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数字化技术在文物保护的应用范文1
[关键词]博物馆;文物;保护;改进措施
中图分类号:G264 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01
0 引言
文物是社会进步的历史见证,对历史研究具有重要的使用价值,是类社会在社会发展各个阶段智慧的结晶,对人类社会的发展研究具有重要的科学价值。博物馆如何做好文物保护工作,是我们共同关注的话题。虽然博物馆在对文物的保护中做出了卓越贡献,但其中也存在许多亟待解决的问题,因此,在现代博物馆在对文物保护的过程中要不断的改进与创新,进而开辟文物保护、管理的新途径。
1 汶上县博物馆文物保护现状
汶上县历史文化源远流长,积淀丰厚,各种文化交相辉映,勤劳善良智慧的古中都人民继承发扬了佛教文化、儒家文化、道教文化、运河文化和始祖文化。灿烂夺目的历史给我们留下了丰富的文物资源,我县境内国家重点文物保护单位3处,省级文物保护单位9处,市级文物保护单位14处。中都博物馆馆藏文物2000余件,其中一级文物15件,二级文物17件,三级文物66件,98件珍贵文物均建立了数字档案,数字化管理,目前,中都博物馆数字化建设配合第一次全国可移动文物普查进度名列全市前茅。
尽管文物保护技术相对以前有了很大的提高,但是汶上县文物馆藏工作环境却存在很大的问题,比如管理规范制度、人为污染、大气污染等。文物保存环境质量标准大多是根据国外的馆藏文献或者国外所设定的数据而制定的。国内没有专门的科研机构对文物保存环境质量进行数据实验,这可能造成引进的文物保存环境质量标准不适合我国的文物保存环境检测标准。文物保护的管理工作者对文物保护工作也不够重视,使得文物受到些许的人为污染。这都表现出我国馆藏工作者在文物保存工作上缺乏科学、严谨的态度。
在对文物进行有效控制和预防中,文物保护工作者需要引起足够的重视,除了博物馆室内装饰和文物包装材料,还有其他因素,如设施设备不齐全,未建立完善的馆藏文物保护制度,缺乏文物环境科研人员和文物保护经费不足等问题。从以上反映的情况看,我县馆藏文物保护工作还有很长的路要走。
2 博物馆文物保护的重要性
我国是一个具有悠久历史和灿烂文化的文明古国,我们的祖先用其聪明才智创造了灿烂辉煌的华夏文明,留下了丰富多彩不可再生、不能代替的具有历史、艺术、科学价值的文物瑰宝。而博物馆是文物标本的收藏机构、宣传教育机构和科学研究机构。由于文物具有不可再生性和特殊性,怎样把科学的管理方法运用到文物保管工作中,更是一门新的学问。藏品管理在博物馆事业的不同发展阶段,其工作的指导思想、组织机构、人员素质、管理制度和设备设施也不断变化。文物藏品是博物馆事业发展的前提,是博物馆一切业务活动的基础。文物的利用是其存在的最终意义。
随着历史的发展,尤其是文博事业的不断发展,博物馆怎样用科学的方法管理、保护好这些文物,利用馆藏文物开展宣传教育和科学研究显得尤为重要。文物具有广泛的研究价值、历史价值、文化价值和艺术价值,更是我国宝贵的科学文化财富,因此,对文物进行保护具有十分重要的意义
3 汶上县中都博物馆文物保护工作存在的问题分析
随着社会信息化发展的加快,信息化的应用于各行各业之中,经济的迅速发展,在博物馆建设维修的过程中,大量的使用了现代科学技术进行文物保护。如监控系统的使用,增强了保护的力度,节约了人力资源成本,然而高科技的使用在增加保护力度的同时,也存在许多亟待解决的问题,我县博物馆文物保护存在问题主要体现在以下几点:
(1)科学技术的使用忽略人的力量。博物馆安全保护体系的建设包括:人防、技防、物防三个方面,在整个体系中,起主导作用的还是人防,无论科技多么先进,离不开人的控制,只有将“三防”进行有效结合,才能起到安全防控的作用。然而在实际工作中,高科技的大量使用,忽略人的因素,达到不防控保护效果。
(2)注重整体保护工作,忽略局部安全。博物馆的保护工作不仅是在整体上加强防火、防盗以及防破坏的管理,还要加强局部保护管理,由于文物的不可再生性,博物馆的安全工作不能忽视,需要在博物馆管理工作中,加强安全责任教育,保持一丝不苟的工作作风,杜绝因工作马虎大意、缺乏责任心而造成文物的损坏。
(3)保护工作中对人的重要作用的忽视。在博物馆的保护工作中,人为因素起着主导作用,通常博物馆在使用高科技防预技术之后,忽略人的重要作用,忽视对人的管理,使得博物馆工作人员在工作过程中,责任不明确,空岗、缺岗现象严重,一旦博物馆信息防预系统出现问题,文物就会出现脱离保护现象,一旦出现问题,损失不可估量。
4 探讨改善我县博物馆文物保护现状的相关有效措施及建议
4.1 规范博物馆的基本操作流程,加强管理意识
针对我县博物馆的特点及现状,制定一套规范的基本操作流程,具体问题具体对待。文物的保护管理是博物馆工作的基础,也是博物馆的首要功能,其基本操作流程有:藏品来源、移交入馆、馆内清理、入库、库内整理。在馆内,通过规范这一基本操作流程,使得馆内工作人员充分认识到文物管理保护的重要性。除此之外,还应对工作人员进行职业道德教育,建立奖惩机制,双管齐下,加强其管理意识。
4.2 加强博物馆管理队伍的建设
由于目前博物馆管理人员配置不合理现状存在,在一定程度上阻碍了文物保护工作的正常开展,因此,需要对博物馆管理人员进行重新配置,并且加强对文物修复、鉴定、保护等管理方面技术人才的培养工作,从而有效提高文物保护水平。另外,管理人员需要不断提升自身综合素质水平,从而有效提高文物保护管理工作水平,同时,还需要加强管理队伍的建设,积极引入先进管理、技术人才;积极指导本馆管理人员前往其他博物馆参观学习,从而对本馆文物保护工作现状进行有效改善。
4.3 引入先进计算机设备,使管理工作数字化
随着经济发展和社会进步,计算机的应用日益广泛。因此引入先进计算机设备,使管理工作数字化,充分提高管理工作效率是改善文物管理的重要途径。
文物的数字化管理主要是建立文物信息的数据化管理体系。利用计算机的各种多媒体技术,把馆藏文物的文字、图像、音频、视频等资料信息,准确、系统、多角度地进行存储备份,提供准确高效的查询、修改、统计、复制、输出等功能。同时,这也是博物馆实现自动化办公、现代化管理、高效率工作、建设高素质工作人员的重要举措,是博物馆开拓创新、与时俱进的必然选择和重要途径。数字化管理体系可以提高博物馆的科技含量,进一步促进文物保护科学研究事业的发展。通过对馆藏文物的数字化管理,并在此基础上,将博物馆的防火、防盗等自动化控制安全报警系统连接起来,合成一套较为完整的控制管理体系。此外,还可以将博物馆的信息资源上传到互联网,建立一个网络数字博物馆,以增强博物馆的管理手段。
5 结语
总而言之,博物馆不仅是各类文物和标本的收藏机构,也是宣传教育机构和科学研究机构,更是我国文化事业的重要组成部分。博物馆收藏着我国几千年文明沉淀下来的文物,通过对这些文物的展览,可以让人们认识到我国深厚的文化知识,传播我国的历史文化,让更多的人对历史文物产生一种尊重与敬仰之情。因此,博物馆文物的保护的有效途径值得我们探究与深思。
参考文献
[1] 郑丽娜.试谈文博系统的文物安全工作[J].山西警官高等专科学校学报.2012(04).
[2] 周耀林.我国珍贵档案文献遗产保护工作的推进[J].档案管理.2010(02).
数字化技术在文物保护的应用范文2
关键词 虚拟现实技术;博物馆;技术应用
中图分类号 TP391 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0110-01
1 虚拟现实技术
虚拟现实技术(简称VR),又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。将编辑好的三维数据输入到虚拟现实软件的程序中,然后用直观的方式将信息展现到人们眼前,使人们能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,让人们可视、可知、可感,甚至是可嗅。
虚拟现实技术可跨越地域的限制,将人们无法亲临的景物呈现在人们的眼前,更可直观的剖析很多无法拆卸和展示的事物。使人们更深入的了解事物的本质和内涵。
2 虚拟现实技术的应用
虚拟现实技术已经广泛应用在我们生活的各个角落。应用在商业上,可以缩短开发周期,减少投资费用。应用在医学研究上,可以数字化人体结构,虚拟手术过程,很好的解决了人体实验对象资源匮乏的问题。应用在娱乐行业,虚拟滑雪场、4D电影等更是丰富了消费者的娱乐生活。
现在虚拟现实技术更进一步深入到了教育行业。虚拟校园、虚拟教学、虚拟博物馆的出现,改善了传统语言教学的略显枯燥的教育方式。使人们更直观、更深刻的获取知识信息。
3 虚拟现实技术在博物馆中的应用
博物馆是人们学习知识、参观文物、感受文化的地方,其社会意义强、教育功能直接,国家重视博物馆建设,主张更多的博物馆向社会开放。把虚拟现实技术应用到博物馆中,不仅能够加强博物馆的社会功能和教育功能,同时也为博物馆新的运作模式提供了可实践的方式,转变传统博物馆随走随看、走不到看不见的情况。故宫文化资产数字化应用研究所利用虚拟现实技术制作了四部大型虚拟现实作品,利用虚拟现实打造的互动展示、自主选取视角等技术,让人们感受到了虚拟现实博物馆的奇妙。
虚拟现实技术可以应用到博物馆数字技术的各个层面,它可用于馆内展品和古建筑的数字展示与数字保存、也可用于展品和古建筑的虚拟修复与文化遗产监测、还可用于博物馆展品随展以及博物馆之间的展览合作。虚拟现实技术应用到博物馆中意义重大,能够在保护文化遗产不受损害的同时,更好的满足观众和游人的参观游览需求。
3.1 基于文物保护目的的虚拟现实技术应用
基于文物保护的目的,博物馆内的展品都收藏在展柜中,受到展柜空间的限制,观众无法近距离观看展品细节,也看不到文物被展柜遮挡的部分,虚拟现实技术解决了这一难题。它将文物的信息利用计算机数据化展示,逼真的呈现在观众面前。更可外接感应终端,模拟文物形态、重量等外部特征。观众可通过对感应终端的操作,实现对虚拟文物的旋转、放大缩小等操作。从而实现了真实文物无法提供的新颖的交互式参观模式。
3.2 基于古建筑保护与内部展示的虚拟现实技术应用
基于古建筑保护的目的,很多时候,观众只能在围栏外或者隔着玻璃参观古建筑内景,受到室内光线和参观距离的限制,室内陈设模糊不清,往往无法达到理想的参观效果。虚拟现实技术引入后,可将文物古迹用数字化形式展现给观众,故宫博物院出品的《天子的宫殿》系列大型虚拟现实作品可带领观众在太和殿、中和殿、保和殿、养心殿和倦勤斋等实际游览中无法进入的著名宫殿建筑中无忧畅游,让观众零距离观赏宫殿内部陈设和古建筑原貌,在保护文物古迹不被损伤的同时满足了人们的求知欲。
3.3 基于文化内涵展示的虚拟现实技术应用
内涵是指事物内部包含的实质和意义,在众多博物馆中文物古迹中蕴涵的是中华上下五千年的历史积淀。利用虚拟现实技术可以将文物古迹背后的历史背景、宗教文化、传统制作工艺等文化内涵传达给观众。利用虚拟现实技术的特点,将这些文化内涵形象化、具体化,并配合动画、解说等后期效果,带给观众超越视觉感受的文化体验。
3.4 基于博物馆合作的虚拟现实技术应用
随着我国国际地位的提升,越来越多的外国友人了解并痴迷于中国的传统文化。我国各大博物馆也与许多国际知名博物馆建立了友好的往来关系。在共同探讨研究相关文物保护知识,交换展览展示经验的同时,博物馆之间会定期举办专题性的借展展览,以此来满足广大观众对异国文化的渴望。但是受到时间、距离以及相关条例的限制,每次参展的文物等级和数量都受到严格的控制,大型展品和宫殿建筑更是无法参展。虚拟现实技术挣脱上述种种束缚,它能将不可移动的宫殿建筑带到展览现场,也可以把宫殿建筑的建造过程和文物的制造工艺以交互式方式传递给观众。虚拟现实技术在随展中的应用丰富了借展内容,把更多的知识信息带给观众,吸引了更多参观者,更好的完成了博物馆文化传播的社会职能。
3.5 基于文物虚拟修复与数据保存的虚拟现实技术应用
光阴荏苒,博物馆中的大量文物古迹都出现脆化、脱色、剥落等现象。保护和修复这些文物古迹也是博物馆日常工作的重中之重。利用虚拟现实技术可以数字化记录文物古迹的现实状态,跟踪监测受损程度,还可以制定出相应的虚拟修复方案,预先模拟修复过程,检验修复技术和手段的可行性,从而避免直接人工操作带来的不必要的文物损伤。同时,这些高精度的数据可以保持起来,以便日后开展更精密的研究工作。
4 总结
虚拟现实技术的发展前景十分乐观,它在博物馆界的应用也会越来越广泛,越来越深入。它能更好的发挥博物馆的社会功能和教育功能,不断为博物馆的发展注入新的活力。
参考文献
[1]吕晓刚.从文化遗产地的表象还原到内涵表达[J].中国传媒大学出版社,2012.
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[关键词]信息化;博物馆;文物保护
[中图分类号]G264 [文献标识码]A [文章编号]1005-3115(2015)18-0064-02
文物是祖先为后代留下的珍贵财富,是人类智慧的结晶,具有很高的科学价值、艺术价值。因此,我们必须珍惜、保护文物。现阶段,文物的保护工作成为全世界共同关注的问题。随着信息化的不断发展,信息资源呈现出共享性的特点,世界各国及各地区之间的经济文化交流日益密切,为博物馆文物保护工作的开展带来了机遇与挑战。信息化形势下,如何做好博物馆文物的保护工作,是每一个博物馆工作者需要深思的问题。
一、 博物馆文物信息化保护概述
(一)博物馆文物信息化的含义
社会教育和科学研究是博物馆保护文物的主要目的,文物的保护还可以为自然界与人类的发展演进(物质文明、精神文明发展)提供可靠的依据。博物馆是向全社会公众开放的,是一种非盈利性的机构,它可以将人类及人类环境的物质和非物质遗产传播到更广泛的范围。遗产保存、学术研究、传播文化是博物馆的主要功能。文物信息化正是为这三个功能服务的。具体来说,文物信息化就是利用键盘录入、扫描、照相、摄像等技术获取博物馆实物藏品的影像资料,再将这些数字化的资料存入系统中,方便需求者检索与使用。文物信息化包括文物本身的数据化与对文物的信息化管理(数据库和通用网络平台的建设)。实现博物馆信息化和建立虚拟博物馆的基础就是文物信息化。
(二) 现代博物馆文物信息化保护技术
1. RFID技术的应用
物联网技术的核心技术之一是无线射频识别(Radio Frequency Identification)技术,此技术识别目标对象、获取相关数据的方法主要利用射频信号,不需要人工进行识别工作,射频标签与阅读器是其组成部分。我国对文物的全流程管理主要是利用RFID、GIS、GPS等技术和计算机网络及软件技术。首先RFID物联网和计算机网络基础硬件环境的搭建要在进行库房建设时展开,然后利用博物馆RFID藏品管理系统,系统化操作藏品登录、库房管理、文物修复、影像管理、藏品使用、藏品跟踪、巡检盘点、安全门禁、智能监控、查询统计、报表打印等工作,全程跟踪管理藏品的整个管理流程。为了实现全过程计算机管理,藏品的数字化录入、藏品接收、整理编目、藏品利用及藏品移交等工作,要建立馆藏文物信息数据库。
2.文物藏品信息化技术管理系统
藏品管理信息系统主要包含可移动文物、不可移动文物数据库的管理信息系统,研究文物保护、展览辅助系统也由此衍生出来。此系统也是博物馆网站虚拟文物展示的基础。现阶段,功能单一是国内博物馆采用的藏品信息管理系统的不足,此系统只能管理信息化的藏品,实物藏品的信息化管理工作不能实现,如以 Internet技术与JAVA平台为基础的i-Muse藏品信息管理系统,仅仅实现了博物馆基础的流程化与规范化管理。软件部署主要采用B/S方式进行,是藏品全流程管理系统主体的要求,藏品信息管理中藏品管理、检索统计、影像管理、流通管理、智能监控、修复保护、系统管理的功能也不断增加,其中,藏品管理是最核心功能,主要包括征集鉴定、藏品登录、藏品入柜、藏品出入库管理、藏品盘核、藏品注销、账册管理。保存的藏品信息主要由藏品的基本信息、研究记录、提供记录、鉴定信息、损坏记录、底账记录等组成。其中,创新之处是保存底账功能。
二、博物馆文物保护中存在的主要问题
(一) 基础设施建设不完善
现阶段,博物馆普遍存在基础设施薄弱、建设滞后的问题。究其原因,一方面,经费不足等因素限制了博物馆基础设施的建设。我国博物馆库房面积往往比较小,尤其是一些中小型的博物馆,库房乱摆、乱放文物现象突出,导致文物在无形中被损坏。第二,防潮防湿设备、计算机等现代化设备的缺乏,使科学技术在文物保护过程中的应用受到很大程度的限制。第三,完善的数据库管理、登录账户专有、科学的字段搜索及对内统合所有服务器、对外建立应用服务等的要求,与一些软件系统的应用要求不相适应,博物馆文物保护工作的长远发展在很大程度上受到软件系统缺乏安全性与适应性的影响。
(二) 专业服务系统不健全
随着信息化的不断发展,保证博物馆文物保护工作顺利的基础系统是专业的服务系统。特别是近年来随着微博、微信等交流平台的发展,为了加强与公众交流,提高自身的服务水平,许多博物馆也注册了官方微博、微信帐号。随着人们不断追求较高的精神文化生活质量,博物馆为满足人们的需求,需要不断提升建设专业服务系统的能力。博物馆在文物保护信息化进程中受到数据库系统不完善、宣传管理系统缺失等现象的影响。
(三) 人才队伍素质水平相对低下
随着信息化程度的不断提高,博物馆文物保护工作的顺利进行需要高素质人才队伍的智力支持。在新的时代背景下,博物馆管理人员除了要具备文物保护的相关知识,还必须熟悉掌握运用网络技术的能力。但是现阶段我国博物馆文物保护工作从业人员的业务素质较低,博物馆管理工作的创新化发展受到工作人员专业知识陈旧、网络运用不娴熟等的影响与限制。
三、信息化形势下博物馆文物的保护策略
(一) 完善基础设施建设,提高文物保护水平
第一,从政策与财政角度,国家政府必须不断加强文物保护工作的力度,博物馆的库房条件必须投入资金进行改善,以最大限度降低文物的无形损伤,保证文物藏品的保存时间更加长久。第二,依据博物馆的实际情况,博物馆的工作人员必须采用相应的现代化设备开展工作,将科学技术在文物保护工作中的作用发挥到最大程度。第三,博物馆软件系统的安全性和适应性需要技术力量的帮助进行提高,或根据不同类别文物的特点建立相应的软件系统,防止软件系统会因硬件设施优化升级出现风险。比如为了防患于未然,建立文博信息专用网,从而使文物管理人员遇到突发事件时的应对能力得到提高。
(二) 建立专业服务系统,优化文物保护方式
第一,建立、完善数据库系统,藏品数据库、研究资料数据库和业务资料数据库等数据库子系统,尤其注重建设基础数据库――藏品数据库。第二,构建藏品资料管理系统,实现数据库完成由数据管理到服务现实的转变。第三,构建展览管理系统和宣教管理系统,有效统计博物馆内陈列和展览的所有文物、展厅中放置的文物安全及参观的人流量,并根据不同文物实际情况,借助于先进的信息技术,实现文物保护方式的创新和优化升级。
(三) 加强人才队伍建设,丰富文物保护内容
第一,博物馆文物保护工作人员的准入机制必须严格提高,坚持公平、公正的原则,对工作人员采用公开招聘、考试考核、竞争上岗的方式选择,树立正确的用人思想,做到不仅仅将学历、资历作为选择标准,更加注重按能力选择,使博物馆文物保护从业人员的素质不断得到提高。第二,由于专业性极强是博物馆文物保护工作的特点,现有工作人员的培训必须不断加强,如派工作人员去文物鉴定班及文物保管培训班进行学习深造。并定期评估博物馆文物保护工作人员的工作情况,实现人才利用的最大化。最后,采取多种激励方式提高工作人员的工作积极性和主动性,比如员工福利的适时、适当提高,针对工作突出的员工给予提供深造机会等,采取各种措施鼓励博物馆文物保护工作人员在工作中不断发挥自己的创造力和创新思维,使工作人员的工作积极性和主动性得到提升,促使工作人员将现代化信息技术与工作实践相结合,从而保证工作效率的提高以及文物保护水平的提高。
四、 结语
随着信息化的不断深入发展,开展博物馆文物保护工作时,必须充分把握、利用现代化科学技术,并根据现阶段博物馆文物保护工作现实要求,结合适用的现代信息技术,推动博物馆文物保护基础设施建设的逐步完善。注重建立专业服务系统,注重人才队伍建设,使博物馆文物保护工作的保护水平与文物的保护方式得到改善与优化,文物保护内容得到丰富,切实提高文物保护工作的有效性。
[参考文献]
[1]陈俊峰.博物馆信息化及RFID技术在馆藏管理中的应用设想[J].苏州文博论丛,2012,(3).
数字化技术在文物保护的应用范文4
[关键词]文物保护;旅游开发;智慧旅游
[中图分类号] G122[文献标识码]A [文章编号]1005-3115(2017)14-0041-02
一、世界遗产与旅游开发
世界遗产地是被联合国教科文组织和世界遗产委员会确认的具有普遍价值、人类罕见、无法替代的文化和自然财富,从文化遗产层面来说,是站在历史、艺术或科学的角度看具有突出、普遍价值的文物、建筑群和遗址等。
麦积山石窟始凿于十六国时期的后秦,拥有1600多年的悠久历史,经过12个朝代的不断开凿和重修,成为中国著名的石窟寺。现有洞窟221个,泥塑造像10632身,壁画约1000平方米。在设计、材料、施工或环境方面的真实性都经得起历史的考察。通过多年的艰辛努力,麦积山石窟列为世界遗产,使之能纳合国教科文组织的监督之下,获得更为有效的保护。
我国于1985年加入《世界遗产公约》,至2015年7月,共有48个项目被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》,其中世界文化遗产31处,世界自然遗产10处,世界文化和自然遗产4处,世界文化景观遗产3处。世界遗产已成为我国旅游的重中之重,是我国旅游业发展的重要物质基础。旅游业的发展离不开这一批自然和文化遗产。在旅游资源的开发过程中,由于对遗产的开发与利用有不同的观点与做法,给遗产保护带来了不同的结果。在旅游开发中,世界遗产无疑在其中占据重要的地位,但在开发过程中,存在只注重眼前利益,忽视长远利益,以地区经济的增长为主,无视世界遗产的可持续保护的问题。
二、旅游开发对遗产地核心区域的影响
(一)旅游_发对文物的影响
旅游开发,一般就要在旅游区内进行基础设施的配套建设,如道路、宾馆、饭店、商店等。这会影响文物原有的保存环境。麦积山石窟周围被大量小摊商贩所占据、原生态的村庄大量建设现代建筑,这些情况的存在使景区的自然美学价值大为降低,影响了遗产资源高品质、高层次的精神文化功能和社会公益性质。
(二)超负荷运营对文物的影响
我国许多风景区在旅游旺季时,大都人满为患,尤其是知名度较高的世界遗产地,超容量运转现象严重。游客大量涌入,不仅致使遗产地基础设施供应紧张,排污量激增,给生态环境造成了巨大压力。
(三)游客对文物的影响
游客在游览过程中,呼出的气体含有大量的二氧化碳和水分,使洞窟内部文物受到侵蚀,旅游者的践踏、触摸等行为可严重破坏文物。凡游客所到之处,都存在着在文物古迹上乱刻乱画的现象。这些行为,对文物古迹构成严重危害。
三、智慧旅游平台建设对麦积山石窟文物保护和旅游开发的重要价值与作用
在我国,文物保护法规对文物保护发挥了重大作用,人们保护文物古迹的意识开始不断增强,但由于受保护技术、自然因素以及利益驱动等因素的制约和影响,尤其是旅游业的发展给文物保护工作带来了一些负面作用,文物古迹在一定程度上受到了不同程度破坏和影响。
如何科学保护文物,同时又能兼顾游客参观、提高旅游感知以及旅游体验,一直是我们研究探讨的问题。这对于任何一个世界遗产地来讲,都可以用“矛盾”两字概括。“矛”可以解读为因旅游开发、游客进入给文物带来的各种负面影响;而“盾”则是文物保护职能机构部门对于保护文物所采取的一切措施。保护文物的目的是为了更好地利用文物,发挥其作用。在全面保护的前提下合理利用,在利用的过程中不断加强保护,是我们应坚持的原则。在当下“矛”无比锋利的时代,文博人也要运用先进的网络手段让手中的“盾”不断增厚,使其更加坚固,提升对于文物保护力度。麦积山石窟是世界遗产地的核心保护区域,每年吸引万千游客慕名而来。在这个重要主体上搭载智慧旅游,无疑是最正确的结合。
智慧旅游就是利用云计算、物联网等新技术,通过互联网/移动互联网,借助便携的终端上网设备,主动感知旅游资源、旅游经济、旅游活动、旅游者等方面的信息,及时,让人们能够及时了解这些信息,及时安排和调整工作与旅游计划,从而达到对各类旅游信息的智能感知、方便利用的效果。智慧旅游的建设与发展最终将会在旅游管理、旅游服务和旅游营销三个层面。智慧旅游能给普通旅游者带来方便和实惠;基于地理信息的各类应用和管理系统,也能为麦积山石窟文物保护及相关部门带来创新和服务水平的提高。例如,游客在景区等车,当进入公交站500米范围内时,会收到短信提示发车时间及石窟高峰时段的疏导建议。这样既避免了大量游客的拥堵聚集,也让游客在等待时间里有更多的游览选择。而景区管理部门则可以实现旅游资源的数字化管理,实时了解重点景区的游客状况,及时调度现场人员处理景区应急事件等。为了帮助旅游管理者进行更科学的判断,帮助游客获取更便捷、人性化的服务,帮助景区创造更有利的保护手段和市场机会,需要将这些海量信息进行提取、归纳,并最终以简单易懂的方式将结果进行分析。总之,智慧旅游会为景区保护管理和游客参观游览带来全新体验。
四、将智慧旅游贯穿于麦积山文物保护和旅游开发
第一,麦积山石窟几乎所有作品均为泥塑,当地多雨潮湿,有燕、鼠、虫等动物危害,故而在洞窟外加设保护网,有些洞窟开凿较深,窟内光线昏暗,实在不利于游客参观欣赏。加之洞窟全部开凿在距离地面二三十米至七八十米的崖壁上,全部依靠凌空栈道通行,洞窟的独特性决定了游客的访问量,狭窄的参观通道,致使游客在参观过程中稍有停滞,就会造成拥堵情况。重大节日假期来临之时,麦积山石窟栈道出现游客爆棚,人满为患,这样的情况对于麦积山的山体承重来说,很有压力,使石窟超负荷运营,文物所处环境岌岌可危。同时,也容易发生踩踏事件,造成人身、财物不安全情况。在游览过程中,存在游客不遵守参观规定,随意触摸文物、乱抛垃圾,肆意开启闪光灯等不文明现象。可建设麦积山石窟的大数据采集与分析平台,利用智慧旅游APP、微信服务平台、微博平台、景区虚拟旅游、三维实景、位置语音导览、实时视频展播等,实现文物保护和旅游开发的协调发展。
第二,利用微信、微博等公众平台有关麦积山石窟的近期资讯、参观须知、开放时间,公布石窟承载限额人数,实行分段游览,即可减轻石窟山体负重,维护文物环境;对游客群进行疏导游览,避免游客爆棚所引起的一系列安全隐患。
第三,为了加强麦积山石窟的保护和修复,可通过建立数字档案和使用GIS,对立面地理空间数据的分析、描述,为文物的维护、修复提供详尽的科学依据。通过壁画数字化拍摄和洞窟虚拟漫游,建立敦煌石窟文物电子档案,无论对保护还是研究都具有开创意义。若能引用此种科技理念和手段,麦积山石窟的未来将会更加灿烂。
第四,可在智慧旅游APP、微信中导入洞窟三维实景,使游客通过上网终端(手机、电脑),用电子化虚拟参观方式详细了解麦积山石窟的悠久历史和灿烂文化,如可以在每个洞窟外放置二维码,供游客扫描,游客便可以通过手机看到洞窟内部全景。
五、坚持文物保护与旅游开发的和谐共进
当今社会,旅游者在选择旅游路线时,有着明显的回归自然、回归本真、在大自然中对历史文化追根溯源的趋势。因此,政府及旅游开发部门可在加大自然资源开发力度的同时,开展文化资源开发的相关工作。但在开发过程中,由于某些旅游部门只注重眼前的经济效益,以文物的牺牲为代价换取短期的经济利益,造成文物所处环境岌岌可危。文物是人类在历史发展过程中遗留下来的文明遗迹,是人类宝贵的历史文化遗产,也是帮助人们认识和恢复历史本来面貌的重要依据,特别是对没有文字记载的人类远古历史,它成了人们了解、认识这一历史阶段人类活动和社会发展的主要依据。当今世界,保持民族文化特性,保护人类共同创造的文化遗产,是国际社会各个国家的共同目标。这就要求在旅游开发中,不能仅以利益为目的,而是更注重文物的保护研究和宣传,发挥世界遗产地的文化传播价值,实现其社会公益性,万不可本末倒置。
坚持文物保护与旅游开发的和谐共进,笔者认为,应着重做好以下几个方面的工作:一是要制定严密的文物保护计划,纳入本地区旅游开发的重点保护工程,确保其严格执行。提高政府部门和旅游相关部门对文物重要作用和意义的认识,在旅游开发中确保文物保护的执行力;二是亟需建立一套制度完善的文物保o体系,将文物保护工作具体规划,把责任落实到政府部门、旅游部门、文物保护机构等相关部门,针对一些级别较高的文物,设立专业保护部门,吸收专业人才,对其定期维护。可在每年的旅游收入中为文物保护部门拨款,作为工作经费使用。确立文物保护体系后,在此基础上发挥其文化传播的社会公益性质。唯有如此,才能实现可持续发展、旅游开发和文物保护和谐共进;三是各部门要密切协作,分工明确,避免形成重叠管理而造成责任真空。文物部门、旅游部门、相关执法部门应当统一目标,树立文物保护第一的原则。既要各司其职,也要密切合作,进行科学化、系统化、专业化的保护管理。
数字化技术在文物保护的应用范文5
随着经济发展速度逐步加快以及社会发展水平的提高,人们在不断适应这个社会,去实现自我完善和自我价值提升的过程中,难免会有心理疲惫期。旅游作为当代人度过心理疲惫期的最好选择,旅游景区的服务及其设施如何就成为人们选择是否前往的一个要点。从顺应时代的变化与发展的角度出发,面对全域旅游概念的提出,伴随“互联网+”所带来的机遇,为了实现旅游景区的进一步发展,传统旅游景区的转型升级是提高其市场竞争力,使效益不断增长的良策。
一、“互联网+”与智慧景区基本概念
(一)“互联网+”
“互联网+”代表的是一种新的经济形态,即将互联网的创新成果与社会各行各业进行充分融合,以互联网在生产要素配置中的优化和集成作用,以及它的灵活性、创新性、交互性推动实体经济进行不断地创新与生产,实现经济发展新形态。
(二)智慧景区
智慧景区是互联网与旅游景区相结合的产物,它打破了传统的营销模式和管理模式,能通过信息化的科学技术手段对景区进行管理,无论是对景区地理事物、自然资源,还是景区工作人员行迹、旅游者行为、景区基础设施和服务设施,都能进行全面、透彻、及时的感知;对游客、景区工作人员实现可视化管理;同旅游产业上下游企业形成战略联盟;实现景区环境、社会和经济的全面、协调和可持续发展。
二、智慧景区建设要素分析
(一)景区智能化系统
1.游客通讯网络及定位系统。由于个人移动终端在国内的大范围普及,游客对景区无线宽带网的需求增强。因此在保证其它通讯网络能够正常使用的基础上,通过增强无线信号以达到无线宽带网与游客的移动终端高度联系的目的是各景区必须落实发展的一步。
网络在景区内大范围覆盖的同时促进了手机地图的使用。通过对景区内部地图的收录与细化,只要游客在景区范围内使用APP,就能够清晰明确地标出游客所在的具置。目前,国内的游客定位系统发展范围较狭窄,比如万达长白山国际度假区的游客定位系统只能标识在固定建筑物周围的具体的位置,而在雪场或者雪道上就无法对具置作出定位,也无法提供所在雪道的具体名称和信息。与之相比,国外将信息技术应用于旅游业的研究和实践开展得比国内早,美国的Steamboat滑雪场于2005年推出RFID定位装置反馈系统MountainWatch,此系统专为游客服务,具有实时监测游客位置、反馈游客消费情况、推荐最优滑雪路线的功能,以科技化服务保证游客的便捷与安全。
2.智能导游服务系统。智能导游相对于普通的电子自助讲解导游来说,它的服务可选择性更多,也更有个性。比如在2009年,英、德两家公司就以“增强现实”技术为基础,开发了一款智能导游软件。此软件凭借手机里的全球定位功能和摄像、图片识别功能,对游客所在的位置及面前的事物进行摄影定位,并从游客的视角将所在景点的具体信息通过手机显示出来,比如古迹曾经的繁荣样貌或断壁残垣的虚拟重构等。除此之外,该软件还有路线规划功能,人性化的服务表现在充分考虑游客对不同路线的需求,为游客量身定做专属旅行方案,比如帮助游客远离大众线路,独辟蹊径等。
目前,国内也已经有不少景区将智能导游落实到旅游活动中。从2015年7月起,三河古镇景区适时启用了电子语音导览系统,游客来三河古镇只需花10元就可“聘请”一名电子导游,走到哪“导游”到哪儿。因此,在2016年旅游旺季出现时,没有出现“导游荒”。
(二)旅游资源保护系统
1.数字保护系统。旅游资源的保护一直是国家所关注的热点,特别是文物资源的保护。2016年在上海举办的“敦煌:生灵的歌”展览让游客感受到了古文化的震撼,以及发起对文物保护与创新的思考。敦煌研究院院长樊锦诗说:“敦煌莫高窟就像人从幼年到青年再到壮年,最后到老年,就会离去。这个壁画肯定也是要走色,不过就是速度问题,我们过去做了大量工作使它延年益寿,而无法阻挡他慢慢的退化。”因此,对文物旅游资源的保护与发展,始终是摆在旅游业面前的一道难题。
图像数字化和档案数字化是实现文物保护的主要方法。而且数字化有着检索快捷方便、容易实时同步备份、维护安全简单、存储空间小等优点。在“互联网+”被提出后,敦煌莫高窟景区就充分运用互联网、云计算、大数据等信息科技手段,最终以数字技术实现了文物保护的完整性与精确性,将整个洞窟的大小、形状、颜色都实现高保真,有效避免了中国文明的失色。
2.3D技术保护系统。文化遗产的珍贵性不仅在于其历史性,还在于难保存性。通过数字技术,我们可以将它的具体信息、图像保存下来,但文物实体该如何保存又成了一个需要不断探索与改进的技术难题。如果目前做不到将文物本体资源永久保存,那么使用一些新科技手段将其最高程度地表现出来,让人们依然能够进行游览的同时,文物本体资源能得到一定程度的修整。
在国内,结合了三维扫描技术的3D打印技术已经被应用到国内一些博物馆的文物保护工作中。博物馆对3D打印技术的应用主要表现在:对于无法翻模或不适于翻模的文物进行复制和用于局部残缺文物的修复。个别材质的文物,比如瓷器,还可以直接利用打印品来进行文物补全。
虽然3D打印出来的文物,永远都不会是拥有历史与精神的文物本体,但是3D打印却可以作为文物价值的技术支撑,对于文物保护和文物修复是有一定的意义与价值的。
三、智慧景区建设现状
2015年出台的《关于进一步促进旅游投资和消费的若干意见》已明确提出,到2020年,全国4A级以上景区和智慧乡村旅游试点单位实现免费Wi-Fi(无线局域网)、智能导游、电子讲解、在线预订、信息推送等功能全覆盖,在全国打造1万家智慧景区和智慧旅游乡村。目前,国内的智慧景区建设发展如何,在此以扬州瘦西湖智慧景区的发展建设现状为例进行研究。
《互联网周刊》了2015年智慧旅游景区的Top100,扬州瘦西湖以品牌内涵与影响力得分95.67分、自身网络的建设得分94.78分、传统行业地位得分97.38分,综合得分97.09分位列榜首。作为榜单第一的扬州瘦西湖,以下将对其建设内容分为以下三点进行研究。
(一)灵活营销
蜀冈-瘦西湖景区充分利用了互联网的宣传渠道和影响力优势,借助各类媒体及微信、微博等手段,开展了高密度的立体宣传营销。比如:针对清明小长假雨天的不利情况,景区连续策划一系列高品质的微博、微信,微杂志作品《清明到扬州来看雨》将连绵阴雨天气演绎出别样雅致的意境,不时被拿来与故宫、三亚等旅游胜地做比较,大大实现了利用微营销达到品牌塑造的目的。
(二)便捷购票
当旅游行为发生时,游客最为关心的不外乎是买票。瘦西湖的高兼容轧机已经实现了一个二维码对应三家OTA(携程、同程、驴妈妈)的一对三模式。游客可通过OTA购买电子票或者在自动售票机自助购票,还可以通过微信的摇一摇“智能购票”。对于传统的团队游,团队通道依旧得到专门开设;而散客可以持金融IC卡直接刷卡进园,便利性得到提高。
(三)智能导航
进入景区后,游客在园区内可享受全覆盖且免费的WiFi网络,可以通过手机虚拟导游了解景点的文化内涵,也可以通过摇一摇的方式进入景区微信服务区,了解景区周边的停车情况、餐饮以及购物场所,并使用导航功能快速地前往各个景点。
四、智慧景区建设对策
目前,国内的景区数量相当庞大,但不是所有景区都有转变为智慧景区的基础。通过对瘦西湖这个发展较为成熟的智慧景区的研究,为目前急需转型升级的景区提供以下两点建设对策。
(一)景区总体智慧化
智慧景区的智慧化不会局限在某一段时期内,也不会单纯地只表现在管理、营销和服务上,而是会由内到外、由小到大、不间断地去改善景区的方方面面,使景区最大程度上与时代科技接轨。转型升级可以是长期的不间断的匀速改造,也可以是短期的投入大成本的快速改造。
在保证旅游资源不被破坏且获得一定程度的保护和创新的基础上,管理是景区经营的关键,作为首要的转型目标,一定要不断地研究与融合时下新兴科学技术,运用互联网、大数据、云计算等信息手段对景区进行管理,使其利用率达到最优,从而实现管理的迅速、便捷、灵活与准确。营销方面,以多渠道、多层次营销为主。多渠道营销在于充分利用各大热门媒体,比如微博、微信、途牛APP、去哪儿APP等,结合传统的营销手段进行营销;多层次营销则以年龄、性别、职业等不同因素,将游客分为不同的目标群体,实行针对性地宣传。服务方面,分为基础设施服务和无形服务,通过对游客需求的调查与研究,对基础设施进行更新与完善,提供现代化的设施设备,给予游客最舒适的体验效果;而无形服务体现在工作人员的服务上,注重服务质量。
(二)多方合作
在全域旅游的大背景下,旅游景区若是“闭关锁国”,就会逐渐失去对游客的吸引力,导致市场竞争力下降。因此,多方合作的重点在于发展成熟且具有一定空间范围的景区可以结合周边的小景点,以大景区为中心,小景点为辐射,形成一个比较系统的旅游面。在这个旅游面里,又可以形成多条旅游线路,而景区凭借着相对较高的知名度和居于连接的中心点的优势,可以实现稳定,甚至快速的发展。同时,旅游面的形成还可以带动周边经济的发展,比如餐饮业、酒店业等等,其次,通过打造旅游面的线上服务、电商平台,能够更大程度地满足游客的信息采集、购物等需求。多方合作的意义在于,以旅游面的整体吸引力来提高在全域旅游背景下的市场竞争力,达到多方共赢的效果。
五、结语
数字化技术在文物保护的应用范文6
[关键词]拓片;三维技术扫描;数字博物馆;3D打印
石刻作为一门艺术及记事的手法,在世界范围内有着悠久的历史,然而随着时代变迁,自然的损坏及人为的毁坏,导致大多数石刻已湮没于历史的长河中,尤其随着现代工业化步伐的迈进,自然环境的破坏,石刻消失的速度在急速加剧,每年都有大量石刻消失,对石刻的保存保护以及资料的收集记录已经刻不容缓。传统的石刻资料采集手法主要是拓片、卷尺测量、照相、文字记录等,随着科技手段的进步,逐渐出现了更为先进的gps定位测量,全站仪测绘,cad平面剖面图的处理、数字三维扫描、数字摄影测量、石刻数字博物馆等等,本文仅就桂林石刻为参照,对石刻资料采集的手法做一个系统的概论,并就新出现的其他科技手法用于石刻数据采集做一些猜想。
桂林石刻位于广西壮族自治区桂林市,从形制上大体可分为摩崖石刻、碑碣、陵墓石刻、其他石刻等。分布于市区的普陀山、月牙山、龙隐岩龙隐洞、虞山、象鼻山、伏波山、独秀峰、叠彩山、隐山、西山、南溪山、鹦鹉山、铁封山、宝积山、中隐山、清秀山、雉山、穿山、骝马山、会仙岩、文庙等30余处风景名山洞府,堪称碑刻如林。石刻种类繁多、内容丰富、形制巨大,且拥有众多的名人佳作,集中反映了桂林乃至广西地区政治、军事、经济、文化的发展历程,是国内少有的古代石刻精品。桂林石刻是桂林市历史文化名城的重要组成部分。桂林市因历史悠久、山水甲天下被冠以“历史文化名城”、“国家重点风景名胜区”两顶桂冠。而分布于山水之间的桂林石刻,更为山水名胜增色,构成了桂林名胜的一道亮丽的风景线,是桂林山水文化、历史名城的重要组成部分。同时在国内外具有重要影响,既是研究中国山水文化的文献宝库,又是了解古代书法发展的难得的实物资料和证史补史的一部石刻编年史书,具有重要的历史、科学和艺术价值。
由于桂林石刻在其漫长的保存过程中,来自自然和人为两方面因素的综合作用对石刻造成了明显地影响。长期以来,由于环境污染、旅游开发等造成的破坏以及缺乏有关石质文物保护方面的技术规范,以致科学性和理论系统化方面有所欠缺。且石刻多处于不易控制的诸多自然营力作用下,其病变情况复杂多样,石刻的破坏现象已经比较严重,其中百分之八十五以上的的桂林石刻存在表面溶蚀、剥落、岩溶覆盖、生物侵蚀、人为破坏等病害,由于文物破坏是一种不可逆的过程,随着现代化工业的发展以及其对空气等各方面污染的加剧,自然损害、宗教毁坏、游客游览时候的破坏、陵墓石刻的人为盗掘等各方面因素对石刻的损害,桂林各地的石刻保护形势十分严峻,几乎每年都有石刻消失,对现有石刻的整理记录工作刻不容缓,但是长期以来我们的资料收集还停留在比较原始的手工测绘记录阶段,大大降低了石刻资料保护收集的质量和效率,为此,全国各地的文物工作者在资料采集方面进行了大量新技术的尝试和应用,并取得了不俗的成效。
一、传统石刻资料收集手法
传统资料收集手法主要为拓片。拓片,又称拓本,就是将宣纸蒙在器物表面用墨拓印来记录花纹和文字,包括甲骨青铜、碑刻墓志、摩崖造像、钱币画像等等。关于拓片的起源,王国维的《宋代之金石学》一文中写道:拓墨之法,始于六朝,始用之以拓汉魏石经,继以拓秦石刻。至于唐代,此法大行,宋初遂用之以拓古器文字。最早出现有关于“拓”的记载于文献南北朝虞和的《临表书》,目前传世最早的拓片据记载是唐代注明书法家欧阳询所书《化度故僧邕禅师舍利塔铭》,简称《化度寺碑》(1),为法国人伯希和携往国外,分存于法国巴黎图书馆、英国伦敦博物馆。拓片技艺又分为南派及北派,各派又有许多分支,拓法因用墨的差别,主要有蝉翼拓、乌金拓、朱拓等,作为中国文化的一项传统技艺。拓片是记录中华民族文化的重要载体之一,比如许多已散失毁坏的碑刻,因有拓片,才得以让其内容及书法等得以传世。拓片本身作为一种艺术品甚至文物,其自身有着较高的历史价值、艺术价值及资料价值。从资料收集角度来看,可以比较真实的还原石刻内容及石刻表面信息,是传统石刻收集手法中最行之有效也是保存信息最完整的收集方法,但是其不足之处在于,其信息保留程度过于依赖拓片制作者本身的技艺水平及制作方法,主观因素对拓片质量的影响较大,其信息的记录仅限于石刻本身,对碑面现存状况的反映程度有限,对石刻周围环境,以及石刻与附近其他石刻之间的关系,缺乏系统性与整体性,给研究带来一定的局限性,研究者往往还要去实地进行考察才能准确的得出自己想要的结论,尤其是造像以及石雕,由于其特殊性,拓片拉伸变形以及过于依赖后期处理,对石刻原始信息的保存的准确性有限,其艺术收藏的价值远大于作为资料保存以及学术研究的价值。总的说来,虽然拓片有其局限性,但是在中华文明的传承中发挥过巨大的作用,并至今仍具有较大的资料收集和艺术收藏的价值。传统的测量主要以卷尺为主,由于工作环境和个人因素的影响,存在一定的误差,同样,文字记录一般包括石刻的地点、方位、尺寸、字径、字体、石刻现状、周边环境、病害、碑文等等,作为第一手现场资料,也受个人判断的因素影响较大,个人判断登记的失误直接影响到资料的质量,从而影响到后期的研究。照相是反映石刻本身真实状况比较直观的手段,但是受拍照者水平、天气、角度等影响较大,取得的图像在二维平面上难免会产生一定的扭曲变形。拓片与简单的测量、照相、文字记录相结合,在经费有限的情况下,仍可以作为摩崖石刻主要资料收集手段。传统石刻资料收集手法主要优势在于需要投入的人力物力较小,同时拓片也可以作为艺术品甚至文物保存。缺点在于资料受个人主观性影响较大,准确性有限,为研究工作带来了一定的不便和误差,很多时候研究者还需要去石刻点实地考察校正,后期可以用于展示的实物直观性较差,展示效果不佳。
二、现代科技手法应用
近年来随着科技发展,现代科技手法用于文物保护的尝试日趋增加,其先进性也在尝试的过程中得到了很好的展现,其中比较成功的有全站仪测绘、GPS定位、三维数字扫描,数字摄影测量、数字博物馆建设等等,都取得了比较好的效果,这些科技手段在文物保护领域的应用也日益广泛,但是用于摩崖石刻保护,石刻资料收集的尝试还不多。
全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角测距仪器,集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体,将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数,使测角操作简单化,且可避免读数误差的产生。全站仪功能强大,除了角度测量、距离测量、坐标测量等,还可以通过偏心测量、悬高测量、对边测量等解决测量中遇到的各种特殊状况。它的主要工作原理是通过两个或多个已知点的坐标,在仪器内部输入预先设定的三维坐标系,然后通过不同的测站,测得不同的点在该坐标系内的坐标(X,Y,Z),然后存储在仪器内,最终导入到CAD中获得一个统一坐标系下的点的分布情况图,然后根据需要加工成我们所需要的图象。世界上最高精度的全站仪测角精度(一测回方向标准偏差)仅0.52,测距精度1mm+1ppm,相对传统测绘手段,有着无法比拟的优势。近年来,全站仪已经广泛应用于田野考古,极大的减少了人工测量的误差,提高了工作效率,保障了资料获取的准确性与系统性。全站仪目前在石刻资料收集中的应用极少,然而不代表它不适合用于石刻的测绘,全站仪应用于石刻资料收集,特别是陵墓石刻分布以及摩崖石刻点的整体测绘,可以精确的在一个石刻点的地形图中给每件石刻的位置进行定位,并可后期制作成石刻CAD分布图,可以在分布图上直观的看出每件石刻的位置及相互之间的关系,这是人工测量手段所无法实现的,制作形成的分布图与照相等传统方式相结合,将使传统资料具备其缺少的整体性和系统性,同时由于全站仪成本较低,在石刻资料的收集保护中也可以得到广泛应用。
GPS全球定位系统在第三次全国文物普查中已经得到广泛应用,包括石刻点的精确定位,为后期保护工作提供了极大的便利。
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,是近年来出现的新技术,在国内越来越引起各领域的关注。三维扫描可以快速、大量的采集空间点位信息,快速精确的建立物体的三维影像模型,在建筑、土木工程、规划、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事分析等领域得到了广泛的应用(2),在文物资料收集方面也已经开始进行尝试,包括古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、文物修复,古建筑测量、资料保存等古迹保护,遗址测绘,现场虚拟模型,现场保护性影像记录等。在石刻资料收集方面,龙门石窟,云冈石窟等石窟寺在三维技术扫描的应用上已经取得了巨大成功。三维数字扫描应用于其他类型石刻数据采集刚刚起步,以与周围环境以及历史人文联系更为密切的桂林摩崖石刻为例,其大体工作过程为摩崖山体形状和表面特征的数字化,摩崖石刻模型的数字化,并将多个模型融合成一个完整的模型,为模型贴上相应材质,构建出高分辨率的虚拟摩崖山体复原造型,主要技术为数据获取、数据处理、形体重构和表面渲染。
1、数据获取
采用三维激光扫描仪,三维激光扫描测量技术,三维摄像技术,根据石刻具体状况,采用不同的测量方法。石刻由于其自身特点,表面几何数据可以采用二维图像结合激光扫描以及软件方法获取三维数据。
表面属性数据(颜色、纹理等)利用数字相机拍摄二维图像,利用软件方法计算得到表面属性数据。
2、数据处理与三维重构
首先进行数据预处理。由于测量的精确性以及测量对象本身的缺损等自然原因,以及分片测量后的数据需要拼接,测量获得的点云数据必须进行一定的预处理才能进行三维重构,包括排除噪声数据和异常数据,数据光滑,压缩和归并多余数据,遗失点补齐,三角面片化等。对于分片测量获得的数据,需要采用坐标转换的方法将多次测量的数据拼接为一个完整的点云数据。数据的预处理可以采用测量系统软件或者专用软件系统完成。
预处理之后的点云数据还需要做进一步处理。首先根据模型对象的具体特点划分曲面面片,然后针对不同的曲面构造方式提取特征点,对特征点进行拟台建立决定曲面形状的特征线,最后利用特征线结合精度点进行三维重构,采用这种方法,自动修补了实物缺损处。三维重构的结果以一定的文件格式来保存。由于后续的渲染,虚拟现实等操作的需要,一般我们将其保存为3DS格式文件。在3DS格式的文件中,可以包括山体以及石刻的材质、纹理特征、灯光等信息。
由于目前没有针对文物的三维重构软件平台,数据处理及三维重构借用了通用逆向工程反求软件进行数据处理。将来可以根据摩崖石刻文物特点自行开发软件平台。
3、表面渲染
表面渲染是为了达到高质量的显示效果,目前较为常用的被称为基于图像的渲染技术,表面渲染所需要的表面属性数据来自二维图像。
采用3DSMAX或者MAYA作为渲染工具。3DSMAX以及MAYA软件已经具有先进的渲染技术,完全可以达到需要的效果。
通过三维扫描可以将实物准确的还原成3D模型,得来的数据在目前所有测绘手法里面最为精确(可以精确到0.01mm)、直观(所见即所得)、系统,展示效果最好以及后期的应用范围也最广,在石刻资料收集方面完全可以替代各种传统手法以及其他方式,并还具有快速、精确、无需布控制等优点。在快速获取三维数据并建立三维立体模型方面有着无可比拟的优越性,对石刻数据采集成果的数字化、最终建立石刻数字化系统,提供高效的管理、查询与分析功能。但是其造价也最为昂贵。
石刻的数字化建设是一项复杂而艰巨的过程,其中涉及到方方面面的技术难题,但是数字化建设一旦完成,观众将可以通过电脑生动完整的“游览”石刻点,查阅到更加全面生动的相关资料,对以后石刻的研究保护展示事业是一个巨大的推动,不仅对文物研究保护展示具有里程碑的意义,由于一些石刻点位于风景名胜点,石刻数字化建设可以让名胜更富于文化历史气息,对于当地的科技旅游事业的发展,也是一个极具重要意义的推进点,从长远的角度来看,其昂贵的造价还是物有所值。
数字博物馆的建设则是建立于已收集资料基础上的一个保护展示、查询、管理的平台跟系统,不同的资料录入方式有不同的建设方法,其展现出来的信息量跟形式也有多种。以桂林摩崖石刻为例,较为先进完善的数字博物馆建设思路可以在高精度的3D石刻分布图上面对每块石刻设置链接,输入相关石刻资料,点击石刻即可查看该石刻的相关信息,如名称、方位、GPS坐标点、方向、碑文、字径、额题、跋语、落款、保护现状、温湿度记录、尺寸、病害、拓片资料(可点击进入查看编号、拓制时间、照片等相关资料)、石刻介绍(可点击进入查看刻碑的时间、经过、刻石背景,相关研究,石刻价值等等相关资料)、照片(可点击查看拍摄时间、拍摄方位)、作者(可点击查看作者生平,大体介绍等信息)、撰文者(可点击查看其生平,大体介绍等)、书丹者(可点击查看其生平,大体介绍等)、刻石者(可点击查看其生平,大体介绍等)、著作资料等。并同时将石刻按朝代、类型(记事、题名、题榜等等)分好类,方便查询,对于留存石刻比较多、比较出名的个人、也归类于首页之上,方便查询。数字博物馆在文物信息管理展示的现代化代表着未来博物馆虚拟展示、管理的的发展方向。
针对三维数据扫描造价偏高的缺陷,近年来也出现了利用大量数码照片建模、近景摄影测绘等手段,其精确度相对三维扫描略有逊色,对复杂器物表面的测绘也容易出现死角,但是在对精度要求不高的大场景和造型较简单的石刻的复制建模方面,其低于三维数据扫描十倍的成本,也具有较高的应用价值,相对传统的测量测绘手法,还是具有极大的优越性。
相对于传统石刻资料采集手法,现代科技采集手法的优越性不言而喻,但是其缺陷在于缺少实物收藏品,近些年兴起的3D打印机弥补了这一缺陷。3D打印(3Dprinting),即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前主要应用于工业设计、珠宝、鞋类、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、牙科和医疗产业、航空航天、教育、地理信息系统、土木工程、枪支等领域,打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。全球首辆3D打印汽车时速可达112公里,而在文物复制的领域的应用基本还是空白,相对于以往的文物复制手段,3D打印将极大的减少成本,而且复制速度相对于以往的文物复制手段有了质的提升,用传统方法制造出一个模型通常需要数天,而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时,使大规模的文物复制可能性大大增加。2012年,根据Wired的报道,两位研究员Greene和Aja利用3D打印机和3D扫描软件,成功恢复了一个在3000年前被打碎的瓷器狮子。由于3D打印机本身技术还不成熟,支持的材料有限,在日常生活中应用极少,但是随着技术的进步,3D打印将在保护以及复制石刻有着广泛的应用价值,将位于野外的摩崖石刻、摩崖造像、石雕等按比例打印出来,无论是用于收藏还是资料的保护研究,相比于拓片,都有着更好的价值,对于石刻的展示来说,则是提供了一种全新的展示模式,使得石刻资料的陈列展示不再刻板单调,而变得更为的直观、震撼。
时代在发展,科技在进步,各种科技设备及手段的更新日新月异,而现代大部分文物保护以及资料采集的工作方式仍以传统手工为主,社科院开设的科技考古为文物工作以后的发展提供了一个方向,新的科技手法的引入和替代传统手法已经成一种必然趋势,在经费允许的前提下,将一些新的科技手段引入文物保护以及文物资料的采集方面,可以让工作更具效率和准确性,为后期的研究工作提供更为准确更为系统的基础材料,其成果的应用性在新时代新环境中的应用范围也将更为广泛。
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