动能促进公众更为积极和深入地参与非物质文化遗产的保护。⑧

（三）传播与共享

在信息时代，非遗的展示、传播和共享也有了新的形式。数字博物馆、数字图书馆以及数字档案馆等数字资源展示与共享平台逐渐兴起。这些数字资源展示与共享平台主要分为数据平台与体验平台两种形式，数据平台和体验平台既可以有机结合，也可以各有侧重。检索平台通过建立网站、连接数据库实现用户随时查阅、检索相关非遗资源，部分线上博物馆提供了非遗资源的申报途径和非遗保护的交流场所。例如开通与2006年6月9日的“中国非物质文化遗产网中国非物质文化遗产数字博物馆，”⑨展示与传播了中国和世界非物质文化遗产专业知识，并提供了非遗保护工作的信息交流平台。这些线上平台在用户接口层与动态网站架设、交互式程序设计等技术密不可分；在逻辑和数据层则要求通过元数据、语义网等设计，以确保非遗资源的可获取性。体验平台把数字化技术应用于博物馆展示领域，极大拓展了展示的空间和手段，增强了互动性和趣味性。在数字博物馆里，只需简单操作即可让展品清晰、全面、交互式和情景式地呈现在阅览者面前。一些在传统博物馆难以展示的宝贵工艺流程、民俗、音乐、戏曲，则可相对系统地进行模拟，并更为鲜活地得到重现，例如深圳博物馆的“深圳民俗文化展，”⑩通过场景复原和多媒体展示等数字化展示方式对深圳民俗文化进行了全面立体的介绍。此外，阅览者可以与展示平台进行互动，提升参与度，例如展开虚拟漫游，获得更为深入和丰富的体验。在以上过程中，虚拟现实技术和人机交互技术是互动式展示的技术基础；而在网络技术和相关协议、标准的支持下，这些展示平台既可以与传统博物馆结合，也可以不依托博物馆实体而进行网络展示。

（四）辅助设计与辅助开发

非遗的保护与开发是对立统一的关系。合理的开发和创新不但无损于传统，更能创造出符合现代环境的新形式，有利于非遗在现代市场环境下获得新的生存空间，从而部分化解现代文明与文化遗产生存空间之间的冲突。其中，数字化辅助设计以及数字化编排与讲述技术（VirtualStoryteller）为非遗的发展和开发利用提供了有效的方法。在传统工艺品的艺术特点提取以及创新设计工作中，数字化辅助设计系统在平面设计和三维设计领域均能发挥重要作用。其实例有浙江大学计算机学院CAD中心的敦煌壁画艺术的数字化知识提取与辅助创作系统的研究，以及浙江大学计算机学院现代工业设计研究所的斑铜工艺品辅助设计系统的研究。127在口头文化遗产的保护中，数字化故事编排与讲述技术将文化遗产的表现形式全面升级。该技术提供了基于人工智能的虚拟环境，这些虚拟环境整合了音乐、戏剧、诗歌等多种表现形式，并具有自动编排故事情节的能力。该技术的一大特点是具有交互性，用户能够根据自身需要参与故事的讲述。目前韩国汉城Nabi艺术中心的已成功举办基于数字技术的非物质文化遗产故事讲述技术竞赛，在这一竞赛中，不同风格的数字故事讲述技术被有效地应用于非物质文化遗产的保护中。在音乐与舞蹈类文化遗产的保护工作中，数字化舞蹈编排与声音驱动技术提供了新思路。该技术旨在收集和保存多种舞蹈文化的视觉效果与相关声频，建立动作和音频库，并通过对舞蹈动作特点和音频特点的分析，开发出基于动作的舞蹈编排系统和声音驱动的舞蹈编排系统。

二、技术视野下非遗保护数字化的现状与问题

我国是一个非遗大国，各民族在其发展过程中均创造出了灿烂的非物质文明。由于受社会转型期的影响，濒危非遗数量庞大、种类繁多。然而，我国非遗保护数字化工作的开展晚于许多发达国家，面临的困难也更多。近年来我们在非遗保护的数字化工作中取得了许多成绩，但也暴露了大量问题。从技术及其应用的角度看，这些问题可以归纳为目前新技术在非遗保护工作中只得到小范围、浅层面的应用，没有深入和有机地与非遗保护工作结合，尚未能真正体现帮助非遗在现代社会合理嬗变、寻求新生存空间的作用。本文将在下文中对非遗数字化保护的现状和问题进行讨论。

（一）数字化资源质量不高，可利用性差

随着社会经济的迅速发展和现代文明的迅速渗透，对濒危非遗资源进行数字化保护的需求不断增长。近年来，许多宝贵的非遗资源通过各种形式转化为了数字格式，形成了一定数量的非遗数据资源。然而，这些非遗数据资源部分存在质量不高、可利用性差等问题，主要体现在以下两个方面。首先，数据的完整性、一致性、准确性和及时性不足。这一问题首先在数据采集阶段存在。这一方面是由于对非遗的数据采集方式较为陈旧，大多停留在较为单一的文字、照片等形式，录影、录音较少，三维扫描、动作捕捉等新技术则没有得到推广，导致难以完整、系统地对非遗进行记录；另一方面是由于我国非遗数量大种类多，采集工作往往缺乏连贯性和一致性，采集效率低下，导致采集结果有许多错、漏、冗、杂且缺乏及时性。同时，数据的结构化程度低，可利用性差。目前国内非遗数据大部分停留在简单存档阶段，在数据采集后，许多数据资源既没有经过数据清洗提升质量，也没有接受其它处理，为数据的结构化制造了困难。在这种情况下，非遗数据库缺乏充分结构化和统一管理，难以快速检索、难以提取有价值信息，因而难以分析和开发利用，难以展示和共享，也难以进一步指导非遗保护工作。

（二）技术应用程度低，未能发挥数字化优势

我国非遗保护的数字化起步较晚，目前数字化技术的应用普遍仅存在于浅表层。从应用范围看，应用数字化技术的工作通常是较为简单的存档、记录，对非遗的深度开发、再诠释较少；从应用深度看，应用了数字化技术的非遗保护项目往往仅在形式上数字化，未能充分发挥数字化的优势；从技术层面看，目前在非遗保护中得到应用的技术往往较为简单落后，许多新的研究成果并未得到实际应用。当前，国内非遗的数字化应用主要集中于非遗的存档记录工作。在非遗的保存工作中，又主要集中于拍照、图文扫描、录音、录影等传统形式，三维扫描、动作捕捉的应用数量较少。而在传统形式中，非遗资源又以文字和图像资料居多，视频、音频资料数量稀少，难以发挥数字化技术在保存工艺流程、歌舞、曲艺等活态文化遗产中的作用。在非遗传播与共享方面，尽管应用虚拟现实技术的数字博物馆建设、应用元数据和语义网技术的数字图书馆、档案馆建设已成为学术界的热点话题，研究成果大多仅针对其技术实现，未指向实际应用。据有关调查，在我国公共图书馆的特色馆藏或自建馆藏中建有非物质文化遗产资源数据库的只占到6%。而现有的非遗资源数字展示平台大多仅有单一的展示风格和极少的交互性，检索功能不完备，用户界面不友好，未能充分发挥数字化技术交互性、趣味性强的优势。在非遗的开发与发展方面，尽管一些研究项目已经取得了许多成果，例如浙江大学CAD&CG国家重点实验室的“民间表演艺术的数字化抢救保护与开发的关键技术研究”及“云南斑铜工艺品数字化辅助设计系统”，大部分工作大多仍停留在研发和试验阶段，尚未投入实际应用，研究成果的转化依旧任重道远。

（三）缺乏标准化、整体化，难以资源共享

非遗资源形式多样，分属民间文学、传统音乐、曲艺、传统技艺、传统医药、民俗等多个门类，其数据包含文字、图像、音乐、视频、三维模型等多种形式，保护工作专业人员构成也各不相同。目前，这些结构异质的非遗资源在国内的存储和管理大多各自为政，未能形成一个非遗数据资源的有机整体。即使是同一门类的非遗资源，不同项目之间也未能建立相关标准和协议对非遗保护的数字化进行规范和指导。同时，许多非遗保护项目并未遵守同国际元数据标准和数字图书馆建设的最新标准和规范，难以与国外项目进行交流与共享。这种现象导致了不同的非遗保护项目难以共享资源，存在重复劳动等问题。

三、非遗保护数字化的未来