文物博物馆管理中三维数字技术应用分析

摘要：文物博物馆作为具有一种教育性质的公共场所，在提高国民历史认知、提高历史责任感等方面有着不可替代的作用，所以文物博物馆的管理工作也是意义重大。三维数字技术作为一项先进的科技成果，目前在发达国家的博物馆管理中发挥着巨大作用，而该技术在我国相对来说发展薄弱。本文对三维技术进行了相关介绍，又对该技术的意义和具体应用进行了分析，对以后文物博物馆的管理工作提供了一些可参考经验。

关键词：文物博物馆;三维数字技术;应用分析

0.引言

据不完全统计，截止到2014年5月，我国博物馆数量达到4165家，全年接待观众数量超过6亿人次。在充分肯定我国博物馆建设取得巨大成绩的同时，也必须认清目前存在的巨大问题，例如：藏品保护问题、展品同质化现象严重等。三维数字技术集合光学、电学、计算机等先进技术于一体，可以对文物遗址及相关场景通过虚拟技术很直观的展现在观众眼前。三维数字技术可以充分弥补博物馆对传统文物保护手段的不足，还可以使博物馆的作用得到充分发挥。

1.三维数字化技术原理介绍

三维数字技术的实质就是一种虚拟现实技术，其原理是将一些相关数据以一定方式记录下来，一般是通过光学或激光扫描采集对象等手段，采集光信号通过反射被接收器接收，之后对其进行整理，转换为计算机可以识别的三维数字信息。然后由计算机将数据中的几何信息恢复成图形或图像显示出来。通过视觉展示，人们可以更加快速、准确的对该对象进行分析。目前，三维数字技术已经被广泛应用于建筑工程、流体力学、医疗事业、文物研究、影视作品等相关领域中。

在文物博物馆管理工作中，三维数字化技术与二维技术相比有着以下几个明显优势：

（1）采集数据信息方式为非接触式，避免了文物遭到接触破坏，而且保证工作人员的安全，而且搜集速度快，不受时间限制等;

（2）真实性强。目前的三维数字技术都是基于人体生理特征开发的，观众通过特制的3D眼镜、头盔和手套等可以和虚拟环境接触，拥有真实的感觉，这对提高参观者的兴趣是有很大促进作用的[1]。

2.文物博物馆管理中三维数字技术的应用分析

文物是人类历史发展的文化遗产，是博物馆得以存在的物质基础。博物馆一方面需要将文物展示给参观者，这也是博物馆的主要任务之一;另一方面需要对文物进行妥善保管和维护。但过多的展示必将不利于文物的保护。这看似矛盾的两个任务可以借助三维数字技术得以有效调和。

2.1文物的保护和修复

博物馆中文物种类颇多，而各类文物的保护和收藏手段必然不同。结合大量实例，导致文物损毁的因素主要为两类：1.自然因素。包括光线强度、空气湿度等;2.人为因素。在对文物进行陈列、移动、修复时的接触破坏[2]。

三维数字技术在文物保护和修复中可以发挥明显优势，例如通过资料调查和数据收集，模拟复原文物面貌，以及进行相关实验等。其具体方法是利用计算机对文物破损部分建立模型，在虚拟环境下进行修复试验，而计算机会根据修复手段的不同显示出不同的修复效果，最终找到最佳修复路径。这样就有效避免了修复的一次性问题。三维数字技术可以快速而无破坏的获取有用信息，通过立体扫面可以将文物的凹凸部分完美感应，这给以后的复制文物工作带来巨大便利[3]。

2.2收藏管理

目前，博物馆主要是将文物的种类、遗址、年代作为收藏管理的标准，而且作为静态资料展示给参观者。而通过利用三维数字技术建立起的数据库对提高文物的收藏管理水平有着巨大的优势，主要体现在以下几方面。

（1）检索信息更简单和全面。

根据统计，超过80%的参观者属于业余爱好者，繁琐的检索信息和流程会大大降低他们的参观热情，所以检索信息应该尽可能的直观明了，能用图画说明的就不用文字。例如在我国内蒙古博物馆中将三维数字数据库融入到检索系统中，参观者可以点击鼠标进入界面，会出现想要查询的文物名字和年代，如果没有可以直接跳过，接着进入本博物馆所收藏的所有文物目录，包括名称和年代。点击之后便可以进入立体观看文物面貌，旁边配以简单的文字说明。

（2）数据采集高效准确。

图像的立体展示需要数据采集为技术支持的。三维数字技术在信息采集上具有高效准确的优点。激光扫面具有时间和空间上的连贯性，而且精度可达到微米级别，扫描速度也非常快，对于较为复杂的文物，扫描工作也就需要30分钟左右。之后的文物颜色可利用专业的涂色软件进行处理[4]。

2.3应用于陈列展览

目前，利用三维数字技术的“虚拟展览”已经成为博物馆陈列展览的发展趋势。该类技术可以极大的丰富博物馆的展品

类型，例如可以将其他博物馆的珍贵文物扫描信息拷贝后在本博物馆展出，使很多参观者可以足不出户便能看到真实的文物面貌。这对提高博物馆的吸引力，更好发挥其作用有着极大的促进作用。

随着三维数字技术应用的普及，其应用成本必将大幅降低，这对文物博物馆来说无疑是一次提升管理水平，扩大影响力的绝佳机遇。现代博物馆已经不仅仅是珍贵文物的收藏、展示和研究场所，而且是面向全社会的教育和资料存储机构。三维数字技术可以促进文物博物馆之间的交流，提高博物馆在社会中所扮演的角色地位，使公众在惊喜和欢乐中学到知识。在博物馆的陈列展览中，三维数字技术已经是必然的发展趋势。

3.结语

三维数字技术作为一种虚拟技术，在文物保护和修复、博物馆的收藏管理及陈列展览中有着明显的优势，从近几年的3D电影热潮便知道该技术的巨大影响力。随着科技的发展，文物博物馆也应积极将新的技术成果应用到日常管理中。相关管理部门也应对相关技术人才的引进给予足够认识。

[参考文献]

[1]黄海.博物馆三维数字虚拟文物展示系统设计研究[J].沈阳理工大学设计学院，2006，（11）：34-36.

[2]张笑楠.古建筑室内环境数字化复原及其应用[J].家具与室内装修，2007，（09）：12-13.

[3]徐虎.虚拟现实技术应用与故宫文物保护[J].中国文化遗产，2004，（03）：79-81.

[4]申茂兰，兰德省.对现代文物保护与修复理念的认识[A].中国文物保护技术协会第四次学术年会论文集，2005-11-01.

（作者单位：莒县博物馆，山东 莒县 276599）