數字技術(shù)全面應用于文物展陳、保護修復、考古發(fā)掘
未來(lái)博物館會(huì )是什么樣（解碼·國際博物館日）
5月18日是第四十五個(gè)國際博物館日。今年的主題是“博物館的未來(lái)——恢復與重塑”，號召全球博物館共同探索數字化和創(chuàng )造新的文化體驗及傳播模式，關(guān)注博物館發(fā)展的新方向、新模式、新方案。
未來(lái)的博物館在哪里，長(cháng)什么樣？數字化帶來(lái)了極具想象力的答案。“十四五”規劃綱要提出，“推進(jìn)公共圖書(shū)館、文化館、美術(shù)館、博物館等公共文化場(chǎng)館免費開(kāi)放和數字化發(fā)展。”近年來(lái)，博物館業(yè)加快與數字化牽手，一個(gè)個(gè)文物保護研究項目，借助互聯(lián)網(wǎng)拉近了與公眾的距離；一件件珍貴文物移步線(xiàn)上，帶給人們耳目一新的體驗；一個(gè)個(gè)博物館形象IP開(kāi)發(fā)，讓歷史文化融入日常生活。博物館登云入網(wǎng)，展現出巨大潛能，博物館數字化轉型的未來(lái)令人期待。
——編者
展品“活”起來(lái)
數字展陳提升觀(guān)眾體驗
“曾經(jīng)，博物館是有圍墻的，展覽以實(shí)物形式進(jìn)行巡展。”四川廣漢三星堆博物館副館長(cháng)朱亞蓉說(shuō)，數字化讓博物館的邊界更加模糊，得益于先進(jìn)的技術(shù)，“云端”觀(guān)展成為常態(tài)，展覽借助科技走到不同城市，博物館真正實(shí)現了“無(wú)處不在”。
走進(jìn)改造升級后的三星堆博物館綜合館，生動(dòng)、豐富的多媒體技術(shù)更全面、更深入地表達三星堆文化內涵。序廳里，多媒體“三星堆之眼”勾勒三星堆發(fā)現發(fā)掘關(guān)鍵節點(diǎn)；正廳里，L型視頻墻用逼真的三維動(dòng)畫(huà)呈現了三星堆古城形成過(guò)程，吸引不少觀(guān)眾駐足觀(guān)看。據介紹，這些多媒體視頻采用電影級別的制作，最后的三維渲染環(huán)節用了70多臺電腦同時(shí)作業(yè)。
三兩好友相聚，賞花品茗、撫琴對弈……打開(kāi)湖南省博物館網(wǎng)上展廳，進(jìn)入《閑來(lái)弄風(fēng)雅——宋朝人慢生活鏡像》專(zhuān)題，伴著(zhù)古琴樂(lè )曲，宋朝文人雅士的生活場(chǎng)景徐徐展開(kāi)。該展覽于去年下半年上線(xiàn)，運用AR、VR、三維影像制作、多媒體信息技術(shù)等，制作了360度全景線(xiàn)上虛擬展廳，全方位立體式呈現了80余件文物。
如果說(shuō)數字技術(shù)能作為實(shí)體展覽的補充，那么看場(chǎng)沒(méi)有實(shí)體文物的展覽是什么感受？“震撼！”“很炫酷！”“仿佛穿越了！”去年9月，“互聯(lián)網(wǎng)+中華文明”數字體驗展在首都博物館開(kāi)展，處處給人以驚喜：用手撥動(dòng)加入交互密碼的“古琴”，一曲《廣陵散》在指間流淌；和著(zhù)人們的動(dòng)作，一襲長(cháng)沙馬王堆漢墓出土的“素紗衣”翩翩起舞……在體驗展現場(chǎng)，一名帶著(zhù)孩子來(lái)看展的退休教師說(shuō)：“科技與文化結合使展覽寓教于樂(lè )，增加了孩子對傳統文化的理解和熱愛(ài)。”
“互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，博物館應當積極運用數字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)思維策劃、組織、推廣展覽。”首都博物館信息資源管理與出版部主任孫芮英說(shuō)。與傳統展覽不同，數字展突破時(shí)空和地域，采用交互式展示手段、開(kāi)放式知識探索模式，讓觀(guān)眾在生動(dòng)的數字展品中開(kāi)始富有啟發(fā)性、體驗性的“漫游”之旅。
對于博物館而言，5G是數字化轉型的重要契機。“依托5G的技術(shù)優(yōu)勢，博物館可以實(shí)現更優(yōu)質(zhì)高效的公眾服務(wù)、更身臨其境的觀(guān)展效果、更豐富多樣的社教體驗以及建設更專(zhuān)業(yè)且開(kāi)放的科研平臺，‘智慧博物館’將從概念轉化為現實(shí)。”首都博物館信息資源管理與出版部工程師李陶說(shuō)，目前首都博物館主體建筑已完成基站布線(xiàn)，實(shí)現5G信號全覆蓋。
復原文物細節
三維采集助力保護修復
事實(shí)上，業(yè)內公認博物館數字化轉型的技術(shù)已經(jīng)普遍成熟，數字化采集只是第一步，數字化運用和保護又是一個(gè)難題。“內容為王，怎樣把知識性、娛樂(lè )性、互動(dòng)性很好地結合起來(lái)，是博物館發(fā)展下一步突破的方向。”朱亞蓉如此思考。
故宮發(fā)布5萬(wàn)多件高清文物影像的數字文物庫、首都博物館上線(xiàn)APP呈現數字化文物、三星堆開(kāi)設線(xiàn)上3D展廳……近年來(lái)，文物數字化在博物館行業(yè)逐漸深入人心，許多博物館都展開(kāi)了三維數字化采集工作。
整個(gè)數據采集過(guò)程乍看并不復雜：技術(shù)人員采用三維激光掃描儀、高清相機等設備收集文物數據，再通過(guò)數據建模，建起整件文物的三維模型。
然而，“要真實(shí)還原文物歷史狀態(tài)與容貌，需要高精度的數據。”朱亞蓉介紹，以三星堆博物館藏的青銅神樹(shù)為例，因為體型龐大，分成了幾十塊殘件分段掃描再拼接，單這件文物掃描就用時(shí)一個(gè)多月、數據處理用了半年。
精細的數字化采集，往往能做到高度復原每一塊殘件乃至文物細節，因此成為文物修復的重要參考。
古琴是中國歷史上的一種器樂(lè )形式，其形制和漆色斷紋具有很高的美學(xué)價(jià)值，琴身上所刻歷代琴人的題款，也為美術(shù)、書(shū)法、文學(xué)等考證研究提供資料。然而，大部分流傳至今的古琴都出現了不同程度的破損，保護修復對于研究和展出都至關(guān)重要。
王宜飛是湖南省博物館科研與編輯出版部主任，同時(shí)也是古琴保護修復研究團隊負責人。他介紹，湖南省博物館藏古琴共53張。在保護和修復古琴過(guò)程中，博物館成立了保護修復研究團隊，運用CT掃描、三維重構和3D打印等技術(shù)，在修復中實(shí)現最小干預和有效保護。
以唐琴“飛泉”為例，納音看起來(lái)是桐木材質(zhì)，可CT掃描后發(fā)現，原來(lái)它的面板是杉木做的，納音則是貼鑲上去的。掃描后，修復師會(huì )運用古琴三維數據，對缺失部分的結構進(jìn)行三維重建，先進(jìn)行虛擬修復，此后再對本體進(jìn)行修復，以此增加修復的精準度。
湖南省博物館從2016年底開(kāi)始籌備館藏古琴保護修復項目，2018年項目啟動(dòng)至今，組建了由文物保護、材料學(xué)、文物與博物館學(xué)、非遺保護和藝術(shù)設計等多學(xué)科專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員組成的館藏古琴保護修復研究團隊，對于館藏古琴的內部結構、斷代、定名、流傳經(jīng)歷等有了新的發(fā)現。
數字化采集是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，成本不菲。李陶認為，博物館數字化首先是藏品信息的數字化和展覽陳列的數字化，以此為基礎，通過(guò)各種多媒體展示形式，讓受眾獲得豐富的數字化體驗。首博目前亟待對藏品進(jìn)行深入發(fā)掘，這是一個(gè)需要持續投入和不斷更新的過(guò)程。
洞悉文物“身世”
數字技術(shù)用于考古發(fā)掘
博物館的展品大多來(lái)自考古現場(chǎng)。如今，文物展品與數字技術(shù)的關(guān)系，早在考古發(fā)掘現場(chǎng)就已經(jīng)開(kāi)啟了。
“目前正在進(jìn)行的三星堆遺址發(fā)掘，無(wú)論是從多學(xué)科研究還是考古發(fā)掘方法與技術(shù)，都站在了世界考古的前沿，可以作為新時(shí)代中國考古學(xué)的典范。”5月16日，中國考古學(xué)會(huì )給新成立的四川省考古學(xué)會(huì )發(fā)來(lái)一封賀信，這樣寫(xiě)道。
此次三星堆考古發(fā)掘的“科技范兒”引起人們廣泛關(guān)注，數字技術(shù)體現在文物發(fā)掘、提取的方方面面。
走進(jìn)三星堆遺址考古發(fā)掘現場(chǎng)搭建的現代化大棚內，只見(jiàn)圍繞6個(gè)恒溫恒濕的玻璃方艙，排開(kāi)多個(gè)考古實(shí)驗室：無(wú)機質(zhì)文物應急保護室、應急檢測分析室、微痕應急保護室……旁邊的會(huì )議室里，占據整面墻的大屏幕實(shí)時(shí)顯示考古大棚內的情況。“每個(gè)發(fā)掘坑都設有24小時(shí)不間斷拍攝系統，采集記錄的所有數據集中存儲起來(lái)，是未來(lái)考古研究的珍貴資料。”四川省文物考古研究院院長(cháng)、三星堆遺址考古發(fā)掘總領(lǐng)隊唐飛介紹。
發(fā)掘現場(chǎng)搬進(jìn)了實(shí)驗室，考古技術(shù)也實(shí)現了多個(gè)首次。在實(shí)驗里，一件青銅器形狀的白色硅膠套擺在桌上，這是為新發(fā)現的青銅尊量身定制的3D打印“防護服”。原來(lái)，青銅尊器型大，采取傳統的石膏固定提取易碎。因此，團隊先用3D掃描儀采集文物數據，再在3D打印出的模型上制作好硅膠保護套，給文物穿上后再提取。唐飛說(shuō)：“3D打印技術(shù)以前在文物修復中應用得比較多，但用在考古發(fā)掘上還是第一次，實(shí)現了技術(shù)應用的創(chuàng )新。”
值得一提的是，此次考古還首次應用了高光譜數據采集與分析，來(lái)識別文物表面的物質(zhì)組成。“高光譜技術(shù)一般用于遙感衛星。對于文物來(lái)說(shuō)，不同材質(zhì)對不同波長(cháng)的電磁波的響應不同，對發(fā)掘坑表面進(jìn)行光譜掃描，就可以預判文物的材質(zhì)。”現場(chǎng)實(shí)驗室里，西安光機所研究院研究員楊瑞杰演示起了數據分析設備，“比如青銅、象牙和絲織物的光譜表現就不一樣，在肉眼看來(lái)只是黑色‘土塊’的物質(zhì)，在高光譜成像儀的掃描下能一目了然。”據介紹，本次挖掘的4號坑中，一些絲綢制品的殘余就是這樣被發(fā)現的。(記者王明峰施芳王云娜陳圓圓)
