数字化赋能博物馆藏品管理和展示

博物馆的发展离不开科技的赋能，尤其是近年来数字技术的不断发展为博物馆藏品提供了更多的管理方法和展示方式。现从藏品的数字化入手，围绕博物馆藏品管理和展示两大方面，探讨数字化赋能博物馆藏品管理和展示的可行性及方式，为博物馆事业的高质量发展提供参考和借鉴。

作为重要的公共文化阵地，博物馆积极传承中华优秀传统文化，宣传科学技术知识，满足了人民群众对精神文化的追求。近年来，博物馆职能的体现形式日趋多元化，促使博物馆行业都开始利用先进的科学技术进行数字化建设，不仅体现在对文物保护和管理技术的迭代更新上，还体现在越来越多的博物馆注重利用数字技术优化观众的体验上。

博物馆行业要想谋求新发展，就要不断更新理念，做到与时俱进，打破传统的思想壁垒，将新方法、新手段、新技术融入展厅建设、藏品管理、展品展示以及文物研究之中。博物馆与数字技术的结合为藏品保护、管理与利用提供了科技支撑，是智慧管理、智慧展览展示的数据支撑。

数字技术在藏品保护和管理中的应用

博物馆中最早使用数字技术的板块是藏品的保护和管理。20世纪60年代，随着计算机技术的发展与普及应用，美国博物馆对藏品数字化管理模式进行了初探，在藏品管理领域掀起了一次科技风潮。在之后的一段时间内，藏品数字化管理模式在全球博物馆中得到了快速普及。

数字化赋能藏品管理    

传统藏品登记程序多为人工手动录入藏品信息的方式，包括填写纸质账目、方位卡、纸质档案以及手写标签等。由于这种方法较为陈旧、易出错且不易统计，数字化智能管理手段应运而生。无线射频识别技术（RFID）是当前博物馆行业普遍认可的数字管理技术，博物馆使用专用的RFID读取器识别附着于藏品表面的特定标签，利用频率信号将读取到的信号传输到读写器上，能快速搜索到目标藏品信息，还可以对应到藏品的具体位置。传统的库房盘查工作主要依靠藏品部的工作人员手动对藏品进行逐一盘查，对于藏品数量庞大、种类繁杂、位置分散的大型博物馆而言无疑是一项费时费力的工程。而利用RFID技术可以使藏品管理员在短时间内实时了解每件藏品的属性、动态、位置等信息。南京博物院利用RFID技术盘查库房内保管的4322件（套）藏品，仅用时193分钟，相当于每件文物仅用时2.67秒，理论识别率高达99.99%，可见利用RFID技术既能快速、准确地核对藏品信息，又能通过无接触的方式最大限度地保证藏品的安全。

博物馆的藏品管理需要结合时代特点和科技的进步实现与时俱进，RFID设备配合面向服务架构（SOA）和Java平台企业版（J2EE）建立博物馆藏品管理系统，能够使藏品管理实现规范化和通用化。RFID搭配SOA构架和J2EE平台能够有效实现对藏品的系统化管理，尤其是藏品的出入库管理。传统的出入库手续复杂且易出错，如信息在多次誊抄的过程中易出现错误，藏品存放数据和展出数据不对等，出库后藏品位置的二次移动导致位置信息遗失等。利用RFID技术能很好地解决这个问题。藏品标注的条码就是它的身份信息，不管在哪里，只要藏品移动时进行实时扫描登记，其原始数据到中间各个环节的数据都能一目了然地展现在管理者的操作界面中。

数字化赋能藏品保护

文物是历史的见证，承载了人类文明的历史记忆和文化内涵。随着时间的推移，藏品在自然因素和人为因素的双重作用下必然会出现一定程度的损坏，而且这种损坏是不可逆的。而文物信息的丢失会造成不可估量的损失，给今人了解世界发展和人类文明进程带来阻碍。因此，数据持久化技术就成为采集藏品信息时需要使用的重要技术。

过去的藏品工作有个不成文的规律，即藏品保护与利用是一对矛盾，而随着数字技术在藏品保护与利用中的应用，这对矛盾逐渐达成统一。目前，藏品图像采集方式以利用三维数字化技术采集为主，主要分为三维激光扫描类、立体摄影测量类、环物摄影类、三维激光扫描+摄影类、可见光栅三维扫描类等。运用三维数字化技术对馆藏珍贵文物的信息进行全方位采集，将文物的静态信息和动态信息汇聚成电子档案，并以三维动态模式进行输出和展示。三维数字化图像的完整度和清晰度都远胜从前。虽然文物在岁月的流逝中逐渐失去了本来的样貌，但是数据图像能将它此刻最真实的样子记录下来，供后人观赏和研究。

如果说藏品的三维数字化采集技术对于藏品的保护而言是扬汤止沸、隔靴搔痒的办法，那么文物保存环境的数据控制和评估技术便是直接针对藏品保护而产生的技术。数据控制技术不仅能够完整记录藏品所处环境的各项数据，还可以根据提前设定的参数对文物所处的环境进行实时调节，保证藏品始终处于最佳的环境之中，尽可能延缓藏品的老化和损坏。藏品数据评估系统能够从风险识别、风险评估、风险防控三个环节入手进行藏品风险评估。根据藏品的属性、结构、材料等性质，结合藏品当前的状态和健康程度，系统评估藏品的风险，并给出合理的解决方案。比如，灯光、湿度、温度等环境因素对藏品的保护来说至关重要。基于大数据和人工智能的风险综合管理系统，结合风险管理、综合管理与研究等基础模块，将风险识别、风险评估、风险防控等风险管理基本环节融入其中，同时利用大数据技术和人工智能技术对藏品保存环境进行详尽、科学的评估和控制。

数字化赋能文物修复

数字化技术应用于文物修复的起步时间较晚，发展速度却十分惊人。传统的文物修复以匠人手工修复为主，使用拍照、拓片等辅助技术，不仅会遗漏诸多细节，还会造成文物损伤。基于上述原因，数字化技术开始在文物修复中崭露头角。

字画修复领域最早引入了3D修复概念和技术。张芯语以辽宁省博物馆为例简述了馆藏书画修复时使用的数字化技术，其中提到数字显微视频技术能够放大文物表面肉眼无法看清的细节，可以观察到藏品的材料质地、颜色颗粒、虫卵菌群等状况；高光谱成像技术，通过光谱分析文物内部的物理结构、化学成分的差异，能够确定哪些部分是原有组织，哪些部分是受到虫菌侵害和环境污染的；软X射线摄影技术，能够确定馆藏书画颜料的“地层关系”，为馆藏书画的历史绘制了一幅“路线图”，为文物鉴定工作提供了依据。

随着3D技术的不断发展，金属器的修复工作也开始广泛使用该技术。故宫博物院与北京师范大学的专家学者曾共同探讨3D技术在文物保护和文物修复领域的应用前景，并对文物仿制、碎片拼接和残器修复等进行初探。张鹏宇以中国国家博物馆馆藏鎏金铜观音造像、双兽首三轮盘的仿制为例，介绍了3D打印技术在金属文物复制中的应用。中国国家博物馆摸索将3D数据采集、3D模型制作、3D打印、传统随色做旧等一系列工序进行有机结合，成功复刻馆藏文物鎏金铜观音造像、战国双兽首三轮盘，解决了不适宜采用传统翻模铸造工艺进行文物复制的难题。

陶瓷器具修复技术一直被认为是业内较难的技术，尤其是没有原始资料的器具的修复。上海博物馆文物保护科技中心对其馆藏北宋越窑青釉执壶残缺器进行了3D修复。由于该执壶破损较为严重，而且没有原型资料作为参考，修复难度极大增加。3D修复打破了原先的技术壁垒，能够计算出残缺的预估值和修复效果。通过3D扫描和分析，机器给出了与执壶残器的缺口完全匹配的修复方案，而且3D打印的配件与执壶的断面吻合严实，大小形状与原器物相匹配，达到了文物修复配件的要求。

数字化技术在藏品展览展示中的应用

数字博物馆也称虚拟博物馆，其将各种器物、标本及文件等藏品实体利用数字化技术、信息化手段和三维数据技术进行处理，借助网络完成了实体博物馆的数字化转换。当前，绝大多数博物馆的数字化展示都是借助全息摄影、虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等技术完成的。

体验者戴上VR/AR装备，在视觉、触觉、听觉等方面融入虚拟环境，获得身临其境的沉浸感，通过体感、鼠标、语音等游览名胜古迹，近距离观察文物的细节，这是普通展柜无法提供的感官体验。由于博物馆实体展览受限，数字化建设将成为博物馆发挥作用的必由路径，不少博物馆纷纷尝试将数字科技融入文物展览。

故宫博物院是国内最早探索VR/AR展示的博物馆，其于2015年以《雍正行乐图》为背景推出沉浸体验项目，观众置身其中，可以在养心殿上听众大臣高呼“吾皇万岁万岁万万岁”。《清明上河图3.0》互动体验更是经典之作，其占地1625平方米，巨幅互动长卷由20多位画师耗时400多天手绘而成，不仅还原了《清明上河图》中的场景，还保留了宋代画作的效果。“汴河码头”球幕影院采用一镜到底技术描绘了汴河从白天到傍晚的生动景象，带领观众穿越到古代，感受历史的沧桑和厚重。孙羊店沉浸式剧场应用全息投影，让观众“梦回大宋”，体验北宋都城百姓的日常生活。数字化展示让《清明上河图》“活”了起来，让观众在身临其境、寓教于乐中欣赏画作，收获知识，感悟历史。

所谓角色代入是指通过虚拟角色使体验者增强情景代入感，拉近观众和展品之间的距离。比如，首都博物馆“万年永宝——中国馆藏文物保护成果展”引入AR技术，观众用手机对准跪射俑，这件展品就会出现在观众的手机屏幕中，以动画形式展现它修复的全过程。又如，“唐韩休墓玄武图壁画”体验环节专设了沉浸式体验区域，四面墙壁上绘制了墓室内的壁画“乐舞图”。狭小的空间本就能让观众真切感受到墓室内的氛围，搭配AR技术，男女舞俑甩袖歌舞，跃然于墙壁之上。

随着社会的发展，博物馆领域提出了“系列博物馆群”的概念，从原来单一的针对藏品进行设计转变为在一定地理空间内，围绕展示主题，集合多个博物馆或多门学科进行设计的新型展示形式。“系列博物馆群”不应仅考虑文博领域，还要借鉴生态学中的“地理环境”、生物学中的“生态种群”、经济学中的“产业集群”、建筑学中的“建筑工艺”等多门学科的概念，从而实现相互联系、相互支撑，形成完整的保护与展示体系。比如，扬州中国大运河博物馆创新性地引入5G技术，巧用光影高科技，在展厅中设立了独特的沉浸式体验空间，在其中，观众可以登上一艘长约21米，桅杆高15米的“飞船”，全流域、全时段、全方位解读中国大运河，“置身其中”感受繁华盛景。在展示设计中，博物馆融合了当地的地理特征、自然环境、建筑风貌、人文景象、非遗文化等多方面独具特色的景观，这便于观众全方位了解大运河的历史和相关知识。

问题与展望

博物馆的数字化建设要坚持适用和适当原则。不同博物馆的发展模式和特色各不相同，在进行数字化建设工作时要始终立足于本馆的藏品和实际情况，不是所有的藏品、展览都需要数字化。博物馆工作人员要更加注重展览内容以及对文物文化内涵的深耕，而非简单的技术叠加，绝不能为了数字化而数字化，使观众产生视觉和审美疲劳。柴秋霞和姜琳馨发表于《科学教育与博物馆》的论文《博物馆藏品数字化展示的现存问题及对策建议》中指出，不论哪种文物数字化展示方式，都无法弥补人们观看藏品本体的临场感和仪式感，在展柜中近距离观看文物的感受远比线上观看文物的感受更加真切，震慑感也更加强烈。虽然博物馆数字化建设还有很长一段路要走，但是运用数字化赋能博物馆藏品管理、展览展示、文物研究等工作势在必行，这是打造智慧型博物馆的必由之路。