在數(shù)字時(shí)代，系統(tǒng)地建構(gòu)文化遺產(chǎn)的數(shù)字資源和基礎(chǔ)的首要工作，就是進(jìn)行文物（文化遺產(chǎn)）的數(shù)字化工程，通過文物（文化遺產(chǎn)）數(shù)字化實(shí)現(xiàn)文物由物質(zhì)形態(tài)向數(shù)字形態(tài)的轉(zhuǎn)化，從而成為數(shù)字時(shí)代中國(guó)文物及其承載的文化信息走向公眾參與教育和價(jià)值觀建構(gòu)、走向世界參與文明互鑒的基礎(chǔ)。沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，“活起來”的基礎(chǔ)就不存在。
1.三維數(shù)字化技術(shù)在文物保護(hù)與開發(fā)中的優(yōu)勢(shì)
文物數(shù)字化保護(hù)的優(yōu)勢(shì)。三維數(shù)字記錄與數(shù)字保存，更有利于對(duì)文物的整體形象進(jìn)行展現(xiàn)，體現(xiàn)保護(hù)的全面性。在三維掃描技術(shù)應(yīng)用的過程中，就可以形成大量的文物數(shù)字模型庫，建成數(shù)字文物博物館，同時(shí)這種技術(shù)的應(yīng)用也能夠?qū)σ恍┢茡p面積較大的文物，起到一個(gè)有效的數(shù)字修復(fù)效果，減少二次傷害，避免頻繁的運(yùn)輸或展示造成損傷。同時(shí)對(duì)文物的缺損部分，也可以采取這種數(shù)字化修補(bǔ)的方法，完成非接觸式的保護(hù)。
文物數(shù)字化開發(fā)的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字技術(shù)也為當(dāng)前文物資源的開發(fā)提供了更加廣闊的空間。產(chǎn)業(yè)化是文物開發(fā)必然要經(jīng)歷的一個(gè)過程，只有讓文物開發(fā)的價(jià)值被市場(chǎng)認(rèn)可，被消費(fèi)者接受，才能夠形成一個(gè)可持續(xù)發(fā)展鏈條，在不破壞文物的情況下，實(shí)現(xiàn)文物價(jià)值與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可能性平衡。數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以最大限度地發(fā)揮文物的功能。文物發(fā)掘的初期，可以通過數(shù)字探測(cè)技術(shù)，了解文物的擺放和位置，在采集的過程中，可以通過數(shù)字全息影像形成完善的資料，方便研究人員后期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況勘察和了解，讓文物資料“動(dòng)”起來、“活”起來，同時(shí)還可以對(duì)文物資料進(jìn)行全方位、多角度的展示，獲得良好的開發(fā)體驗(yàn)。
2.三維數(shù)字化技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用范疇
2.1修復(fù)保護(hù)
數(shù)字化的文物修復(fù)保護(hù)是指應(yīng)用三維數(shù)據(jù)方法，對(duì)現(xiàn)有的文物資料進(jìn)行全方位的整合，并逆向推出破損的部分?jǐn)?shù)據(jù)或缺失的部分?jǐn)?shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫了解文物的前世今生，并進(jìn)行三維建模。目前3D打印技術(shù)已經(jīng)較為成熟地應(yīng) 用在文物修復(fù)技術(shù)中，通過3D打印原有破損的文物部分，可以得到良好的修補(bǔ)和修飾，從而實(shí)現(xiàn)無接觸的完好修復(fù)。
2.2情景再現(xiàn)
情景再現(xiàn)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是依托數(shù)字?jǐn)z影、全息攝像、三維信 息獲取以及多媒體展示、虛擬現(xiàn)實(shí)、VR、AR等。通過這些技術(shù)手段，可以對(duì)文物挖掘現(xiàn)場(chǎng)以及遺址進(jìn)行還原，創(chuàng)建人與文物進(jìn)行互動(dòng)的虛擬情景、再現(xiàn)文物制作的過程、挖掘的過程，讓人們能夠在參觀中體會(huì)到文物展現(xiàn)出的獨(dú)特歷史文化意義，充分彰顯文物的魅力。
2.3 數(shù)字管理
三維影像技術(shù)和數(shù)字管理技術(shù)應(yīng)用在文物的保護(hù)和開發(fā)中，還能夠構(gòu)建起完善的數(shù)字管理體系，此技術(shù)正是對(duì)文物進(jìn)行新型保護(hù)開發(fā)的一種重要路徑。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)就可以按照每一個(gè)文物不同的歷史文化背景、儲(chǔ)存環(huán)境、應(yīng)用方式、背后蘊(yùn)含的歷史文化信息，進(jìn)行資料的搜集、整理和文物內(nèi)容的制作?？梢苑奖愎ぷ魅藛T快速、準(zhǔn)確、深入地挖掘文物背后的資料信息，方便各區(qū)域?qū)ξ奈锏那闆r進(jìn)行交流，上傳統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源庫，實(shí)現(xiàn)文物資料的共享共建。
2.4 共享傳播
三維數(shù)字化技術(shù)可以提升文物保護(hù)與開發(fā)的傳播效應(yīng)，如文博工作人員和群眾之間可以利用微信、微博、QQ、抖音、快手等進(jìn)行交流，擴(kuò)大傳播范圍。目前，三維數(shù)字化技術(shù)為文物保護(hù)和開發(fā)的傳播提供了更加多樣的渠道和更加暢通的鏈條。
3.關(guān)鍵的三維數(shù)字化技術(shù)探索
3.1逆向工程技術(shù)
也稱反求工程技術(shù)、反向工程技術(shù)，通過這種技術(shù)對(duì)文物的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行還原，建設(shè)可視化、可傳輸?shù)膸缀文Ｐ?，有助于文物保護(hù)和開發(fā)工作者建立更加細(xì)致的修補(bǔ)方式，從而提高修復(fù)工作的操作有效性。同時(shí)通過三維技術(shù)獲得到的空間向量坐標(biāo)更有利于反向推導(dǎo)形成缺失部分的建設(shè)數(shù)據(jù)，在應(yīng)用恰當(dāng)?shù)牟牧蠈?duì)缺失的文物部分進(jìn)行一體化的成型，開展最后的修補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)文物的復(fù)制。
3.2 三維數(shù)據(jù)掃描技術(shù)
三維數(shù)據(jù)掃描技術(shù)是基于逆向工程發(fā)展而來的數(shù)字及數(shù)模重構(gòu)技術(shù)，通過數(shù)據(jù)的采集、后期的數(shù)據(jù)處理、深入的數(shù)據(jù)挖掘，直接提升整個(gè)工程的效率，改善工程的質(zhì)量。同時(shí)通過這種三維數(shù)據(jù)掃描技術(shù)也能夠?qū)y(cè)量的設(shè)備和測(cè)量的方法進(jìn)行更新、迭代，將可觀測(cè)到的數(shù)據(jù)、影像資料轉(zhuǎn)化成為幾何點(diǎn)標(biāo)數(shù)據(jù)，方便內(nèi)容的傳輸及不同工作部門的人員對(duì)同一個(gè)文物進(jìn)行修補(bǔ)、開發(fā)和后期的保護(hù)。
3.3 3D打印快速成型技術(shù)
3D打印快速成型技術(shù)基于前幾種步驟，在計(jì)算機(jī)圖層上創(chuàng)建不同維度的三維模型，按照分層切片的方法展示三維影像在二維空間或得到的輪廓層級(jí)進(jìn)行逐層打印，并且這種技術(shù)還可以為三維掃描技術(shù)、逆向工程技術(shù)進(jìn)行后期的演化和建模，完成破損部位的數(shù)字模型的建立，提升當(dāng)前數(shù)字保護(hù)的有效性。
3.4互聯(lián)網(wǎng)多媒體技術(shù)
多媒體互聯(lián)網(wǎng)交互技術(shù)是基于IT技術(shù)、傳輸文字、影像、聲音、動(dòng)畫、視頻以及光信號(hào)的一種實(shí)時(shí)人機(jī)交互的方法，搭建各種網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，加強(qiáng)內(nèi)容建設(shè)，能夠使當(dāng)前文物保護(hù)的成就走進(jìn)大眾的生活中，用于高效的文物保護(hù)宣傳，文化遺址的開發(fā)，以及人文之間的溝通交流和反饋，具有顯著的效果。
4.三維數(shù)字化技術(shù)在文物保護(hù)與開發(fā)中的應(yīng)用路徑
4.1 建設(shè)文物數(shù)據(jù)庫
在后續(xù)的文物開發(fā)與保護(hù)中，需要重視數(shù)據(jù)的挖掘和影像資料的利用，從而完成整個(gè)文物的修復(fù)和保護(hù)工作。例如，基于三維掃描技術(shù)、逆向工程技術(shù)以及3D數(shù)字化技術(shù)，可進(jìn)行更加全面的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)勘測(cè)，以推進(jìn)文物挖掘工作、文物數(shù)據(jù)資料獲取工作，避免盲目開采而造成文物受損。依據(jù)開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的原址原貌進(jìn)行虛擬還原，立體化分析當(dāng)時(shí)文物所處的歷史環(huán)境以及不同開發(fā)路徑，可能會(huì)對(duì)文物造成的影響。對(duì)遺址模型快速成型，方便進(jìn)行影視資料的獲取，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電子資料進(jìn)行歸檔，搜索查閱，為其他人參與這個(gè)過程提供更有效的幫助。
4.2 保護(hù)修復(fù)或電子形態(tài)展覽
在未來文物保護(hù)開發(fā)的過程中，還需要應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，尤其是強(qiáng)調(diào)多元化的開發(fā)和利用，注重電子形態(tài)的展覽，對(duì)傳統(tǒng)的清理內(nèi)容進(jìn)行鏈條上面的設(shè)計(jì)，采取傳統(tǒng)數(shù)字技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)相結(jié)合的方法，獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)，運(yùn)用逆向工程推算出目前文物所缺失的部分，按照這種三維數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行快速的打磨。同時(shí)通過三維開發(fā)技術(shù)還 可以對(duì)一些受損的表面進(jìn)行處理，對(duì)可拆卸的部分進(jìn)行黏合。
4.3三維數(shù)字化技術(shù)在文物開發(fā)中的應(yīng)用路徑
利用三維數(shù)字化技術(shù)，需要走多元化的路徑，同時(shí)對(duì)文化遺址的外化和深化做好深入設(shè)計(jì)。文物目前的展示方式主要是靜態(tài)的展列陳列等，未來在對(duì)文物進(jìn)行保護(hù)性的開發(fā)和應(yīng)用的過程中，就可以應(yīng)用目前的3D影像技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，真正做到文物展示和開發(fā)的動(dòng)靜結(jié)合、虛擬結(jié)合，豐富游客在整個(gè)參觀過程中的參與感和體驗(yàn)感。
數(shù)字化保護(hù)是文化遺產(chǎn)保護(hù)的重要手段，通過數(shù)字化技術(shù)和數(shù)字化設(shè)計(jì)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)文化遺產(chǎn)客觀、完整的數(shù)字化存檔，以及真實(shí)生動(dòng)的藝術(shù)展示，將成為未來永久保護(hù)和可持續(xù)傳播的有效途徑。同時(shí)也要考慮到數(shù)字化設(shè)備的選擇、文化數(shù)字化過程中的一系列風(fēng)險(xiǎn)問題，提出數(shù)字化的解決路徑。
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審核：施劍