文物三維數據多元運用研究

摘 要：國家文物普查工作開展以來，博物館的文物數據逐漸完善，其中不乏有大量的文物三維數據，三維數據比起二維數據而言，其運用領域更加廣泛，熱別是隨著VR、AR等技術的日漸成熟和在博物館領域中滲透，為三維數據一次采集多元運用提供了技術支持，該文基于文物三維采集技術，并以重慶紅巖革命歷史博物館為例，介紹紅巖文物三維數據的多元運用和智慧文創開發做法，為充分利用文物數據提供借鑒。

關鍵詞：文物;三維;數據;運用

基金項目：2019年重慶市社會科學規劃項目名稱“博物館文物數字資源開發與利用研究”（項目編號：2019QNLS54）。

2012年10月，國務院正式啟動第一次全國可移動文物普查工作，全面收集各文博相關單位的公有文物數據信息，從文物保護的角度，通過數字化采集方式已經完成了文物數字化保護的使命，然而，隨著AR，VR，互聯網+博物館，5G等各種高新技術的出現，文物采集成果如果只是存儲在博物館的文物數據庫中，那么數據的利用率將會大打折扣，特別是對于地方性博物館，經費來源少，建設需求多，將文物三維數據成果進行有效多元利用成為博物館需要進一步思考的問題，對此，重慶紅巖革命歷史在文物數據的多元運用方面在做了大膽的嘗試并開發了系列智慧文創產品。

1 AR技術和三維數據的融合開發

增強現實技術（簡稱AR），它是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術，是把原本在現實世界的一定時間空間范圍內很難體驗到的實體信息（視覺信息，聲音，味道，觸覺等），利用計算機生成的圖形圖像、視頻影像，產生視覺上、聽覺上的認知，增強身體上的體驗感，視覺上的沖擊力，實現真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。

一直以來人們都希望文物能夠活起來，AR技術特別適用于靜態場景的動態虛擬疊加，特別在博物館文創產品開發中， AR技術的應用非常廣泛，比如文創電子書，讓原本靜態的圖文變得活潑起來，更好的實現了人和物之間的互動。

目前移動AR技術正如火如荼的發展著，它的基本原理是：通過手機攝像頭拍攝到現實場景，當AR在設計的時候確定了相關的識別源，在手機抓拍與識別源相關聯的現實場景后即可觸發，并通過服務器運算或者在數據庫中檢索到，即可實現虛擬場景和現實場景的疊加，從而實現真實世界和虛擬世界的融合再現。

重慶紅巖革命歷史博物館結合AR技術，充分利用現有文物遺址3D數據，開發制作了手繪畫版的紅巖記憶系列AR明信片，集中展示了饒國模故居、八辦、桂園、周公館、渣滓洞、白公館、蔣家院子、新華日報營業部舊址等文物遺址，同時將以上遺址制作成文創T恤，觀眾關注紅巖掌媒微信公眾號，通過下載“紅巖記憶”APP即可通過AR技術掃圖，呈現動態3D模型，從而使觀眾能將紅巖記憶的數字化體驗帶回家。

2 三維數據借助VR技術的沉浸式體驗

虛擬現實技術（Virtual Reality，簡稱VR）是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。

VR技術運用多媒體與仿真技術進行相互的融合，進而形成一個接近于真實的虛擬環境，以讓人們在聽覺、視覺、感官等方面獲得更多的優質體驗。如果使用者進行位置的移動，計算機可以立即進行計算，將精確無誤的模擬影像傳回，讓使用者如同身臨其境。因此，VR技術具有身臨其境感、構建性、交互感、動作性以及自主性等特征。

目前VR技術多應用于醫學，軍事航天，工業仿真，室內設計，教育等領域等，并逐漸在博物館文物保護和科技展陳中運用，運用VR技術可以創建一個新的場景，特別適合于那些已經消失或者殘缺文物的展示，起到文物保護的作用，同時可以對文物遺址進行復原，讓觀眾不到實體博物館就可以通過VR技術身臨其境般的游覽博物館。

在VR應用方面，重慶紅巖革命歷史博物館設計開發了紅巖革命八處遺址3D虛擬漫游，夜游民國街，渣滓洞越獄的VR作品。其中遺址3D虛擬漫游中，通過遺址內陳列的實物類文物進行3D采集，觀眾帶上頭盔，通過手柄可以實現與遺址內陳列物品的互動;夜游民國街，通過還原解放碑十字街，讓觀眾有身臨其境夜游民國街的感覺，耳邊環繞著民國時期的小曲，通過手柄的操作可以選擇乘坐黃包車并到您指定的地方去，同時將紅巖聯線幾處遺址放入其中，觀眾可以隨意指定任何一個景點，即可實現景點的自行漫游。渣滓洞越獄，帶你體驗一把越獄的驚險瞬間，操縱手柄如槍手，讓你在槍林彈雨中絕處逢生。

3 博物館虛擬在線展覽

重慶紅巖革命歷史博物館下設三大主題館：紅巖革命紀念館、紅巖魂陳列館、中國民主黨派歷史陳列館，采用720度高清全景技術，重慶紅巖革命歷史博物館特別制作了三大主題館的常設展覽：《千秋紅巖——中共中央南方局歷史陳列》、《紅巖魂》、《中國民主黨派歷史陳列》三大主題陳列線上虛擬漫游，以及紅巖村遺址游720度全景虛擬漫游。

重慶紅巖革命歷史博物館網上全景展示系統成為國家文物局第一批推出的全國博物館網上展覽資源，觀眾可以足不出戶游紅巖。觀眾只需要登錄重慶紅巖革命歷史博物館官方網站（http：//www.hongyan.info/）即可在線參觀展覽，領略紅色特區，欣賞紅巖美景，采用虛擬展覽中嵌入空中直升機俯瞰、地面自主漫游、游覽線路指導參觀、地圖等功能，觀眾既可以在地面自由游覽，還可以通過航拍效果俯瞰紅巖村，三維觀看效果給觀眾帶來全新的云體驗。

4 小結

文物三維數據的獲取，生成，加工，其目的都是為數據運用服務。作為智慧博物館建設的基礎性工作，數據的運用可以為博物館高新技術的陳展提供數據支持，當觀眾在實體博物館參觀時，數據資源的運用主要是為觀眾提供高品質的信息內容、沉浸式的聲光效果、高智能的觀眾交互體驗和細致入微的參觀服務舉措。

借助智能終端和移動互聯網，當觀眾不在博物館參觀時，數據運用仍然能夠發揮作用，可以達到模擬和再現場景的真實環境的效果，虛擬還原出不可移動文物，從而打破不可移動文物傳播范圍的限制。

AR、VR、MR等各種高新技術運用離不開文物本體數據支持，而數據和技術手段的有效結合，不僅可以開發出各種互動性強，形象有趣的沉浸式體驗項目，同時還可以借助不同的載體，用同樣的技術和三維數據制作了系列智慧文創產品，從而把博物館帶回家。

重慶紅巖革命歷史博物館在文物數據采集工作的基礎上，開展了一系列文物數據開發和利用的工作，降低對實體文物的使用頻率，減少文物傷害，實現對文物信息進行搶救性最大化提取，同時采用精細3D建模方式采集遺址信息，為文物修復提供數據支撐，并依托數據，開發出一系列文創產品，很好的實現了文物數字化保護及數據成果轉化。

作者簡介

周孫煊（1984-），女，漢族，福建寧德人，文博館員，主要從事智慧博物館的研究。