文化遺產的數字化保護分析

李英

摘 要：隨著時代的進步與發展，信息技術水平也在不斷地提升，各行各業都在使用最新的技術，使整體的工作效率和質量有了極大的提升。近些年，最新的技術被使用在文化遺產的保護上，三維數字化保護文化遺產已經成為一種趨勢，其可以對文化遺產的內容、繼承人以及相關的檔案資料進行深入的分析和全面的整理，能制訂出更加整體化以及科學化的數字化保護體系，將給非物質文化遺產的保護與傳承帶來很多的好處。作者將根據自身多年的工作經驗對當下文化遺產三維數字化技術的使用進行闡述。

關鍵詞：三維數字化;文化遺產;問題與措施

隨著人們生活水平的提升，人們當下對文化建設的需求也在逐步提高，文化遺產保護成了當下更多人所關注的重點工作。保護好文化遺產對于提升民族自信及文化的價值、自豪感等有著極大的作用。使用數字化技術進行遺產保護是當下對文化遺產保護的先進手段，當下各國都在進行各種嘗試，一些發達國家使用深入調查與數字化相互結合的手段。我國雖然近幾年在文化遺產三維數字化保護方面進行了許多的投資，但是總的來說還有很長的路要走。我國當下發展的趨勢是由一個項目性的保護逐步地向整體性的保護轉變，使整體的文化遺產的保護變得更加的科學化和現代化，大大地提升了整體的質量。隨著我國的整體文化遺產保護工作的不斷深入，筆者認為很有必要針對其中存在的一些問題進行深入探討。

1 進行文化遺產三維數字化保護的意義

不難發現許多文化遺產的發展現狀令我們十分堪憂，想要保證其不消失就應該及時使用最新的三維數字技術進行保護。隨著近些年城鎮化水平的不斷加速，人們的生活方式可謂是產生了巨大的變化，人們在不斷地進步，文化遺產卻是向著相反的方向走，很多物質文化面臨的大環境十分惡劣。在這種背景下急需引入最新的手段對文化遺產進行管理和展開保護，對一些接近于滅亡的文化遺產以及年齡較大的傳承人應該及時采取相應的措施。數字化技術對于文化遺產的管理以及存儲工作來說具有重大的意義，傳統使用的方式主要是采用文字以及圖片的方式對文化遺產進行記錄，這樣一來很難將文化遺產以及相關活動的流程進行全面真實地記錄。使用最新的技術，例如3D技術、虛擬現實的手段等，可以將文化遺產的全面更加逼真和立體地顯示出來，對于文化遺產的記錄將會更加準確及真實。與此同時，使用三維數字化技術還可以避免以往身傳口授的低效率方式，能夠實現大規模和高效率的文化遺產傳播。

筆者發現，以前進行人工統計的文化遺產急需進行信息化，若是不進行信息化管理將給以后的使用以及查詢工作帶來很多的困難，難以實現對相關資源的共享和有效利用。以往使用的錄像以及文稿等形式進行整理的物質文化最大的缺點就是難以進行保存和不易復制，占據的空間也比較大，在保管的過程中極易丟失。使用三維數字化技術將會更加節省空間，并可以實現大規模的存儲和共享工作。所以，當下文化遺產保護中使用三維數字化技術十分必要，通過數字化的記錄以及對相關數據的整理等，將會極大地推動文化遺產的發展和傳承。

2 當下三維數字化文化遺產的保護中使用到的技術

2.1 VR虛擬現實

該技術最大的優勢就是可以將相應的文化遺產生動地展現在人們的面前，應該提前在實驗室設定好拍攝的光線，之后將器物放在相應的轉盤上，這個環節應該注意選擇相應的設備時，要充分考慮到轉速的大小，在每個角度上拍攝一些圖片，然后再使用電腦進行相應的技術處理，最終使用造型師軟件將其加工成三維圖像。

2.2 攝影測量手段

使用這種技術就是用計算機的視覺代替將人眼，對目標進行識別、跟蹤和測量等，這樣就可以有效地將傳統相機獲得的圖像轉化成三維圖像，使用該種攝影方式能夠在認識幾何空間關系的基礎上獲得彩色紋理圖像。

對相關圖像進行拍攝時，應該保證每張圖像都與之前一張有接近一半的重疊處，還要保證拍攝的物品是在圖像的中間位置上，拍好的照片應該使用PhotoShop進行邊緣的增強，之后使用相應的測量軟件進行測量，根據軟件的具體流程對其進行處理，以便于更好地形成點云數據。筆者發現，當下獲得的點云中有著很大的噪音，若是直接基于初始點云進行重構的話，得到的圖像就會出現表面凹凸不平的狀況，與實際物品差距比較大，視覺上也不佳，所以應該使用相應的編輯工具對模型中的噪聲點進行刪除，進一步地去噪，這樣就可以得到最終的點云，形成最終的三維模型。

2.3 三維掃描

當下使用的三維掃描儀主要是有接觸與非接觸式的兩種。其中非接觸式的可以分成光柵式的三維掃描及三維激光掃描。接觸式在進行具體掃描工作時可能會對相關的文物造成一定的損失，在掃描時相對使用的較少。光柵式掃描技術使用的是攝影測量的原理，其整體的掃描過程比較長。雖然當下的三維激光掃描儀能夠快速地獲得物體的三維信息，但是目前市面上的激光掃描儀都是單色的，因此使用該項技術形成的最終物體往往缺乏色彩，與此同時，對于黑色以及透明的文物并不是特別的適用。例如對一些黑色的文物進行拍攝時，無論是使用光柵式還是使用激光式，都難以得到十分準確的數據，所以在具體的掃描工作中會需要一些顯影劑。

2.4 多項技術的結合

在進行相關文化遺產信息收集整理時，其中有些細節應該充分體現，例如器物表面的紋理、藝人在其上留下的相關文字或者圖畫，這時就需要將多種的信息進行融合，才可以更加完整地將三維真紋理進行重現。與此同時，應該將三維掃描點云數據與數字攝影測量方式形成紋理數據重疊進行測驗，這樣就可以將攝影測量所得到的素材紋理數據更加高效地映射到三維掃描數據中。

3 使用三維數字化技術對文化遺產進行保護的益處

3.1 將文化遺產更加生動真實地展現出來

使用二維的方式只可以呈現出比較單一的視角，整體上來說缺少其他的視角信息，使用者僅僅可以了解一些簡單的信息，使用三維影像除了能夠將四面的維度進行展示，還可以增加前后的維度。這樣一來，在二維中難以了解的信息，比如一些紋飾的雕刻精度、角度的轉折以及背部相關信息等，都可以更加生動地展現出來。

3.2 更加系統化記錄

對相關文化遺產進行記錄時，通過照片或者圖紙的形式很難將其空間關系展現出來，使用三維數字化技術就可以多角度和更加完整地將文化遺產信息顯示出來。當下的三維掃描儀可以更加精確地將目之所及的范圍全面記錄下來，其可以精確到十分之一厘米，相對于傳統的人工測量的方式精確幾十倍以上。

3.3 更加輕松地存儲相關資料

傳統的各種類型的文物資料很難進行長久的保存，時間長了容易出現發霉、掉色等現象，很多的自然因素為保存帶來了極大的阻礙，使用最新的技術可以進行數字化的保存，可使用硬盤、網盤等最新技術實現長期的保存。

3.4 共享十分的方便

隨著信息化技術的不斷加速，當下網絡技術已經走進了尋常百姓家，使用網絡技術可以實現在最短的時間內進行超大規模的傳播，當下的相關部門可以建立相應的網站對相關文化遺產進行展示，這樣可以在很大的程度上使一些瀕危的文化遺產“活”起來。

4 三維數字化技術的應用

4.1 在科學探究與學習上的使用

使用三維數字化技術可以實現對一些不能進行實物展示但是還需要十分精確數據的研究者帶來方便，例如：故宮博物院的《清明上河圖》因保護的需要不能展現出實物，以往給相關研究者帶來了很大的不方便，若是使用三維數字化技術，相關的研究者就可以像真正見到實物一樣能對其進行研究，其最細微處也可以清晰地看到。與此同時，三維立體打印技術的使用可以讓相關的研究者以及公眾能更加生動地看到大師的作品，從各種細節方面理解大師的作品。

4.2 提供更加真實的體驗

很多的稀世珍寶并不是能輕易展示的，所以很多有興趣的人或者相關收藏者難以見到其真實的面目。隨著最新技術的研究和發展，當下的相關學者可以使用VR虛擬現實的技術對作品進行各個角度的觀看，當游客帶上VR頭盔時可以進行深入的體驗與互動，還可以自主地進行視角的選擇，對文物的大小等進行隨意控制。滿足公眾對這些珍貴的作品進行深入觀察的需要，并獲得真實的體驗。

4.3 實現文化遺產的廣泛傳播

隨著數字技術的不斷進步，當下還能夠實現虛擬場景的建立，將博物館場景及相關的文化遺產融入虛擬場景中，及時將相應的數據發布到網站上，這樣用戶即使在家也能夠查看文化遺產的全貌，可以有效地實現相關文化遺產知識的傳播與科普的工作。

5 當下文化遺產保護中存在的一些問題以及解決的措施

隨著國家對文化遺產的不斷重視，各地的文化遺產保護都取得了一定的成果，但是總的來說還有著一定的問題，主要可以概括為以下幾種。

①文化遺產保護中信息化技術水平的使用水平在不斷地提升，但是我國文化遺產保護水平整體上與發達國家還有著不小的差距，目前處于初級的階段，沒有形成十分科學化的管理體系。

②在進行文化遺產保護時并沒有形成統一的標準化體系，這樣一來嚴重影響了信息化互聯共享的進程，不利于文化遺產的學習和傳播。

③使用數字化的保護手段比較單一，整體上不具有數字支撐的輔助決策能力，其網上的宣傳渠道明顯的比較少，很多的網民并不知道文化遺產在哪個網頁上展示，所以整體上的輔助手段比較缺失。

④當下文化遺產的相關工作者整體的綜合素質不夠高，有些甚至還是使用最傳統的手段進行文化遺產的管理，這樣一來將會極大地阻礙文化遺產的保護傳播工作。

6 結束語

隨著時代的進步與科技的發展，我國對文化遺產的關注程度不斷提升，相關的管理部門和地方政府都制訂了一些規章制度來加強對文化遺產的保護，使近些年來我國的文化遺產保護水平不斷提升。

隨著對文化遺產保護理念的加深，人們逐漸意識到數字化技術的使用價值，使用最新的數字化技術對文化遺產進行保護，可以極大地提升文化遺產傳播的范圍及存儲質量。特別針對一些瀕危的文化遺產能夠很好地實現其永久保存，與此同時還可以實現將文化遺產信息高效地傳播。另外，在文化遺產的展示中，使用VR展示和3D打印技術可以大大地提升游客的參觀體驗感。筆者認為我國應在相關的數字技術的開發使用上加大投入力度，加強對專業人才的培養，才可以更好地使用相關數字技術，相信隨著時代和數字技術的不斷發展進步，我國的文化遺產保護水平將會更上一層樓。

參考文獻

[1]覃宇德，房佳婕，樊坤.我國代表性非物質文化遺產傳承現狀—兼談對學校開展傳承的啟示[J].武術研究，2020（3）：108-111，139.

[2]曹東輝，朱文生.中央蘇區紅色文化遺產數字化保護平臺的設計與實現[J].贛南師范學院學報，2015（6）：74-77.

[3]施潔芳，薛小令.數字媒體時代下江蘇“非物質文化遺產”文化創意產業孵化器的培育研究[J].大眾文藝，2018（7）：5-6.

[4]王浪，陶學得.互聯網+文化遺產虛擬再現展示的旅游開發策略—基于體驗經濟視域下[J].知識經濟，2020（4）：21+23

[5]王飛，徐靜宇.大學生對非物質文化遺產認知現狀及傳承保護路徑探究—以沈陽市H學校為例[J].教育教學論壇，2019（41）：117-119.

[6]徐君康，陳佩君.海洋非物質文化遺產數字化傳播平臺構建思考[J].寧波大學學報：人文科學版，2018（5）：127-132.