博物馆数字化是指利用数字技术、网络技术和多媒体技术等手段，对博物馆的藏品、展览、教育等活动进行数字化处理，实现资源共享、远程访问和互动体验等功能。《国家文物事业发展“十三五”规划》要求进一步加快文物数字资源采集、加工、存储、传输、交换、服务等急需标准的制定，推进文物信息化建设，全面推进文物保护、利用、管理、研究的信息化整合共享工作，建设国家文物大数据库。坚持创造性转化和创新性发展，大力拓展文物合理适度利用的有效途径，突破文物展示利用手段和形式。

众所周知，文物是不可再生、不可替代的特殊资源，在政治、经济、文化建设等方面有着越来越重要的作用。加强文化遗产的数字化保护，延长珍贵文物的寿命，对继承和发扬我国优秀的传统文化，坚持科学发展观，贯彻落实“保护第一、加强管理、挖掘价值、有效利用、让文物活起来”的文物工作方针，都具有重要意义。

一、可移动文物数字化保护利用的必要性

博物馆目前现有的文物数字化保护工作基础难以满足当前“数字文物”的行业战略，亟需建设一个具有开放式架构、高度可扩展和可演化的数字化保护、管理、利用体系，以适应不断变化和演进的数字化保护需求。为全面推动文物数字化保护和行业信息化建设，全面提升博物馆的科学管理水平打下坚实基础。

众所周知，文物具有不可复制性和唯一性。实体保存因其易碎性又有着严格的运输和场地限制，不利于异地鉴别、展示和交流，这就在很大范围上制约了文物的研究、鉴赏和资源共享。通过对文物的主要特征如外观、结构、尺寸、颜色、质地、纹理及原始保存环境等信息的全面的数字化提取，就能对文物进行数字化的信息管理与保存，将增加文物的数字化数据信息量和安全性，理论上讲可以将已收集的数字化信息永久性地保存，即便原文物实体被损坏或消失。数字时代，这种数字化的信息管理与保存不仅是对文物，同时也是对其它文物史料信息的必然要求。

1.1文物管理的需求

统一的馆藏文物管理平台建设是博物馆文物数字化资源管理的重要环节。馆藏文物经扫描及后期的制作处理后，需要对其进行统一的管理和利用，避免“信息孤岛”现象出现，使馆藏文物的数字化资源能够形成统一的管理，避免文物信息搜集的繁琐程序，提高馆藏文物资源的管理效率。吉州窑博物馆未形成统一的馆藏文物管理平台，文物信息资源冗余，整理过程繁琐，不利于日常工作的展开，因此博物馆的数字化资源管理能力需得到进一步的提升。

1.2文物展示的需求

文物由于其易破损，不易于异地交流，使得许多文物珍品常年只能深藏一地，使得更多的人一睹尊容的愿望难以实现。利用虚拟现实和全景技术，可以将博物馆的馆藏文物信息和陈列展览在数字化采集与制作之后通过网络的形式传播出去，方便大众了解博物馆藏品信息，还可以将世界各地的许多不易接触、难得一见的文物珍品轻而易举地汇聚一堂，不受时间空间的限制，让各地的人们共同观赏。文物数字化技术对文物的保护、研究和知识推广有着积极的作用。

1.3文物保护与修复的需求

历经千百年留存下来的文物经过历史和风霜的洗礼，难免会有损毁。加之火灾、洪水、地震等重大自然灾害的发生，给文物带来的损失是不可逆，更是不可估量的。文物数字化保护技术通过对文物进行数据信息采集，建立文物资源数据库，形成完整且可以永久保存的文物数字化档案，可实现文物信息完整、全面而精准的记录，进一步提升文物的安全保护和信息管理。同时，通过对文物进行二维、三维数据信息采集，并进行数字化建模，不仅可以高精度重现文物的细节特征从而实现文物还原，还可以对文物进行虚拟修复，为文物修复提供参考数据。

1.4展陈提升的需求

吉州窑博物馆在当时布展条件下，缺少更加直观、互动性强的展示设备，无法提供多维度的博物馆文化展示服务。虽然有音频、视频等数字化手段技设备配合展览，但与藏品相关的信息未能在展示中实现相互关联，无法满足观众对文物信息了解的需求。另外，博物馆的展示空间有限，大部分文物只能在库房保存，无法通过现有技术手段与公众分享。

二、吉州窑博物馆基本现状

2.1博物馆文物现状

吉州窑博物馆位于江西省吉安县永和镇吉州窑国家考古遗址公园内，是集文物收藏保护、学术研究、旅游观光和社会教育等多种功能于一体的一座现代化博物馆。博物馆馆藏文物5185件，其中一级文物5件，二级文物42件，三级 文物321件。藏品部分为征集购买或私人捐赠，大多为永和吉州窑出土。藏品种类有：石器、陶器、瓷器、铜器、金银器、玉器、木器、钱币、文具等。博物馆特色藏品为吉州窑瓷器，所藏吉州窑数量多、质量高、品种全，是全面研究吉州窑生产、技术、工艺、销售等不可缺少的实物资料，对于全面揭示、还原吉州窑历史真貌起到决定性作用。吉州窑博物馆的文物信息管理主要依托于国家文物局数据中心开发的文物调查和数据库管理系统，管理对象主要是文物的基础描述信息，包括文字及部分二维影像，内容单一，并无法记录藏品三维尺寸、出入库信息等内容。根据2013年《国务院关于开展第一次全国可移动文物普查的通知》，吉州窑博物馆采集的数据是2016年12月31日前入账藏品的编号、名称、时代、尺寸、质地、完残程度及照片等数据。此类数据主要面临查找、更新工作量大，建设周期长等因素影响，无法便捷使用于展示与相关研究工作。

2.2博物馆数字化工作现状

吉州窑博物馆针对藏品档案数字化、藏品管理数字化及文物知识传播方面做了不少扎实的基础工作，但文物数字化的数量和质量尚不能满足更高的要求。吉州窑博物馆的数字化保护存在诸多问题，难以满足日渐面临损毁风险的脆弱文物及日益迫切的文物数字化保护需要。由于人力、物力、财力和技术等方面的原因，吉州窑博物馆存在馆藏文物档案不健全，纸制文物档案不利于阅读、保管，珍贵文物的相关属性信息未能全面记录等问题。在档案管理信息化、数字化，档案输出网络化方面还有巨大差距，不仅影响管理现代化，同时对文物藏品的开发和利用也有一定影响。很多珍贵文物的本体信息未通过精细获取技术进行高精度留存，一旦文物发生被盗被毁，无望修复或复制，将是博物馆和社会的一大损失。另外，博物馆缺乏统一的管理平台，对馆内的数字资源进行调度和管理，不利于馆内各类资源数据的管理。

三、吉州窑博物馆可移动文物数字化应用

为切实提高文物保存的安全性，实现文物和信息资源的科学管理、传播和利用，更好地促进文物“活”起来，吉州窑博物馆根据实际积极实施可移动文物数字化保护利用项目，在文物数据信息采集、三维建模、数字化管理及展示利用等方面进行了积极探索应用。

3.1文物三维数据采集

文物的三维数据采集是文物本体保护的基础性工作。对于文物本体的保护发挥着至关重要的作用，同时也是智能修复、数字展览以及三维数据库建立的基础。博物馆为了更好的保护这些珍贵馆藏文物，有必要对馆藏的珍贵文物进行全面的三维数据采集工作。

数据信息采集首先利用三维激光扫描技术、近景摄影测量技术对馆藏可移动文物进行数字化采集。通过三维激光获取高精度的点云，并结合摄影测量获取高清影像，建立文物的几何和纹理模型。再采用基于摄影技术的3D建模和激光扫描两种三维建模技术获得3D模型和高清照片。基于摄影技术的3D建模是对真实场景、文物的照片序列进行计算，匹配每张照片在空间中的位置，利用专门的建模工具而创建具有纹理的多边形三维模型。激光扫描设备小巧便携，快速高效，且扫描出的3D模型文件精度高，能够很好地展示文物局部细节。最后通过高像素摄影器材对文物进行多角度拍摄，并做后期处理，这样能够从宏观到微观对文物进行更详细的解读与展示，将文物更多的细节展现出来。

3.2文物三维精细建模

文物精细三维重建就是构建精确细致的文物三维模型，模型数据分辨率和精度均达毫米甚至亚毫米级。基于前期采集的文物三维模型和纹理模型数据，对点云进行精简处理，得到点云模型，在点云模型的基础上构建 3D-TIN 模型、CSG-Brep 模型，最后通过纹理映射（高清影像）建立几何与纹理模型。

三维激光扫描仪所得到的点云模型,是空间不规则的离散的点构成的，这些点云之间并没有构成器物的实际表面，所以要得到器物的有拓扑关系的真实表面，还要通过特殊的算法来恢复表面的这种拓扑关系，构建表面三角网模型就是其中一种比较简单而实用的方法，而且能保证三维模型的精度同点云精度一致或者高于点云精度，有助于进一步研究器物的整体和细节。

3.3馆藏文物数字化管理系统建设

藏品信息管理系统是以藏品信息为主，围绕吉州窑博物馆的保管、研究、陈列三大基本功能，涵盖藏品信息的征集、入藏、登记、记录、标注、存储、管理、检索、统计和定制输出等一体化信息化管理，实现文物的出入库管理、快速分类、日常文物清点、快速查找等业务的信息化和自动化，提高管理水平。

在以“藏品信息管理”为中心的思想指导下和在统一的数据采集标准基础上，通过基于 B/S 结构的灵活可定制的数据录入界面，并按照国标代码编制要求进行编码，编码符合系统性、完整性、唯一性、通用性、可扩展性原则，实现对藏品、作者、收藏、借阅等信息基于浏览器界面的统一快速输入、校对、审核和修改、删除，从而将已有藏品档案、账册、凭证、卡片的数字化，建立起吉州窑博物馆特有的藏品数据库。

利用系统管理所有吉州窑博物馆馆藏珍贵文物数字资源，包括物高清平面数据、文物三维数据、文物流媒体数据、文字材料等，设计相应的文物数据库，将它们通过系统管理起来，为本项目的所有数字资源展览提供综合、有效的后台支持服务。根据文物保护相关规定，本系统采用C/S架构，供博物馆管理人员使用。

3.4多媒体互动触摸墙

馆藏文物互动屏是通过一个具有强烈视觉冲击力的超大屏幕展示系统，把博物馆文物藏品的文字、图片、视频、三维模型等，利用数字化信息的形式进行呈现，把展陈方式从静态向具有感知的互动陈展方式转变，从而生动地展示内容，让观众多元地体验展览，使观众在参观中互动，在游览中学习，从而实现博物馆等传播教育的核心目标，弥补传统的通过展示馆藏展品信息的局限性。

吉州窑博物馆多媒体互动屏利用文物数据采集及精细建模数据，定制互动触摸墙服务器系统，该系统具有强大的图形处理能力和多路视频输入功能。互动屏允许多个观众进行自由交互，且相互不会造成任何影响和冲突，观众可直观的、动态的查看文物的各类信息，并且可通过图、文、视频、音频等信息了解到文物背后的知识和故事，还可通过文物的三维数字化展示模型近距离的观看文物，且能进行720度的观看。这让原本看不到的或看不全的文物实体，能利用新的博物馆展示技术，为观众提供新的观展体验。系统可以根据屏幕的剩余空间，自动计算展示界面生成的尺寸，如果大屏剩余空间不满足展示界面的最小尺寸，将给予观众一定的提示。和互动大屏还有点赞及下载分享等功能，点赞信息界面，可显示文物的收欢迎程度，系统会以数字的方式记录此文物被点赞的次数并排名；下载分享信息界面可显示文物的分享二维码，观众用手机扫描二维码， 即可在手机上打开文物的下载分享界面，并进行内容的下载分享。

四、结语

博物馆可移动文物数字化保护利用是不可再生性文物保护的需要，也是科技高速发展时代背景下文化展示传播的需求。博物馆数字化的逐步完善，极大改善了文化的传播和服务方式，把历史陈列展览、历史事件、文物等资源以生动的、交互的、智能的、现代化的技术手段进行集中展现，采用更加贴近群众、贴近实际、贴近生活的互动体验，实现学术性、知识性、趣味性、观赏性、互动性、便利性相统一。总之，数字化技术在文物保护利用领域起着越来越重要的作用，让数字化技术赋能文物活化利用，助推文博事业高质量发展。

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