美術領域文化遺產數字化保護與傳承

摘 要：對美術領域文化遺產數字化保護與傳承進行概述，從建立數字化檔案與數據庫、虛擬現實與增強現實技術的應用、文化遺產教育與在線展示和教育、修復與保護、數據分析與人工智能五個方面，探討美術領域文化遺產數字化保護與傳承的實踐。采用文獻綜述、案例分析和實證研究等方法，系統梳理數字化技術在文化遺產保護、展示、教育和修復等方面的應用現狀與發展趨勢。結果顯示，數字化技術為文化遺產的保護與管理提供了高效、安全的解決方案，創新了文化遺產的展示與教育方式，并在文化遺產的修復與保護中發揮著重要作用。數字化技術的應用極大地推動了文化遺產的傳承與可持續發展，未來應進一步加強跨學科合作與技術創新，以更好地應對文化遺產保護與傳承面臨的挑戰。

關鍵詞：美術領域；文化遺產；數字化技術；保護與傳承

隨著數字技術的不斷發展，數字科技在文化遺產領域的應用越來越廣泛，為文化遺產的保護與傳承提供了新的手段和方法。數字科技是有效促進文化管理和交流、文化遺產可持續發展，提升社會公眾特別是青少年對文化遺產保護工作的認知度、關注度和參與感的重要手段。近年來，我國已經有很多物質文化遺產和非物質文化遺產通過數字影像與檔案得到了保護與傳承，并且在二進制世界中獲得了“永生”[1]。同時，數字技術能夠提升文化遺產保護的交流性。文化遺產數字化保護相對于傳統的文化遺產保護，更能起到擴大和輻射作用。此外，數字技術還為美育提供了新的教學手段和方法。例如，通過VR互動式教學、虛擬仿真平臺教學等，可以重構文化遺產教育模式，為解決文化遺產教育淺層化、單一化、質量低等痛點提供新可能[2]。

由此可見，數字科技在文化遺產領域具有重要的應用價值，有必要展開深入研究和實踐探索。下面分別從五個方面探討美術領域文化遺產數字化保護與傳承的實踐，以期推動文化遺產的傳承與可持續發展。

一、建立數字化檔案與數據庫

通過高分辨率攝影、3D掃描、激光掃描等技術，將藝術品和文化遺產以數字形式記錄下來。這些數字檔案不僅可以用于學術研究，還能在遺產受到損壞或丟失時提供參考。

敦煌研究院是國際敦煌學研究的最大實體，如今，隨著元宇宙技術的發展，敦煌研究院也在積極探索文化遺產新的展示方式和保護手段。“數字敦煌·開放素材庫”的上線，促進了敦煌石窟藝術信息的保存，也為敦煌石窟綜合保護體系建設提供了可能。通過數字化技術，觀眾可以更方便地欣賞敦煌石窟的精華，感受中國的歷史和文化。

敦煌研究院也在實施“窟內文物窟外看”智能化虛擬體驗項目，通過研發推廣“云游敦煌”小程序，讓觀眾可以隨時隨地參觀敦煌石窟，不受時間和地點的限制。

故宮博物院的“數字文物庫”也是一個在線展示和數字化收藏內容豐富的平臺。故宮博物院在2019年推出了線上數字文物項目“數字文物庫”，公開了186萬余件藏品的基本信息，首批精選了5萬件文物的高清數字影像向社會公布。“數字文物庫”是故宮博物院官網上最受公眾歡迎的數字產品之一，也是公眾了解和認知文化遺產的重要途徑[3]。

二、虛擬現實與增強現實技術的應用

虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術可以為觀眾提供沉浸式體驗。例如，觀眾可以通過VR頭顯“參觀”遠在他國的博物館，或通過增強現實技術在現實空間中與藝術品互動。

虛擬現實和增強現實技術在文化遺產保護、展示和教育方面具有廣泛的應用。以下是一些具體案例。

（一）虛擬現實技術的應用

其一，虛擬重建歷史遺址。“羅馬重建項目”通過VR技術，使學者和游客可以體驗古羅馬時期的建筑和生活場景；利用考古學數據和歷史文獻，虛擬重建了古羅馬的廣場、競技場和公共浴場等。這樣的虛擬重建不僅可以讓人們身臨其境地感受歷史文化，還可以保護遺址免受大量游客的破壞。

其二，沉浸式博物館體驗。大英博物館的虛擬導覽，使觀眾可以通過VR設備參觀博物館的展品和展廳，即使身處世界各地，也能有親臨其境般的體驗。這種方式不僅方便了不能親自到場的觀眾，還可以通過互動和多媒體展示，提供更加豐富的文化和歷史背景信息[4]。

（二）增強現實技術的應用

其一，現場導覽。以龐貝古城AR導覽為例，在龐貝古城遺址，游客可以使用AR導覽應用，通過智能手機或平板電腦看到遺址的數字重建圖像。AR技術可以在游客眼前疊加顯示古城的原貌，包括建筑、街道和市場等。這不僅使游客更好地理解歷史場景，還減少了對遺址的物理干擾。

其二，文物展示。以盧浮宮AR展覽為例，盧浮宮利用AR技術對部分展品進行了展示。游客可以使用AR設備或應用程序掃描展品，看到相關的數字內容，比如3D模型、歷史背景介紹和相關視頻等。這種方式可以提供更多的信息和互動體驗，提升觀眾的參觀體驗。

三、文化遺產教育與在線展示、教育

數字化使博物館和畫廊能夠將他們的展品在線展示給全球觀眾。虛擬仿真平臺重構了文化遺產教育模式，學生可以在虛擬平臺上進行模擬操作和學習，體驗歷史事件和文化場景。這不僅為學生提供了深度的互動學習體驗，還解決了傳統教育淺層化和單一化的問題[5]。

在數字化教育與傳播領域，關于線上展覽與教育活動以及數字化教育平臺的嘗試如下。

（一）中國國家博物館的“手拉手：我們與你同在——全球博物館珍藏展示在線接力”活動

2020年，中國國家博物館聯合全球多家博物館共同舉辦了這一活動。活動以接力直播、在線聯展的方式，將各館珍藏文物集中呈現在全球觀眾面前。來自五大洲共16家具有國際影響力的國家級博物館館長親臨一線，向全球觀眾展示并講解各自精選的館藏文物珍品。

這一活動引起了國內外社會公眾的廣泛關注和參與。其不僅展示了各國博物館的珍藏，還通過數字化手段普及了文化遺產知識，提升了公眾的文化素養。

（二）西安城墻的“遇見城墻”智能導覽系統

“遇見城墻”智能導覽系統是一款通過手機客戶端小程序提供的數字化教育平臺。該平臺旨在為游客提供更加便捷、豐富的城墻游覽體驗，并在此過程中融入文化遺產教育。

該系統為游客提供了景區周邊的美食、美景、美圖等信息，幫助游客更好地規劃游覽路線。同時，結合H5小游戲等互動方式，使游客在游覽過程中接受文化遺產教育，深入了解城墻的歷史和文化背景。通過數字化教育平臺，西安城墻成功地將文化遺產知識融入游客的游覽體驗，提高了公眾對文化遺產的認知和保護意識。

四、修復與保護

數字技術在修復和保護藝術品方面也有重大貢獻。通過3D建模和仿真技術，修復專家可以制訂精確的修復計劃。此外，數字化記錄還可以幫助追蹤和監控藝術品的狀態，及時發現和處理潛在的問題[6]。

明十三陵中的定陵，規模宏大，蘊含深厚歷史與文化。陵內文物反映了明朝工藝與文化，為歷史研究之寶。但發掘時因技術不足導致文物受損嚴重，如織物氧化、絹鍛風化、遺骨失形，歷史價值受損。此教訓凸顯了文物保護之難，強調考古與保護需謹慎，科學規劃，確保歷史遺產的妥善傳承。

數字化技術在文化遺產修復與保護中扮演的重要角色，主要體現在提升監測和保護能力、應對環境和人為因素的挑戰、解決展示與保護的矛盾等方面。龍門石窟的智慧文旅數字孿生平臺就是一個很好的例子：數字孿生技術在龍門石窟智慧文旅平臺中的應用是一項創新且復雜的工程[7]，它充分利用了現代科技手段，對龍門石窟這一世界文化遺產進行了全面、精細的數字化復原和管理。以下是對該技術應用的詳細探討。

（一）高精度建模與復原

龍門石窟智慧文旅數字孿生平臺利用數字孿生技術[8]，對龍門石窟景區及其周邊環境進行了廣泛而深入的建模，包括但不限于龍門石窟主佛區及周邊31.7平方公里的地形地貌、交通路網、文化遺存、山田林河、生態植被等，以及對周邊村落的三維建模。針對石窟區，該平臺還采用了激光點云技術，進行了中精度掃描和對象化建模，真實還原了其外觀和紋理。對于重要文物如奉先寺盧舍那大佛等，更是進行了結構精度和紋理精度均達到1毫米的高精度還原，確保了文物信息的準確留存。

（二）實時監測與預警

數字孿生平臺集成了物聯網技術[9]，通過在景區內布置各種傳感器（溫濕度傳感器、振動傳感器等），實時監測文物的保存環境和運行狀態。這些傳感器能夠收集到大量實時數據，并通過物聯網技術傳輸到數字孿生平臺進行分析處理。

平臺利用大數據分析和人工智能技術，對收集到的實時數據進行深度挖掘和分析。通過預設的算法和模型，平臺能夠及時發現文物保存環境中的潛在風險（溫濕度異常、結構穩定性問題等），并向管理人員發出預警信息[10]。這有助于管理人員及時采取措施保護文物安全。

五、數據分析與人工智能

利用數據分析和人工智能（AI）技術，可以分析大量的藝術品數據，發現其中的規律和特征。例如，AI技術可以用于鑒定藝術品的真偽、預測藝術品的市場價值，甚至可以嘗試重現傳統技藝和藝術風格[11]。

（一）AI鑒定藝術品的真偽

人工智能通過深度學習技術，能夠分析大量藝術品的數據特征，包括材質、工藝、風格等多方面的信息，從而輔助鑒定藝術品的真偽。例如，在文物鑒定領域，AI可以學習文物的光譜特征、元素成分、三維形態等，通過圖像識別、指紋識別等技術手段，對未知文物的真偽進行高效準確的判斷。

（二）AI預測藝術品的市場價值

機器學習算法基于大數據和深度學習技術，能夠分析藝術品的歷史交易數據、市場趨勢以及藝術家的風格特征等信息，從而預測藝術品的市場價值。這一過程不僅考慮了藝術品的物理屬性，還結合了市場供求關系、消費者偏好等經濟因素。

（三）AI重現傳統技藝和藝術風格

雖然AI目前還無法完全獨立創造出全新的藝術形式，但它可以通過學習和模仿傳統藝術家的風格和技巧，嘗試重現傳統技藝和藝術風格。

六、結語

數字化技術的廣泛應用為文化遺產的傳承與可持續發展注入了新的活力。數字化技術不僅提高了文化遺產的保護與管理效率，還創新了文化遺產的展示與教育方式，使更多人能夠以更加便捷、直觀的方式接觸和了解文化遺產。同時，數字化技術在文化遺產的修復與保護方面也發揮了重要作用，為延長文物的保存壽命提供了有力支持。展望未來，為更好地應對美術領域文化遺產保護與傳承的新挑戰，應進一步加強跨學科合作，推動技術創新，共同探索文化遺產數字化保護與傳承的新模式、新方法。通過跨學科的合作與交流，可以將不同領域的知識和技術相融合，為文化遺產的保護與傳承提供更加全面、科學的解決方案。同時，還應積極關注新技術的發展趨勢，不斷推動技術創新，以適應文化遺產保護領域的新需求、新挑戰。相信在全社會的共同努力下，美術領域文化遺產數字化保護與傳承能夠實現可持續發展。

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[11]雷賽西，劉喆倩.數字時代博物館藝術傳播的“擴展”與“守邊”[J].藝術研究，2024（3）：168-173.

作者單位：

湖北美術學院繪畫學院