基于“最小干預原則”的文物數字化研究

本文引用格式：.基于“最小干預原則”的文物數字化研究［J］.藝術科技，2024，37（24）：146-148

中圖分類號：TP399

文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）24-0146-03

0 引言

隨著科技的快速發展，文物的數字化保護與修復成為必然趨勢，深刻影響著社會生活的各個方面。在這一背景下，文物保護工作面臨前所未有的機遇與挑戰。我國作為歷史悠久、文物豐富的國家，在數千年的歷史中孕育了無數珍貴的文物，這些文物不僅是歷史的見證者，還是人類文明的瑰寶[1]。然而，傳統的文物保護方式在現代社會顯露出局限性。如何在保護文物的同時，充分利用現代科技手段，成為當前文物保護領域的重要課題。隨著數字技術的廣泛應用，如何在文物數字化過程中貫徹“最小干預原則”，成為文物保護領域亟待研究的問題。

1文物修復中的“最小干預原則”

1.1“最小干預原則”的內涵

“最小干預原則”即以保護文物安全這一目標為前提，在文物受損且在對文物本體進行必要干預的前提下，盡可能做到最小幅度的干預。從本質上來說，“最小干預原則”強調最大限度地保護文物的真實性，即通過最小幅度的介人來最大限度地保留文物的歷史信息、維系文物的原本面貌，將文物的歷史痕跡真實準確地留存下來[2]

1.2“最小干預原則”的萌芽與發展

“最小干預原則”可以追溯到16至17世紀，西方美術作品收藏之風盛行，但過度干預現象頻發，破壞了藝術品的完整性。18世紀，彼得羅·愛德華茲等人主張尊重文物原貌，為“最小干預原則”的提出奠定了基礎。19世紀，卡諾瓦提出“極少主義”思想，強調修復應盡可能減少干預，羅馬斗獸場的修復實踐體現了這一理念。20世紀，布蘭迪在《修復理論》中正式提出了“最小干預”原則，即應最大限度地維護保護對象的內在本質，避免對其進行實質性改動[3]。二戰后，《威尼斯憲章》和《修復憲章》進一步規范了“最小干預原則”，強調尊重歷史痕跡，避免過度干預。

“最小干預原則”從萌芽到國際規范化，體現了文物保護理念的不斷發展與完善。它不僅強調對文物歷史真實性的尊重，還要求在現代修復技術中避免過度干預，確保文物的完整性和原真性。隨著科技的進步，如何在數字化、智能化背景下貫徹這一原則，成為當代文物保護的重要課題

1.3“最小干預原則”在中國的發展

我國文物保護理念經歷了從“全面恢復”到“最小干預”的轉變。20世紀初期，受西方思想影響，中國營造學社等機構提出保留原有結構的修繕原則，但早期實踐中對“原狀”理解的偏差導致過度干預現象頻發。20世紀80年代，《威尼斯憲章》引入我國，推動保護理念轉變，強調尊重歷史痕跡。20世紀90年代，“最小干預原則”逐漸被采納，如對司馬臺長城和浙江武義延福寺大殿的修繕，僅進行了必要的加固。2000年，《中國文物古跡保護準則》明確將“盡可能減少干預”作為核心原則，2015年，修訂版進一步強調干預限度。雖然東西方理念存在沖突，但2005年的《曲阜宣言》和2007年的《北京文件》均明確了“最小干預原則”在東亞地區的適用性[4]。2017年，《木質建成遺產保護準則》進一步提出干預應以必要性為標準[5]。如今，“最小干預原則”結合國際理念與本土實踐，成為我國文物保護的重要準則，推動文化遺產的科學保護與傳承。

2從傳統到數字的跨越：文物修復的數字化轉型

2.1文物數字化的技術與應用

數字技術為文物保護與修復帶來了全新的機遇，其中三維掃描技術和VR全息文物修復技術尤為突出。三維掃描技術融合光學、機械、電子和計算機科學等多領域技術，能夠通過激光、攝影和結構光等方式，非接觸式采集文物表面的點云數據，并生成高精度的三維數字模型[6]。與傳統記錄方法相比，三維掃描技術具有快速、高精度和無損的特點，能夠提升文物修復效率［7]。結合三維打印技術，三維掃描還能減少修復過程中對文物的二次損傷，為文物保護開辟了新的途徑。數字化采集和建模可以精確記錄和保存文物的形狀、結構和紋理等信息，為后續的保護和修復工作提供基礎數據[8]

在文物修復領域，三維掃描技術的應用主要體現在三個方面：一是文物記錄與數字化，通過非接觸式掃描精準記錄文物的形態和細節，解決傳統手工記錄中存在誤差和局限性的問題；二是文物修復，結合虛擬現實和三維打印技術，修復人員可以在虛擬環境中進行多次試錯和優化，避免直接接觸文物，減少修復過程中的干預風險[9；三是修復過程的監測與評估，通過三維激光掃描技術，能夠實時監測文物的形變和結構變化，通過跨時段點云數據對比，全面評估文物的保存狀態，提升監測的精確度和全面性。

VR技術還能同步展示文物的歷史背景、文化信息和修復過程，提升觀眾的沉浸式體驗。VR全息文物修復的優勢主要體現在零破壞修復、高效精準、可復制性、共享性、沉浸式展示、教學與研究輔助幾方面。

雖然三維掃描和VR全息修復技術為文物保護帶來了諸多便利，但仍面臨數據存儲穩定性、信息泄露和技術迭代導致的信息丟失等挑戰。總體而言，數字化技術的應用推動了文物修復的科學化和精準化，為文化遺產的保護與傳承提供了強有力的技術支持[10]。

2.2文物修復工作數字化轉型的必要性

文物修復工作的數字化轉型是解決傳統修復局限性、提升修復效率與精準度的必然選擇。通過三維掃描、虛擬現實和人工智能等技術，數字化修復能夠在非接觸條件下精準記錄文物的形態、結構和病害信息，避免對文物造成二次損傷，最大限度地貫徹“最小干預原則”「]。數字技術不僅顯著提升了修復的科學性和安全性，還通過建立文物數據庫，實現了文物信息的永久保存與全球共享，為后續研究和修復提供重要依據。

VR和全息成像技術為文物展示和教育提供了沉浸式體驗，使觀眾能夠更直觀地了解文物的歷史背景和文化價值，增強了公眾的文物保護意識[12]。數字化轉型還解決了修復行業面臨的人才短缺和技術更新緩慢等問題，通過智能化修復工具和虛擬修復平臺，降低了修復工作的技術門檻。

2.3從理論到實踐：數字化文物修復的典型案例

敦煌壁畫作為我國的重要文化遺產，面臨著自然侵蝕、人為破壞等多重威脅，傳統的實體修復手段難以在不損傷原作的前提下完全恢復其原貌。數字技術的引入為敦煌壁畫的修復和保護提供了全新的解決方案。數字化修復通過高精度掃描和圖像處理技術，將壁畫轉化為數字圖像，避免了實體修復過程中可能對壁畫造成的二次傷害[13]。利用數字技術，可以對受損的不可移動文物進行虛擬修復［14]。

基于深度學習的圖像修復算法，在處理含有復雜結構和多色彩塊的區域時，顯著提升了修復的準確性和效率。算法利用壁畫的結構信息和色彩關聯信息，解決了傳統修復方法在色彩填補和細節紋理修復上的難題。

在未來，數字化修復技術將繼續深化對敦煌壁畫內容的了解，結合更多的歷史文獻和圖像數據，構建更加智能化的修復模型。同時，隨著虛擬現實和增強現實技術的發展，可以采用更具沉浸式的方式將數字化修復成果呈現給公眾，推動文化遺產的數字化展示與傳播。此外，數字化修復技術還可以與區塊鏈技術結合，確保修復過程的透明性和數據的安全性，為文化遺產的長期保護提供技術支持。總之，數字化不僅破除了傳統修復手段的局限，還為文化遺產的保護與傳承帶來了新的可能性［15]

3挑戰與創新：數字化時代的文物保護

近年來，我國在數字化文物保護領域取得了顯著進展，尤其是在敦煌壁畫等文化遺產的修復中，數字技術為文物保護提供了全新的解決方案。敦煌壁畫的修復嚴格遵循“最小干預原則”，在不改變實體壁畫原始內容的前提下，通過高精度掃描、深度學習算法和交互式修復技術，提升了修復的準確性和效率。然而，數字化保護仍面臨諸多挑戰。

首先，認知與重視不足是主要問題之一。部分機構對數字技術的理解有限，導致管理體系滯后，未充分發揮其潛力。其次，標準化制度不完善，制約了數字化保護的深入推進。由于標準規范和制度框架尚未健全，所以項目實施中常出現標準不一、重復建設等問題，影響了信息資源的共享與利用。最后，基礎設施薄弱限制了數字化保護的深入開展，網絡架構和數據庫體系的不完善導致大容量信息交換不暢。

面對挑戰，數字化保護領域不斷創新突破。以敦煌壁畫為例，基于深度學習的修復算法和交互式技術不僅提升了修復效率，還通過色塊圖等交互手段增強了修復的可控性，同時嚴格遵循“最小干預原則”，確保對實體壁畫的影響降到最低。未來，隨著VR、AR和區塊鏈等技術的應用，數字化保護將朝著智能化、沉浸化和透明化方向發展。例如，VR技術可以讓公眾身臨其境地欣賞修復成果，而區塊鏈技術則能為修復過程提供透明、可追溯的記錄，確保規范性和安全性。

通過技術創新與制度優化的雙重驅動，數字化時代的文物保護將更好地應對挑戰，為文化遺產的傳承與可持續發展提供堅實保障，同時始終堅持“最小干預原則”，最大限度地保留文化遺產的歷史原貌與文化價值。

4結語

基于“最小干預原則”的文物數字化研究，不僅為敦煌壁畫等文化遺產的保護提供了全新方案，還通過高精度掃描、深度學習算法和交互式修復技術，提升了修復的準確性和效率，最大限度地減少了對文物實體的干預。文物數字化的必要性體現在其能夠在不直接接觸文物的情況下，精準記錄文物的形態、結構和病害信息，避免造成二次損傷，同時通過建立文物數據庫，實現文物信息的永久保存與全球共享，為后續研究和修復提供重要依據。通過技術創新與制度優化的雙重驅動，數字化時代的文物保護應繼續堅持“最小干預原則”，最大限度地保留文化遺產的歷史原貌與文化價值，為傳承與弘揚人類文明注入新的活力。

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