現代信息技術對陶瓷文物的影響

胡治宇 利 莉

（景德鎮學院數信系，江西景德鎮 333000）

一、前言

陶瓷文物是人類文明發展和進程中的美麗瑰寶，陶瓷文物見證了人們生活水平的提高，通過展示陶瓷文物達到信息交流和傳遞的目的。隨著市場經濟和信息時代的到來，以多媒體技術、網絡技術和虛擬現實技術為主的應用技術，給陶瓷文物的展示和設計帶來新的活力，新技術的運用使陶瓷文物修復設計過程一改呆板的設計方式向個性動態可視的設計方法轉變。

二、常見的幾種新技術

1、計算機工業設計(Industrial Design，簡稱ID)

計算機陶瓷工業設計是將技術與藝術交叉結合形成，陶瓷產品設計既不是單純的工程設計也不是單純的藝術創作，而是通過設計創造完成一種藝術產品的特殊美學形式，這是為了滿足人們對陶瓷產品的功能、材料、色彩等諸多要求，滿足人們在當今社會環境下對經濟，人文等綜合要求，設計出簡單、實用、經濟的陶瓷產品，以提高人們物質和精神生活的質量，降低生活成本。所以通過研究陶瓷工業生產的特點，以現代工業技術為基礎完成陶瓷產品設計生產的綜合性技術。

陶瓷工業設計主要是以計算機技術為支撐，以消費者需求為依據研發產品，主要注重產品的創新性、宜人性和環保性等因素。由于日新月異的計算機技術對于工業設計產生巨大沖擊，各個廠家主要將精力放在計算機圖形學、工業輔助設計、數字化設計流程和虛擬現實等技術的應用，未來工業設計技術將更高效、更靈活、更精確帶動陶瓷工業向網絡化、智能化的方向發展。傳統的設計方式最終將替代，企業能在更短的設計生命周期中可創造出更加實用、經濟、美觀的陶瓷產品。

2、虛擬現實技術（Virtual Reality，簡稱VR）

交互式陶瓷虛擬展廳是虛擬現實技術的具體應用，通過借助于計算機虛擬技術將陶瓷展品、場景、燈光等原型數字化，通過采集和輸入整合生成三維立體的虛擬環境，在交互式虛擬展廳中參觀者可以身臨其境地參與展示活動，可以借助虛擬設備在虛擬場景內體驗真實環境一樣的交互體驗，改變在傳統展示中呆板的表現形式。參觀者可以在視覺、觸覺、聽覺等多個信息通道中接受鮮活的感官信息，在交互式虛擬三維活動空間中體會虛擬展示的沉浸性、交互性和想象性。以虛擬人機交互的方式替代枯燥、被動的傳統交流方式。交互式虛擬展廳的好處有：

（1）改變用戶被動的參與

一個優秀的交互設計應該是從用戶的角度出發，設計以用戶為中心，使用戶能夠面對面與系統交流，愿意主動地參與整個系統的人機互動，使用戶最大化地體驗展示效果。增強對用戶操作的反饋，提高互動性和趣味性。

（2）改變單一的靜態展示

傳統的展示設計一般在真實環境下，單一的展示信息和內容。傳遞給觀眾的信息通道主要是視覺通道，沒有發揮如觸覺、聽覺等其他信息通道的作用。交互式虛擬展廳通過在三維虛擬環境制作現實環境場景，在虛擬場景中置入數字展品，采用3D渲染技術輸出逼真的虛擬展廳。用戶借助如頭盔顯示器，數據手套等虛擬輔助設備游覽展廳，通過虛擬現實技術實現，如：在上海世博各展館均有數字瀏覽體會。

（3）改變傳統的交互方式

在交互式虛擬展廳中用戶不是單純與計算機交流，而是通過頭盔、3D眼鏡、數據手套等輸入設備，以用戶的好奇心為出發點，使用戶直接與展示的三維原型進行交互，讓用戶在虛擬環境中體會真實的感覺。

三、現代技術在陶瓷文物中的應用

在陶瓷文物保護領域，現代技術與其他學科相結合，可以發揮出巨大作用。

1、斷層攝影對破損陶瓷的精確診斷作用

斷層攝影主要有：x射線斷層攝影、超聲波斷層攝影和核磁共振斷層攝影。在對破損處的斷層掃描，主要是需要能夠精確無損的完成。利用CT技術使我們能對三維物體的內部結構進行精確無損的檢測，從而可以測量物體的密度或是地下分布狀況。

2、對文物的輔助修復作用

傳統文物修復方法主要依靠手工操作，文物修復的質量很大程度上依賴于修復者的水平。當遇到數量巨大的待修文物時，傳統的修復手段就會因為人工的原因捉襟見肘。為提高我國文物修復事業的發展，引入先進的技術手段，是文物修復發展的必然趨勢。

采用有限元分析法輔助修復文物是當前一種主流的方法，其基本思想是化無限為有限，采用離散化達到最終修復的目的。將物質看成是由無限個物質微元和結點構成的連續體，假設在結構點處相互連結的單元所構成的組合體為基礎單位，從而將對連續體的分析轉變為對以一個單位和單位之間組合的問題。

3、對遺址和博物館的數字化

加快遺址和博物館的數字化工作，有利于在信息時代下的資源再利用和生存。利用數字化和網絡多媒體技術所帶來的優勢，將會給博物館帶來新的活力。數字化對文物庫管的保存與存檔，虛擬互動博物館、虛擬文物遺址等有重要幫助。遺址和博物館數字化可以在虛擬環境中通過網絡將信息集中，提供數字化的研究與利用，將賦予遺址、文物和博物館新的生命特性。主要的相關技術有：

圖1 西安碑林博物館“青雅”石雕修復前后

（1）計算機圖像處理技術

圖2秦陵俑二號坑全貌圖

“百聞不如一見”，視覺是人類信息傳遞的重要載體，圖像作為是再現視覺的重要組成部分，計算機圖像處理針對圖像出現的不清晰、巨量圖片、破損圖像、圖像壓縮、圖像對比等內容。例如敦煌壁畫經過多年研究發現，由于氣候等諸多因素，壁畫的色彩正在逐漸變淡需要及時保護，于是敦煌研究院處于保護和再研究，利用計算機圖像處理技術將壁畫文物數字化存儲，在保護壁畫的同時還能夠繼續研究壁畫內容。

在秦陵考古過程中，為能夠全面了解秦俑的分布和坑道的整體情況，考古隊通過利用計算機圖像全景處理技術與攝影全息技術相結合，制作出秦陵俑二號坑的全貌圖，在此基礎上探索出對大型遺址全景制作技術。

（2）互聯網技術的運用

將博物館和遺址數字化后，建立基于網絡信息化的數字博物館，將考古和文物數字資料共享在整個歷史文物系統中，方便考古和愛好者們在互聯網上查詢相關信息。目前有部分博物館已經開始開展數字博物館的工作。例如：北京故宮博物館、南京博物院及武漢博物院等紛紛建立自己的網上博物館，為考古工作人員和參觀者提供數字化的文物多媒體信息，方便大家對文物的進一步科考、對比、展覽與保護。積極推動和促進博物館數字化的步伐，是走向未來考古工作模式的第一步。

（3）計算機三維激光測量

激光測量技術是近幾年具有代表性的綜合科學技術運用之一，從單光點激光測量技術到現在運用數據處理、三維掃描、數據分析融為一體的綜合立體激光測距系統，一套完善、成熟的三維激光測量手段。近年來在文物鑒定和考古學中需要對文物快速，準確的完成高精度測量，三維激光測量技術的運用很好地滿足了這些要求。同時在對文物測量過程中，需要盡可能保護文物本身，三維激光測量技術在不直接接觸到文物的情況下就能夠無損地完成對文物的測量，這是很多其他測量方法不能企及的一大特點，由此可見三維激光測量的技術特點十分適合對文物測量的需求。同時通過三維激光測量技術可以幫助文物數字化，再將數據數字化后，可以直接對文物信息保存，為以后的維護和研究做準備，對部分會發生形變的文物還可以提供早期的數據資料和準確的修復信息。

例如在對西漢時期梁國王陵柿園墓出土壁畫的研究中，河南博物院的鐵付德等人利用三維激光測量技術幫助研究，高精度掃描壁畫表面的重點損壞部位，對所獲數據和圖片的研究，還原了壁畫的原貌，且對及壁畫損壞的物理形態進行了測量，為綜合保護壁畫提供了基礎。

圖2西安曲江富陶陶藝數字博物館效果圖

四、西安曲江富陶陶藝數字博物館提供的示范經驗

西安曲江富陶陶藝博物館以陶瓷藝術的交流發展為核心，以鑒賞、參與、體驗、互動等方式，面向國內外開展多方位、多功能的陶藝交流活動。館內設立了現代陶藝博物館展區、陶藝畫廊、陶藝工作室、陶藝展銷廳、陶藝休閑中心等項目，是中華陶藝事業和世界陶藝文化交流的平臺。西安曲江富陶陶藝博物館除了有傳統意義上的博物館展廳，還建立了陶藝數字博物館。

西安曲江富陶陶藝數字博物館不僅可以通過網站進行觀賞體驗，還可以通過安卓、蘋果等移動設備客戶端進行游館體驗，徹底實現了參觀者隨時隨地觀賞國際陶藝藝術大師作品的觀賞需求。該數字博物館還打破了以往網上博物館只能單角度簡單瀏覽的缺陷，所有立體展品都通過三維圖像技術多角度展示給游客，并通過文字等形式向游客詳細介紹展品的創作者及創作思路，實現了網絡游客無障礙閱讀。圖2是西安曲江富陶陶藝數字博物館效果圖。

進入多媒體技術社會，多媒體、網絡和數據庫各個領域的發展提供給博物館更廣闊的發展空間。數字博物館能使觀眾方便快速地鎖定參觀目標，查詢到參觀目標所在位置和資料。同時數字媒體不光有文圖資料，還可以結合音頻、視頻的內容，數字博物館一改往日的沉悶，運用虛擬技術實現生動、形象的展示效果，吸引更多人了解、關注文化。現代化的數字媒體藝術承載著歷史文化內容展現出來的效果，更符合現代審美，能夠給人留下更深刻的印象。

五、小結

以往傳統的陶瓷文物展示和修復方式已經受到現代化手段的影響，根據對陶瓷文物的需求，結合新技術探索新的修復和展示方式迫在眉睫。通過采用新技術為陶瓷文物帶來新的市場和活力。同時新技術使得博物館數字化后，參觀者能夠自由地與展品互動，營造一種自然的虛擬效果，實現“所見即所得”的終極多感官交互式環境。

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