數字化技術在博物館文物保護工作中的應用價值分析

高 慧，馮驍英（洛陽周公廟博物館，河南 洛陽 471000）

隨著科技進步，數字化技術逐漸成為博物館文物保護的關鍵工具。數字化技術有助于博物館實現文物的高精度數字化模型轉化，為文物保護、研究和傳播提供基本信息。此外，數字化技術還可以促進博物館創新、跨學科合作，由此實現我國博物館文化的健康發展。針對此，本文將深入探討數字化技術在博物館文物保護工作中的應用價值，分析如何最大限度地發揮數字化技術的潛力，為文物保護事業貢獻力量。

一、數字化技術在博物館文物保護工作中的應用價值

（一）環境監測與控制

數字化技術在環境監測與控制方面的運用優勢明顯。考慮到溫度、濕度、光照和空氣質量等環境因素對文物保存的影響，數字化傳感器和監控系統的應用就顯得至關重要。例如，博物館可利用數字化傳感器實時監測和記錄環境數據，相比傳統手動記錄，這種方式提供了更精確的環境參數變化趨勢，使得博物館能夠更科學地進行環境調控。此外，博物館還采用了智能控制系統，該系統能根據收集到的數據自動調整環境條件，為文物的保存提供持續的、良好的環境。

（二）數字化修復技術

數字化修復技術通過高精度的三維掃描和數字成像技術，能夠詳細記錄文物的形態、紋理和顏色等信息，這在傳統修復工作中是難以做到的。例如博物館修復人員可以通過對三維掃描數據的分析，精確了解文物損傷的深度和范圍，從而制定更準確的修復方案。此外，修復過程中的每一個步驟都可以被詳細記錄下來，使得修復工作的透明度和可追溯性大大提升。在一些無法實際修復或修復風險較高的情況下，數字化修復技術還可以通過模擬修復效果或創建高質量的虛擬復原，保護和傳承文物。

（三）數字化檔案與信息管理

數字化技術可以幫助博物館將文物的所有相關信息，包括文字、圖片、音頻和視頻等，集中管理和儲存。例如博物館可利用先進的大數據技術，對大量文物信息進行深度挖掘和智能推理，以幫助管理者更高效地進行文物管理和決策。同時，數字化技術也提升了博物館之間資源的共享效率，促進了博物館的合作，使文物保護和研究的影響力得以擴大。

（四）科學研究與保護技術創新

數字化技術的應用使得博物館有了對文物進行更深入研究的可能。以某博物館使用光譜分析技術為例，該技術可以用于測量文物的材質成分，通過對測量結果的分析，可以推斷出文物的制作工藝、年代以及來源地等信息。在實踐中，該博物館就曾使用光譜分析技術對某陶器釉色進行分析，結果揭示了其獨特的制作工藝，對其歷史價值的解讀提供了重要線索。此外，數字化技術還能夠與現代材料科學、生物科學等領域相結合。比如，一些博物館正在研發利用納米材料對文物進行保護的新方法，這些都離不開大數據分析技術的支持。

圖一 定鼎堂壁畫復活展示項目

圖二 AR 眼鏡體驗

圖三 一對多無線講解器

（五）文物數字化建模、修復與再現

逆向工程技術的應用使文物的數字化建模、修復與再現成為可能。以某博物館利用逆向工程技術對一座古代石刻進行激光掃描為例，成功地建立了其高精度的三維模型。該模型不僅為石刻的保護和修復提供了依據，而且為研究者提供了更多的研究視角，為公眾提供了新的欣賞體驗。在文物修復與再現方面，逆向工程技術也發揮了重要作用。例如針對一件古代木雕進行數字化建模后，修復人員則可根據模型精確地定位受損部位，制定最適合的修復方案，這無疑提升了修復工作的效果。

（六）虛擬展示與教育推廣

通過利用虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等技術，博物館可以為觀眾呈現更為生動和沉浸式的展覽體驗。在疫情等特殊情況下，數字化技術還可以幫助博物館實現線上展覽，滿足公眾的文化需求。同時，數字化技術為博物館教育推廣提供了新的途徑。通過在線課程、互動游戲等形式，博物館可以將文物保護知識傳播給更廣泛的受眾。

以洛陽周公廟博物館定鼎堂壁畫復活展示（增強現實）項目為例，項目以AR技術為基礎，將殿內壁畫“牧野之戰”“金縢藏冊”“周公輔成王”“東征平叛”“分封諸侯”“營建洛邑”“制禮作樂”進行動態展示。在應用AR技術之前，游客只能通過靜態的展板和文字解說來了解這些壁畫和周公的歷史故事。然而，AR技術的應用使得游客可以通過高清晰度的AR眼鏡沉浸式體驗不同的歷史場景，從而更深入地了解周公的生平偉大事跡，領略周公這一至圣先賢的豐功茂德。這一改變不僅提高了游客的參觀體驗，也使得博物館能夠更有效地傳播文物保護知識和歷史文化。

二、數字化博物館對文物保護的具體措施建議

（一）文物信息規范性處理

1.采用統一的數字化設備和技術

博物館應采用統一的數字化設備和技術進行文物信息采集，如使用高精度掃描儀、光譜分析儀等。這些設備和技術應具備高分辨率、高穩定性和高可靠性等特點，以確保文物信息的質量。

2.建立動態更新機制

博物館應建立動態更新機制，對文物信息進行定期更新。隨著研究的深入和技術的發展，文物信息可能會發生變化，如制作年代、作者署名等。博物館應及時調整文物信息，以反映最新的研究成果。

（二）文物展覽數字化調控

1.安裝多功能環境傳感器

博物館應在展廳內安裝多功能環境傳感器，實時監測溫度、濕度、光照、空氣質量等指標。這些傳感器應具備高靈敏度、高穩定性和低誤差等特點，以確保數據的可靠性。

2.建立環境數據分析系統

博物館應建立環境數據分析系統，利用大數據和人工智能技術對傳感器采集的數據進行實時分析和預警。例如博物館可通過建立環境數據分析系統，成功預警由于環境變化可能對文物造成的風險，這使得博物館能夠及時制定應對措施，避免可能產生的損失。

3.實施智能環境調控

博物館應實施智能環境調控，根據文物的保護需求和環境數據分析結果，自動調整展廳的溫度、濕度、光照等條件。智能環境調控系統應具備精度高、響應速度快和穩定性高等特點，以保證展廳環境的適宜性。例如當地博物館在實施了智能環境調控后，成功地為文物提供了最佳的保存環境，這在以前的手動調控方式中是難以實現的。

圖五 線上全景漫游

圖六 線上微課堂合集

（三）建立網上數字化博物館

網上數字化博物館是指將博物館的文物資源、展覽活動以及教育推廣等內容通過網絡平臺進行展示和傳播的博物館。建立網上數字化博物館具有充分利用數字化技術優勢、提高文物保護和傳播效果的重要意義[1]。

1.完善網上數字化資源庫

建立網上數字化博物館的首要任務是對館內文物資源進行系統性、標準化的數字化處理，并將數字化模型、圖像等資料整合成完整的資源庫。例如當地博物館在建立網上數字化資源庫時，對館內所有的文物進行了高精度的三維掃描，并將掃描結果整合成了一個完整的數字化資源庫，這使得公眾可以在網上查看博物館的所有文物。

2.優化網絡平臺設計與功能

網上數字化博物館的網絡平臺應具備良好的用戶體驗效果和功能性。例如當地博物館的網上數字化博物館平臺，其設計注重界面美觀、操作便捷、導航清晰等方面，吸引了大量的用戶。在功能方面，平臺提供了豐富的互動和個性化服務，如虛擬導覽、在線問答、資源下載等，滿足了不同用戶的需求[2]。

3.開展線上展覽與教育活動

網上數字化博物館應積極開展各類線上展覽與教育活動，以拓展文物保護知識的傳播范圍。例如當地博物館在其網上數字化博物館平臺上，利用虛擬現實技術開展了一次線上展覽，為用戶提供了沉浸式的展示體驗。同時，博物館還通過在線講座、互動式教學、線上課程等形式，提高了公眾對文物保護的認識和興趣[3]。

（四）完善建設文物數據庫

1.制定統一的數據標準和分類體系

在文物數據庫的構建中，制定統一的數據標準和分類體系是一項重要任務。例如關于文物基本信息（如年代、類別、原產地等）的標準字段是數據庫的基礎，它能夠有效地辨識并歸納文物的關鍵信息。同時，分類體系的設定需要全面詳盡的大類和子類，以適應各類文物的差異，確保從中國古代陶器到歐洲中世紀畫作等各類文物都能在數據庫中被精確地定位和查詢。

2.完善文物數字化采集和處理

在數據庫的完善建設中，數字化資源的采集和處理是至關重要的。舉例來說，管理人員可利用高分辨率相機或3D掃描儀來對文物進行數字化采集，但也需要考慮在采集過程中可能出現的問題，比如照片可能因為光線、角度等因素而產生偏差，3D模型可能在掃描過程中出現空洞或者噪點等問題。因此，對數字化資源的后期處理也是必不可少的，比如對照片進行修復，對模型進行優化。

3.構建多元化的數據來源

在構建文物數據庫時，管理人員不應僅限于館內的藏品，而應拓展數據來源，將更多的資源整合進來。例如可與其他博物館、研究機構、考古隊進行合作，共享自己館內的文物資料；利用網絡平臺、公共數據庫等獲取公開的文物信息。可以說，多元化的數據來源能夠豐富文物數據庫的內容，提高其研究和傳播價值。

三、結束語

總結來說，為了充分利用數字化技術的優勢，博物館應該不斷探索數字化技術在文物保護領域的應用，結合實際需求和發展趨勢，開展相關研究和應用，全面提升文物保護工作的水平和質量。同時，博物館應該加強國際合作，共同探索和推動數字化技術在文物保護領域的應用，為世界文化遺產的保護和傳承作出貢獻。