文物數字采集與展示的基本流程探討
——基于良渚博物院文物數字化的建設實踐

駱曉紅

(良渚博物院，浙江 杭州 311113)

進入到21世紀，數字博物館或者博物館的數字化呈現出蓬勃發展的態勢。文物是博物館的核心資源，博物館的數字化首先是文物數字化[1]56。按步驟來講，文物數字化的過程就是從文物數字采集到文物數字展示遞進發展的過程，采集是基礎，展示是在采集基礎上的利用。那么，一件文物從數字采集再到數字展示需要經歷哪些基本流程？在這個流程中需要注意哪些事項？怎么樣在規范的流程框架下創作出優秀的文物數字展示作品？本文擬以良渚博物院的文物數字化建設為例，就文物數字采集和展示的操作流程以及相關問題進行探討，以期為我國的文物數字化發展提供參考。

1 國內外和良渚博物院文物數字化建設實踐概述

文物數字化是計算機和互聯網在現實生活中普遍運用的產物。數字博物館最早產生于美國，美國國會圖書館1990年啟動“美國記憶”（American memory）計劃，目的是將圖書館內文獻、手稿、照片、錄音、影像等藏品進行系統的數字化處理和存儲，并編輯制作成系列的專題作品[2]。隨后，法國巴黎盧浮宮博物館、英國大英博物館等陸續實施開展了文物數字化建設計劃。同時，隨著各國文化資源交流和共享需要的不斷深入，出現了CDWA、VRA、CIDOC、SPECTURE等多個適用于博物館藏品描述的標準，并逐步形成了較為完善的規范體系[3]。

我國博物館文物(藏品）數字化建設和管理可上溯至20世紀80年代中期。近些年來，繼故宮博物院開啟了自己數字博物館項目“數字故宮”建設之后，中國美術館、南京博物院、上海博物館、蘇州博物館、廣東美術館等相繼開展了以藏品數字化建設為核心、以網站為服務平臺的數字博物館建設。在這次新冠肺炎疫情防控的特殊時期，全國各家博物館紛紛借助新技術開展“云觀展”活動，正是這些年博物館數字化建設累積形成的先發優勢的綜合表現。與此同時，國家文物局于2001年制定了《博物館藏品信息指標體系規范（試行）》，也為博物館文物數字化標準規范建設提供了指導和支撐。

作為一座集收藏、研究、展示和宣傳良渚文化等功能為一體的考古遺址博物館，良渚博物院的文物數字化建設始于2014年。

總結回顧良渚博物院文物數字化建設歷程，大體可以分為3個階段。

第一階段（2014—2015年），良渚博物院會同南京大學多媒體中心啟動了國家重點文物保護項目——“良渚博物院文物數字化保護”。該項目主要是對院藏114件（組）的定級文物進行高標、高清地數字采集，形成基礎的文物數字資源。這些數字資源包括圖片采集資源、視頻采集資源和三維數據（模型）資源等，基本實現了“采集信息全面、資源類型豐富”的工作目標，也為下一步研發文物數字展示作品打下了較好基礎。

第二階段（2016—2017年），良渚博物院在文物數字采集的基礎上，開展了“文物數字資源整合與分級創建”的文物保護科技展示項目。這個項目是前一項目的延續，在前一階段文物數字采集取得的成果上，通過劇本創作和“故事化”串聯，將文物數字采集獲取的數字資源進行整合加工，創作出了“良渚古城”“良渚玉器”“良渚刻畫符號”等多部具有獨立主題的數字作品，形成了文物數字化的集成展示。這些數字作品既有圖文又有影視動畫，在良渚博物院陳列改造中進行了普遍運用，在對外宣傳推廣良渚文化和良渚古城遺址上發揮了積極作用。

第三階段（2017年年底至今），良渚博物院啟動實施了“基于裸眼3D屏幕顯示技術的文物數字資源制作與應用”的項目實踐，著重探索新技術、新手段在文物展示上的運用。該項目是文物數字采集、數字展示的升級版，通過裸眼3D屏幕顯示技術的研發，研究數字資源內容在新傳播技術條件下的制作和應用。目前，項目已經結題驗收，制作的三維數字作品達到了裸眼3D的展示效果。

良渚博物院的文物數字化建設至今已6年，雖遲于國內其他博物館，但一步一個腳印地探索推進，收到了較好成效。

第一，有較為宏觀的頂層設計。在2015年初步完成定級文物數字采集的同時，同步編制了《良渚博物院文物數字化采集工作標準》《良渚博物院數字多媒體資源建設指南》，既為后續大規模開展文物數字采集提供標準，也為文物數字展示進行了詳細規劃。

第二，注重嚴謹規范的操作流程。在工作過程中無論是數字采集或數字展示，都相應建立起一套完整的操作方案，確保了從文物數字采集到文物數字展示的規范化、流水線作業。每一步驟中都有詳盡的要點提示和注意事項，盡管過程略顯程式化，但卻為保障文物相關信息的真實性、完整性，最終為創作出較優秀的文物數字展示作品打下了堅實基礎。

第三，始終堅持學術先行、內容為王的原則。特別注重對文物蘊含的人文歷史信息、文物背后故事的挖掘和呈現，特別是在文物數字展示環節，在文物學術研究的基礎上，通過故事化創作，將采集到的圖片或視頻資源進行有機串接，化零為整、整合創建，達到了靜態文物“活態展示”的預期目標。

2 文物數字采集的基本流程

文物數字采集就是利用數字化的手段對文物所蘊含的信息進行記錄、建檔。一般來講，文物數字采集的基本流程主要涵蓋：制訂采集方案、文物的測量與拍攝、圖片信號或視頻信號的加工創建、文物三維建模的過程。制訂采集方案和文物的測量與拍攝是文物數字采集的前提和基礎，過程相對簡單。這里著重介紹文物數字采集中的圖片信號或視頻信號的加工創建到三維建模的操作流程。

文物數字采集在經過測量與拍攝后，一般會生成文本、圖片、視頻等數字采集信號，對這些數字采集信號的加工處理，也稱之為圖片信號或視頻信號的加工創建。在文物數字采集中只有通過圖片信號或視頻信號的加工創建，才能為文物數字化后續的集成利用提供空間和支撐。圖片信號或視頻信號的加工創建主要包括校色、去雜（裁切）、摳像3個環節。

（1）校色。所采集的圖片信號、記錄文物的顏色和色澤與真實對象相比，或多或少會存在一定的差異。在拍攝現場，雖然可以與真實文物比對，但不可能有足夠的時間進行數字信號的顏色調節。一般情況下，都會準備一張標準色卡（圖1），在拍攝條件不變的情況下，記錄標準色卡的采集信號。標準色卡中的每一種標準色，都有對應的RGB數值。在計算機上輸入相應的RGB數值，就會形成對應的標準色塊。后期校色時，選取色卡中的幾種顏色對象，將其與生成的標準色比對，利用軟件調節功能，將其調節至與標準顏色基本一致。將調節的程序和數值記錄下來，針對每一個文物數字采集信號，都作同樣幅度的調節。視頻文件的校色與圖片文件的采集信號一樣，也需要進行校色處理。拍攝標準色卡，以標準顏色為依據進行顏色調整，也可采用已經校色的圖片信號為依據，進行校色處理。

圖1 采集過程中拍攝的標準色卡（來源：良渚博物院數字化保護項目結題報告）

（2）去雜（裁切）。去雜針對的是圖片文件。文物拍攝時，如果背景紙上有少量劃痕，或者有一些細小的雜物，便會與文物對象一同被采集下來。放大觀看時，就會發現文物背景有雜痕和雜點。這時，就需要利用Photoshop專業圖像處理軟件的涂抹或去噪功能，將圖片背景上的雜點、雜痕涂抹干凈。裁切針對的是視頻文件。視頻信號采集時，依賴于云臺裝置的運轉和手動的鏡頭移動，與圖片采集相比，操作比較容易出現細微波動。因此，同樣的視頻信號一般都要求連續采集兩次。后期視頻信號加工時，只需要保留一次采集信號。此時需要對原始采集信號進行評判，選擇一個品質相對較好的視頻片段，將另一片段的畫面裁切掉。

（3）摳像。對于圖片文件，背景紙上有少量劃痕或雜點時，可以在不更換背景的情況下，利用去雜手段將背景雜點涂抹干凈。但如果背景紙上的劃痕過多或支撐物過于明顯，僅用涂抹的方式，很難做到不露痕跡。這種情況下，就需要將文物圖像從背景信號中摳出來，然后再更換一個新的干凈的背景，這種圖像處理操作稱為摳像（圖2）。

圖2 采集過程中進行文物圖像的摳像處理（來源：良渚博物院數字化保護項目結題報告）

對于視頻文件，視頻摳像處理的工作量和難度遠遠大于圖片摳像（圖3）。文物在拍攝時一般會在云臺上選用藍色背景布，其作用就是形成純色背景，從而可以一次性將視頻畫面的藍色區域全部去除，以達到減少摳像工作量的目的。但是，純色摳像操作對摳像細節要求很高，如果物體邊緣存在陰影，軟件便無法自動匹配輪廓，只好轉為手動操作。避免陰影和藍色調投影，都只能依靠拍攝時的燈光配置和角度調整。因此，視頻信號的摳像操作與采集操作的關系極大，在制訂數字化采集方案時就必須充分考慮到。

圖3 摳像視頻畫面應用實例（來源：良渚博物院數字化保護項目結題報告）

文物數字采集在完成圖片信號或視頻信號的加工創建后，為文物三維建模提供可能。文物三維建模通常有兩種方式：一種為三維掃描儀采集后再經人工數字加工；另一種為先行圖片采集再以人工三維建模。一般情況下，三維數字信息都需要通過一定的技術手段，制作成其他格式的數字文件，才能方便瀏覽。文物的三維數字信息通常有兩種應用方式：其一為制作成視頻文件，以瀏覽視頻的方式觀看；其二為制作成交互多媒體軟件，通過鼠標或觸摸的方式進行交互瀏覽（圖4）。

圖4 三維數據（模型）資源展示界面示例（來源：良渚博物院數字化保護項目結題報告）

需要指出的是，數字采集作為文物數字化建設的第一步，采集的手段要注重完備，采集的信息要強調全面，手段和信息越完備越全面，文物數字化后續可利用的空間就越大。其中，手段的完備性指的是采集方式的多樣化，包括文本采集、圖片采集、視頻采集和三維點云采集等。技術手段的完備性有助于提高文物畫面素材的豐富度，增強文物數字作品的視覺表現力。信息的全面性包括文物的自然屬性信息和人文屬性信息兩大類，均需要同時同步采集。文物的自然屬性，體現著文物的外在特征，決定著文物數字作品的觀賞性；文物的人文屬性，體現著文物的歷史文化價值，除了表現文物數字作品的故事性外，更重要的還體現了它的科學性。所以觀賞性、故事性和科學性是任何一個優秀的數字作品都不可或缺的基本要素[1]58。

3 文物數字展示的基本流程

文物數字采集的成果通常表現為圖片、視頻等文件，這些原始文件簡單、多樣、零散，一般情況下，這些素材都不具備直接向社會公眾進行展示的條件。對數字記錄信息進行加工，對數字記錄素材進行整理，使之達到文物數字信息呈現的要求，這項流程稱之為數字展示。只有通過博物館文物的數字展示并結合特定的環境展示，才能將博物館所要表達內涵的文化價值傳遞出來。

要達到文物數字展示的目標，最為關鍵的步驟就是將文物數字采集的這些較為零碎的材料進行集成整合和分級創建，形成文物數字信息帶或者可視化的、有故事情節的數字作品。經過集成整合的數字作品，不僅具有更豐富的信息量，而且還擁有了更具吸引力的表現形式和敘事方式，起到讓文物“開口說話”的作用，有利于充分展現文物的價值與收藏意義。集成整合和分級創建大致需要經歷需求分析、劇本創作、素材加工、信息集成4個流程。

（1）需求分析。集成數字作品的生成是一個需求導向的創作過程。在正式創作之前，需要對數字作品的最終需求進行科學分析，以確定資源創作的基本方向。需求分析圍繞內容、受眾和用途3個主要因素展開。內容就是集成數字作品最終所要表達的信息內涵，不同的內容決定了不同的創作方式；受眾是集成數字資源最終服務的對象，受眾的文化背景、教育程度決定了信息內涵的表達方式；用途是集成數字作品最終的使用方式，不同的用途決定了集成數字作品開發的技術選擇。

（2）劇本創作。這一步驟是集成整合和分級創建的核心步驟，簡單地講就是根據需求創作文物故事。劇本決定了資源的內容、呈現方式、展示效果以及畫面風格、使用功能等，劇本的編寫質量決定了集成數字作品的最終品質。集成數字作品的類型雖然各不相同，但都是由一個個最小的內容單元構成，比如一個頁面、一個鏡頭。劇本是以最小內容單元為綱，確定每一單元所要表達的內容、內容的編排方式、內容的表現形式、內容表達的素材來源、素材加工方式，以及界面風格、藝術設計、使用功能等信息。

在構成劇本的諸多要素中，內容編排方式尤為重要，它是集成數字作品的故事主線。博物館集成數字資源展示離不開文物，而文物又是過去時代人類活動的產物，以人、物、事件、時間4大要素為基礎，利用不同的視角，選擇不同的切入點，可以編排出豐富多彩的文物故事。

（3）素材加工。劇本確定后，便進入數字媒體信息加工階段。素材加工包括畫面拼裁、畫面調整、音視頻處理和格式轉換等工作內容。有時，資源整合所需的素材并不完全來自文物數字采集。當沒有實物可供采集或者無法進行采集時，必須自行創建素材。素材創建要嚴格按照劇本的要求進行，因而完全滿足資源整合的要求，無須再進行素材加工。

（4）信息集成。將素材按劇本要求進行整合，使之形成一個可供閱讀瀏覽的整合數字作品，這一工序稱為信息集成[4]。通過數字采集和素材加工，會形成許多獨立的數字媒體文件，技術集成的作用就是將零散的數字媒體文件，通過技術手段組合成完整的數字作品。當這些素材整合為一體后，需要統一的資源瀏覽方式，有時作為一個閱讀作品，還必須具備像目錄、檢索、鏈接跳轉等輔助閱讀的基本功能，這些閱讀瀏覽功能都要通過功能集成的方式實現。

以良渚古城遺址出土的一件玉琮為例，良渚博物院就是在遵從了文物數字展示的基本流程后，最終形成了這件玉琮數字作品（表1～表3、圖5），在文物的宣傳推介上起到了明顯效果。

表1 玉琮數字展示·編寫內容大綱

表2 玉琮數字展示·編寫創作劇本

續表2

續表2

表3 玉琮數字展示·素材的獲取與加工

續表3

圖5 玉琮數字展示案例（來源：良渚博物院數字化保護項目結題報告）

需要指出的是，創作者能否創作出優秀數字作品應包含兩個重要因素：一方面是對文物本身研究的深度。對文物的學術研究越深入，文物所能展示的信息就越充分，資源整合作品的內容創作空間就越大。隨著觀眾素質的不斷提升，對文物展示信息的豐富度提出了越來越高的要求，文物科技、藝術、收藏等非傳統領域的研究成果，正逐漸成為文物展示信息的重要來源。另一方面是數字信息加工的級差性。數字信息加工是一個以需求為導向的工作過程[5]，文物數字作品的級差性是素材加工階段需要關注的重點。其中的主要原因是文物數字作品服務的對象是公眾人群，服務對象的差異主要體現在社會公眾認知水平、閱讀興趣和文化背景上的差異，這些差異最終都會在服務對象對文物數字作品的接受度、認可度、滿意度上體現出來。數字展示、素材加工需要針對不同的社會人群、不同的文化需求，對文物數字作品進行因人開發、分級創建。

4 結束語

隨著數字時代的到來，在博物館領域對文物數字采集與數字展示基本流程進行梳理和探討，旨在形成文物數字采集與展示的較為統一、標準的操作規范，以此來帶動促進文物在數字技術框架下的活態展示與充分利用。文物數字采集與展示的操作流程看似簡單，實則考驗著一個博物館對館藏文物保護管理的力度、對文物藏品學術研究的深度、對公眾服務人文關切的態度，三者的疊加直接影響甚至決定了文物數字采集與展示的最終成果。技術永遠為內容服務，唯有始終堅持內容至上，才能創作出更多的精品型數字作品，才能真正發揮博物館在現代社會教育中的積極作用。