数字化技术在文物保护的应用(收集5篇)
数字化技术在文物保护的应用篇1
关键词：非物质文化遗产；现状；保护技术手段；数字化保护
非物质文化遗产是历史长河中人类的智慧结晶，是不可再生的珍贵资源。作为五千年文明连续史从未间断的国家，我国拥有的非物质文化遗产种类之繁多、内容之丰富，令世界艳羡。其中所蕴含的精神价值、思维方式、想象力，是我们的文化之魂、民族之根。
一、我国非物质文化遗产保护现状
我国在非物质文化遗产方面面临非常严峻的挑战，它在与现代化和全球化的进程进行一场艰巨的抗争。在中国，每分钟都可能有一位老艺人、一门手艺或一首民歌消失，每秒钟都可能会有一幢老房子被拆掉，因此非物质文化遗产的保护迫在眉睫。
我国近几年在非物质文化遗产方面做了大量工作。经过积极申报，已经成为世界上入选“人类口头和非物质遗产代表作”最多的国家之一，我国也参与了联合国教科文组织《保护非物质文化遗产公约》制定工作的全部过程，并于2004年8月经全国人大审议批准了《保护非物质文化遗产公约》，成为第六个加入《公约》的国家。2010年我国颁布《中华人民共和国非物质文化遗产法》，这是一部具有里程碑意义的重要法律。
二、非物质文化遗产保护中亟待解决的问题
虽然国家在非物质文化遗产的保护上已经有了战略性的认识，但是在具体操作层面，仍然有一些思路和问题亟待解决和完善。这主要包括三个方面的普遍性问题。
第一，是非物质文化遗产的保存和保护之间的差别问题。非物质文化遗产到底是单纯的保存，还是要加以开发性创造性的保护，必须厘清思路，统一思想。
第二，是如何进行非物质文化遗产的整体性保护问题。由于非物质文化遗产有着较为宽泛的文化元素和文化特征，如何进行保护，如何确定保护的范围，如何明确保护的手段和方法，则是需要研究的重要课题。
三、数码影像技术保护中国民间表演艺术和传统手工艺
我们通过“数码影像保护中国民间表演艺术和传统手工艺”这个课题项目的研究，探索出中国民间非物质文化遗产数字化保护的模式。所谓数字化的影响资料是人类文化活动和情感表达方式的独特资源，包括了由数字方式生成的，或从现有模拟文化资源转化而成的，采用数字形式的信息资源。这些资源的存储形式之限于数字化形式，而别无其他形式。由于所存储的数字化文化资源往往具备较高的社会、经济、文化价值，是建设未来的重要元素，对于人类发展具备长久的意义，因此是一种当代人为后代人提供的优良遗产。
文化遗产数字化的过程就是采用数字采集、数字存储、数字处理、数字展示、数字传播等数字化技术将文化遗产转换、在线、复原成可共享、可再生的数字状态，并能以新的视角加以解读，以新的方式加以保存，以新的需求加以利用。充分利用信息技术将文化遗产转化成数字化形态，使得文化遗产得以永久的保存和保护，实现文化遗产的重现、再生和利用（研究、传播和展示），从而体现文化遗产的历史价值，体现当代人对遗产的守望，体现未来人拥有遗产的权利。
根据上述对于文化遗产数字化的总体观点，我们认为：数字化的工作并不仅仅是简单的把文化形态加以纪录和保存，应该是采用数字化的方法，对这些资源做好二次利用，采用符合现代社会的审美观和艺术馆的方法加以改造，并向社会大众加以普及和推广。对于各类文化形式，如果要完成传承和保护，靠的是社会大众对该种文化形态的认同、了解和跟随，传承和保护应该发生在自然人和社会人的记忆里，而不是保存在冰冷的硬盘和机器里面，因此绝对不能把工作的重点放在前期的数据采集，而是应该放在后期的再次利用上。对于民间的非物质文化遗产保护，应该是“来源于民间，借助于数字回到民间，最终在民间得到发扬光大”。
而在此基础上我们开展民间非物质文化遗产保护的工作思路应该是“完整复原、情景再现、知识体系、有所规范、有所启迪”。
完整复原――保证在拍摄前期，能够对要保护的文化形态有着全面完整的认识，制定完备详尽的拍摄预案，做到文化要素的不疏漏、不遗失。
情景再现――针对各类文化形态总是需要存在于一定的文化环境中，希望进行文化形态保护时，最大程度对文化形态形成的原始文化环境加以描述，方便后期受众在在线情景中感受文化氛围。
知识体系――所谓知识体系，主要是针对当前对文化形态的保护往往存在简单化、孤立化的倾向，加强文化形态间的连接，加强文化要素间的联系，采用知识体系的方式，让受众能够快速的建立其保护文化形态的全面认识。
有所规范――通过文化形态保护的实践，以及同业界、学界专家的理论探讨，形成可操作的实践指南，以及具备指导规范意义的标准工作流程和标准格式规范。
有所启迪――在保护实践中，要有针对的提出具备创新性的文化保护方法。
我们在实施阶段根据数字化的基本过程，即数字采集、数字存储、数字处理、数字展示、数字传播的全过程，将项目进行了逐段的拆分。以“数码影像技术保护中国民间表演艺术和传统手工艺”为例，按照数字化过程和工作的纵向顺序，分解成了三个阶段。
这三个阶段分别为：“调研与问题定型”，“数码影像的前期采集”，“数字资料的后期保存和保护”三个方面。
第一个阶段“调研与问题定型”：主要需要完成以下方面的工作：
细化和规定本项目的任务需求、工作计划、项目目标.
完成中国民间表演艺术及传统手工艺的内涵和外延调研。
完成数码影像技术的科技发展趋势和技术现状调研
完成当前民间表演艺术及传统手工艺的田野调查和问题分析
完成相关从业单位的经验和教训总结
民族民间舞蹈文化要素保护研究
中国民间表演艺术及传统手工艺专题片国内拍摄现状分析
第二个阶段为“前期采集技术”，主要是针对民间表演艺术和传统手工艺的拍摄技法、采集方法进行具体的技术研究，具体内容包括：
规范化的民间舞蹈拍摄基本技术指导
民间舞蹈专题类型片的拍摄基本方法
规范化的民间戏曲拍摄基本技术指导方案
民间戏曲的专题类型片拍摄基本方案
民间舞蹈的三维数据采集技术方法指导方案
第三个阶段为“后期的保存与保护”阶段，主要针对已经数字化的数码影像资料进行相关的技术研究，主要研究内容包括：
数字化影像资料保护的范围
数字化影像资料的保护性使用方法
数字化影像资料的保护延续性问题
数字化影像资料的数据格式管理
数字化影像资料元数据的设计方法
数字媒介的物理保存方法
数字化保存中的风险与处置方法
版权管理的基本措施
在横向上，我们则根据文化实体的类型，将本项目所涉及的所有文化实体分成了三类主要工作对象进行分类研究。
由此，本项目的纵向工作技术路线同横向的工作对象形成了一个网状的技术处理关系。
同时，数字化资源的保护涉及到版权管理。数字保存的权利管理，需要处理数字信息创建者、数字信息出版者和数字信息长期保存者的权利分配、权力转移、权利实现和权利平衡等问题。更广泛的权利管理还应包括被保存数字信息使用者的权利管理数字保存权利。数字版权的应用目标在于数字信息长期保存者拥有保存数字信息的权利；在于采取特定方式，在充分尊重数字信息创建者和出版者相关权利的前提下，保证数字信息长期保存者合法地保存数字信息，并能够提供适当的利用。目前各国均有专门法律来保障数字信息创建者和出版者的权利，但却没有任何国家有法律来保证数字信息长期保存者保存数字信息的权利。因此当前数字保存面对的最主要障碍之一就是知识产权问题，而数字保存权利管理的核心也就在于各方对被保存数字信息知识产权的掌控协调和平衡。
对于版权管理的基本原则包括以下几个方面：
1、尊重版权和相关权，包括版权作品创作者和表演者的道德权；
2、在保护机构范围内进行数字化和使用，应该得到版权拥有者的同意或基于法定例外；
3、网络存取应该得到版权拥有者的许可；
4、版权拥有者的许可，原则上意味着基于个人或集体许可或基于上述两者的版权清算。
由于目前并没有存在全面的关于数字保存知识产权的法规，因此在在下述保存活动中，可能存在版权问题：
随时间推移，保存机构可能需要重复地拷贝保存的数字信息，这些活动可能需要获得版权所有者的授权和允许；
如果作为保存拷贝的结果，出版物改变，那么权利拥有者可能感觉他们精神权利被侵犯，从而引发知识产权问题；
再创造的问题。可能很难证明出版物的保存拷贝仅仅是拷贝，不是全新的版本（再创造），权利拥有者可能会认为保存机构正在改变或者重新出版其拥有版权的产品。
保存机构需要关于文件格式的详细说明来实施保存计划，比如迁移数字信息或者制作仿真器。而这些详细说明本身有版权问题，并且还可能有潜在的商业敏感因此权利拥有者可能不愿意允许获取或者存储这些信息。
在未来的某一时间，被保存信息可能提供使用。这会影响权利拥有者的商业利益，从而引发知识产权问题。
有些数字信息内容上有多重权利拥有者。这些权利拥有者可能包括出版商、作者、艺术家等。出版商与软件制作者一起，使得权力问题变得更加复杂。在此情形下，获得得到多重授权的数字信息是很困难的。
四、非物质遗产保护的发展路径
“保护”终究是针对过去的事物而言的，而作为文化遗产的多数事象既是历史的积累，也是今天的现实，同时也为未来的发展提供了基础，它是在不停地变化当中。“发展”是面向未来的。所以，保护与发展是一对矛盾，要很好地加以解决，许多非物质文化事象都不是一元的结构，也不是孤立存在的，它们往往是混元的和共生的。当我们说保护的时候，正像上面所引的范围那样，多少是解构了的，我们很难把历史的生活方式全部原样地保存下来，但我们后人可以利用现代的科技手段把这些非物质文化遗产活态的原貌保存下来，这给后人留下了很多参考的依据，同时也是探索非物质文化遗产保护的新手段。
非物质文化遗保护正进入数字化时代，我们需要利用先进的科技手段进行非物质遗产保护的数字化建设。我们可以利用数据库技术和虚拟现实技术将非物质文化遗产的资源整合到网络这个虚拟但无比广阔的平台上，这将对非物质文化遗产的保护在整理、研究、交流、展示和教育等相关领域起到重要而巨大的作用。应用信息技术手段使大众通过网络就可以欣赏到各种独具特色和风采的非物质文化遗产，同时能够感受到本土文化、传统文化的精神气韵。这样，大众接触到这些数字化资源的几率就更大、文献使用率就更高，我们在保护非物质文化遗产的道路上就更向前迈进了。
五、结语
总之，文化遗产象征着一个国家的“软实力”，而非物质文化遗产更是作为文化遗产的重要组成部分，日益面临濒临消失的危机。这些祖先留给我们的财富需要我们全社会的共同努力，让它不断传承和发扬下去，让人类的智慧结晶在历史长河中不断闪耀下去。
参考文献：
[1]黄永林，谈国新.中国非物质文化遗产数字化保护与开发研究[J].华中师范大学学报（人文社会科学版）.2012（02）.
[2]姚磊.非物质文化遗产研究述评[J].广西社会科学.2013（10）.
[3]刘承华.基于非物质文化遗产保护特殊性的立体对位思维[J].艺术学研究.2014（00）.
[4]栾美芳.民族旅游开发与非物质文化遗产的保护和传承[J].旅游纵览（下半月）.2015（02）.
数字化技术在文物保护的应用篇2
关键词：数字化；民族文化；保护；研究
我国是一个少数民族众多的国家，大量的少数民族文化和汉民族文化的水融构成了整个中华民族文化。在漫长的五千年发展历程中，我们辽阔的国土上存在着大量的历史文化遗迹和各式各样的人文景观，以及保存在图书馆和博物馆里的珍贵文物及典籍。并且存在着各式各样的风土人情，这样物质的和非物质的民族文化遗产都是无法估量和无比珍贵的。如何采用数字化手段保护和研究这样珍贵的民族文化遗产，已经引发了很多人的思考[1]。
一、民族文化的内涵及新时代特征
什么是文化，很多人各执一词，其中被大众所广为接受的一种认知和定义便是泰勒所提出的“文化是一个复杂的整体，其中包括知识、信仰、艺术、道德、法律、风俗以及人作为社会成员之一分子所获得的任何技巧和习惯”，这对文化是一个很好的诠释。而民族文化它所包含的内容和特征又是极其广阔的，而且随着生活的变化和思想观念的转变也同样引发了民族文化的转变，并且还伴随着很深的时代气息，其新鲜的时代气息主要表现在以下几点：首先，当前的信息化时代的大背景下民族文化旅游业的飞速发展已经成为目前民族文化发展的重要手段和途径，发展飞速的民族文化旅游业带动了整个民族文化的保护，为传统民族文化的保护提供了强大的动力和帮助，而且当前的民族文化保护也不能缺少民族文化旅游业的帮助；其次，经济价值正在逐渐取代文化价值从而占据民族文化的核心地位。伴随着目前国内经济形势的大好前景下，旅游经济发展速猛，而旅游经济对民族文化的发展影响深远，民族文化的发展方向正在向经济方向靠拢，而民族文化中的反映民族生活的民族性正在下降，而民族文化中的伪造情况也越来越多；再次，国内的民族文化产业正处于起步阶段，文化创新的速度与日俱增。民族文化产业的重心应以民族文化为主要核心。注重文化创新对民族文化的发展至关重要，维持一个民族的文化活力，关键就是看创新；最后，不同的民族文化之间的相互竞争越来越白热化，利益驱使的目的越来越突出。文化竞争竞争的是各自的文化价值，只有文化价值提升了，才能在竞争中胜出。文化竞争的实质就是经济竞争，是对各种资源的追逐竞争。而民族文化作为一种很重要稀缺的资源，如何在现代商业化和旅游经济的催化下转变出最大的经济价值来，将各地的丰富的民族文化内涵充分展现出来，吸引更多的游客，整体来推动当地的发展，构成了整个民族文化新发展的核心内容[2]。
二、保护民族文化的必要性
随着时代的发展的速度越来越快，以及城镇化发展的冲击，很多珍贵的民族文化由于缺乏行之有效的保护手段和措施，正在面临越来越危险的环境。我国绝大多数的民族文化遗产，主要集中在相对贫困落后的农业区范围，这些地域的经济发展是很落后的。但是，随着近些年，由于这些地域的特殊民族文化形式越来越受到大多数人的青睐，民族文化旅游成为当地经济发展的支柱，从政府到民间都希望通过这种对民族文化资源的旅游开发来带动本地的经济发展，实现本地域的脱贫。但是旅游经济却是对民族文化发展造成危害的一个最主要的原因。一旦这些民族文化资源由于旅游经济的带动越来越知名，会逐渐对当地的原生态的民族文化环境造成一定的破坏，逐渐破坏当地的民族文化特性，丧失其独特的文化价值。由于这些民族文化价值大都不是物质性的，是以一种精神性所存在的，一旦遭到破坏，短时间内根本无法发现，特别是那些经济特别落后的地区，这种破坏也是最严重的，因此需要加强对民族文化遗产的保护。根据目前国内普遍存在的现象，如何有效的处理好对我国目前民族文化遗产的保护，是我们目前迫切需要立即解决的。如果采用相对传统的保护方法，其前期的准备和实施阶段过于繁琐和漫长，很难在短时间内解决问题，但是随着目前科技的发展，数字化技术的大量应用为我们保护这些珍贵的民族文化遗产提供了可能。合理的利用现代数字化技术可以有效的将这些珍贵的民族文化遗产记录保存下来，建立相应的保障数据库，切实的保护好珍贵的民族文化特性，为今后的文化研究工作提供了重要的帮助。
三、在数字化技术下保护民族文化与传承的具体运用
1.运用数字录音、录像技术等技术。
目前数字化方向的保护技术主要为数字录音、录像等手段。数字化录音及录像相比于过去的采用磁性材料录音、录像的手段要更加精密，而且效果也更加逼真和出色。出现这种效果的主要原因是因为才用数字化技术中的计算机中介是采用二进制信息来表示的。而二进制信息是通过离散的方式来表示的，是不连续的，这种不连续的表示方式比传统方式更加容易实现、稳定、抗干扰能力强等等。这种表现方式与计算机信息的处理方式如出一辙，使之能够很方便的在计算机中进行处理运算。同时，可以可以根据实际情况对记录精度进行很方便的调整，满足不同的需求。例如音频的记录模式：分别有电话（3KHz）7位取样模式和CD（44.1Hz）16位取样等各自不同的音频模式。都可以根据记录音频时的当时环境和需求分别加以区别，保证录制效果的完整和逼真性。数字录音和数字录像技术可以用在保护民族文化和传承中的歌舞、绘画、民族剪纸等等[3]。
2.运用数字三维成像技术。
数字三维成像技术也就是常说的3D技术。大众所常接触的3D技术即是3D电影，3D电影就是一种立体电影，为观众呈现逼真的电影环境，使人身临其境，仿佛置于真实的世界中。三维成像技术的高超所在便是相比于传统的二维平面成像技术，它能使人产生立体的感觉，平时大家采用的数码相机和以前的光学相机并不能排出立体的效果，那是因为在记录图像的过程中，相机只是保存了长度与宽度这两个单位，而深度这个单位并没有保存记录下来，所以大家看到这种技术所拍摄出来的图片时并没有三维立体的感觉。我们所生活的这个世界是三维立体的，我们平时所看到的物体也是三维立体的，那是因为我们观察这个世界是通过我们的两只眼睛，这两只眼睛的距离一般在6cm所有，正是因为这段距离，使我们在观察世界和物体的过程中产生了视差，就是说在观察物体时每只眼睛看到的结果是不同的，这种差异结果通过神经传递给大脑，使之在我们的大脑中形成三维立体的图像。这种技术手段早在上世纪60年代便早已问世，这种早期的技术手段就是模仿我们双眼的视差这种生理特征，在记录图像信息的过程中，采用两部机器分别从不同角度来拍摄已达到立体的效果，而放映时同样用两部放映机同时工作，再通过一种特制的眼镜，使人们在观看时产生立体效果，进而达到三维成像的要求。这种早期的拍摄手段过于繁杂而且后期的工作量也十分大，已经不能被当前的社会所采用。目前所采用的是很先进的数字化模拟3D技术，这种数字化3D技术大大缩减了影片制作的周期，减少了工作量，效率得到了大大的提升。利用数字3D技术可通过计算机模拟出一台摄影机，通过一条影片就能产生两台摄影机达到的效果，这种新的数字化三维成像技术一经问世就得到了大众一致认可。这种数字化三维成像技术的出现为保护我们民族文化和传承提供了强有力的保障，通过三维成像可以对民族文化中的瑰宝，比如民族曲艺和歌曲进行全方位的记录，记录下真实的、身临其境的三维立体影像资料，为以后的学习和研究提供了可能。
3.运用数字图案媒体数据库及相关计算机辅助设计技术
数字图案媒体数据库是一种常用的数字化多媒体数据库，这种多媒体数据库可以大容量的储存大量的音频和图像以及视频等等，是目前现代科技的研究前沿之一。民族文化遗产中具有大量的带有民族特征的剪纸、刺绣、马尾绣等等，这种民族文化形式的图案都有很多鲜明的民族文化特征，对研究民族的人文特征和风土人情具有很重要的作用，为了保护这种具有地方民族特色的图案不会消失，应该采用数字图案媒体数据库将这些鲜明独特的艺术图案保存下来，一旦保存下来，可以方便的进行查询、检索以及传播，是保护图案类文化遗产的一种重要手段。同时如果将计算机辅助设计技术与数字图案媒体数据库这两个先进技术有机结合起来，通过计算机辅助设计技术对图像进行查询、检索等，再根据数据库中庞大的数据量对图案进行开发设计，使传统文化形式得以保存延续，甚至得以发扬光大，不仅能达到保护民族文化和传承的目的，而且对于当地民族文化艺术的产业发展也起到了很大的促进作用[4]。
四、结论
我国具有56个民族，具有很多的民族文化资源。不同民族在漫长的历史变化中都产生了大量的不同风格的民俗和文化，这些民族文化都是中华文化不可或缺的有机组成部分。进入21世纪以来，伴随着各个民族文化融合脚步的不断加快已经社会生产力的飞速发展，大量的优秀民族文化遗产正在接近濒临消亡的边缘，对它们进行保护是每个民族义不容辞的责任，是每个民族交流创新的需要。数字化技术的出现，加快了整个社会前进的脚步，通过对民族文化资源在信息化背景下进行数字录音、录像技术；数字三维成像技术；数字图案媒体数据库及计算机辅助设计技术等手段的保护，相信正确的研究方法和保护手段一定会对民族文化和传承起到正确良好的积极影响。（作者单位：贵州省贵阳市花溪区贵州民族大学预科教育学院）
参考文献
[1]卓么措.民族文化数字化保护与传承研究[J].兰台世界，2012（35）：97-98.
[2]蔡群，任荣喜，邱望标.贵州少数民族非物质文化遗产的数字化保护方法研究[J].贵州工业大学学报（自然科学版），2007（4）：46-49.
数字化技术在文物保护的应用篇3
“中美文化论坛”的宗旨是为中美两国在文化领域建立一种具备公共性、学术性、互动性的定期对话机制。通过此机制，中美两国可就文化相关议题进行对话与交流，探讨在文化多样性的当代语境中，文化艺术的发展方式和文化遗产保护等问题，加深中美两国在文化艺术和人文科学领域的了解，促进双方在文化艺术和人文科学领域的友好合作，推进两国的文化交流得到全面、持续、深入的发展。
在为期两天的会议中，中美两国专家学者围绕“数字技术与文化遗产保护”的中心论题，针对数字技术在遗产保护中的作用、数字技术与当代文化发展等多个论题进行了广泛对话与深入讨论。
蔡武部长在会见美国代表团时高度评价此次学术研讨会。他说，中美两国文化部门和机构加强交流与合作，符合两国和两国人民的根本利益，有助于加深两国人民的了解与友谊。此次文化部与美国国家人文基金会合作，共同举办“中美文化论坛”学术研讨会，在促进中美两国之间的文化交流，在促进数字技术与文化遗产保护工作的结合方面发挥了积极作用，它不仅标志着中美两国文化交流与合作达到一个新的阶段，而且对推动两国关系的发展也具有十分深远的意义。他说，数字技术的出现并在文化、艺术、人文科学等领域的广泛运用将为人类文明的创造、传播、研究和保存带来前所未有的巨大变化，昭示人类文化发展的一个新方向。研讨会经过两天的积极热烈讨论，取得了丰硕成果。与会专家在文化多样性、文化遗产保护、信息数字化的发展等问题进行了深入的对话与交流，分享了各自在文化遗产的保护和研究方面运用数字技术的经验，提出了许多富于创新性的学术观点，取得了不少共识。他表示相信，中美两国文化关系前途宽广，潜力巨大。在双方共同努力下，中美两国的文化合作必将迈上一个新的台阶。
文化部副部长、中国艺术研究院院长王文章在论坛开幕式致辞中指出：“中国政府历来重视文化遗产的保护工作，特别是在利用数字技术保护文化遗产方面，做出了诸多富有成效的工作。故宫博物院和国家图书馆就利用数字技术在文物和古籍保护方面取得了突出的成就，中国非物质文化遗产保护中心在非物质文化遗产的保护方面也进行了许多有益的实践，中国艺术研究院还利用数字技术对大量的传统音乐资源进行修复和保护。我们希望通过这次中美文化论坛，能够与美方广泛地开展科技和文化之间的交流，挖掘中华文明的优秀传统元素和宝贵遗产，为人类的和谐发展与和平进步做出积极的贡献。”
美国国家人文基金会主席科尔在开幕式致辞中讲到：“我们两国将在支持人文学科以及文化遗产的保护及介绍方面寻求进一步的合作。对于未来两国之间富于成效而重要的文化和学术交流，我充满了热切的期待。运用数字技术能够很简单地处理以往不能解决的问题。在这些领域，数字技术所显示出的巨大力量让我们思考新的问题，寻求能够跨越时间和不同物质的新的关系和模式。在美国人文科学基金会，我们深信数字技术在改变人文学科方面也有巨大的潜力，也会以同样的方式改变人文学科的知识、教学以及规划和设计。我们希望能引领这一‘新边疆’的开发。”
文化部副部长赵少华在闭幕式致辞中指出：“中美两国文化部门和机构加强交流与合作，符合两国和两国人民的根本利益，有助于加深两国人民的了解与友谊，也具备坚实的经济、文化和社会基础。此次‘中美文化论坛’，无论从主办方的规模和规格来看，还是从讨论和交流的深度、广度来说，都堪称是中美文化和学术交流史上的一件盛事，它必将为中美文化交流开启更为辉煌的篇章！”
数字技术：为文化遗产保护提供新空间
数字技术的发展为文化遗产的保护、开发与展现创造了新的技术和物质手段，同时也改变了传统文化遗产的保护方式。美国印第安纳大学传统音乐档案部主任麦克・凯西提出，目前音频保护存在数量大、退化、陈旧过时等三大难题。印第安纳大学利用数字技术保护历史档案的策略有三种：迁移、复制和确认。美国内布拉斯加大学人文科学数字研究中心副主任肯尼斯・普莱斯介绍了美国的惠特曼超文本数字资料库的建设经验。中国故宫博物院副院长李文儒指出，数字化技术正在以前所未有的方式与速度推动着博物馆公益性、公共性核心价值的全面实现。故宫博物院在数字技术展示方面所做的探索主要有：故宫博物院数字化信息的采集、保管和传播，推出与展览同步的数字化服务，充分发展网络服务，研发制作《天子的宫殿》等。中国国家图书馆副馆长陈力指出，数字化为中华文化遗产保护提供了新的发展契机。国家图书馆已经完成和正在进行的数字化工作包括：中文书目数据库的建设、光盘数据库的引进、馆藏特色资源数字化工作和国家数字图书馆工程等。在文化遗产保护的数字化中，资源的科学处理、使用、管理、长期保存等应当受到更多的重视。中国艺术研究院建筑所所长刘托提出，数字技术在保护和传承正在消失的传统建筑的构造和营造技艺方面具有不可替代的作用。中国传媒大学张骏教授认为数字技术在文物保护方面的作用主要有三点：数字复原、陈列展示和数字备案。
数字技术：促进文化遗产的开发利用
数字技术带来的先进的信息采集、处理与传播手段，正在以前所未有的方式与速度，推动着当代文明的发展，改变着人类文化的存在形态。中国国家广播电影电视总局科技委副主任杜百川指出，数字化是为了建立新的服务体系、运营体系和新的发展平台，应对其他传输手段和其他新媒体的竞争。我国广播影视数字化的重点是传统广播影视从模拟向数字的过渡，并积极拓展新业务和新媒体。中国艺术研究院非物质文化遗产数据库管理中心主任王路介绍了艺术研究院在非物质文化保护方面所做的“中国非物质文化遗产数字博物馆”等工作的相关经验。中国艺术研究院音乐研究所李玫研究员指出：中国艺术研究院收藏的汉族民间音乐涵盖中国大陆31个省、市、区和40多个少数民族的音乐。音乐音响资料共约7000多小时。研究院正在进行的“馆藏濒危音像档案数字化抢救”项目最终要完成对音频、视频、图片、古籍文献的全面整理并实现数字化存储与使用。北京奥运会开闭幕式视频影像总设计师杨庆生、奥组委项目专家徐刚介绍了奥运会开闭幕式中运用数字技术表现中华文化遗产的新鲜经验，打开了思考数字技术开发利用文化遗产的独特思路。
数字技术：当代人文艺术领域的“双刃剑”
数字技术带给人类的不只是福音。在看到数字技术的积极作用的同时，专家也指出，它是一把双刃剑。中国艺术
数字化技术在文物保护的应用篇4
[关键词]数字博物馆;三维扫描仪;数字水印
【黑龙江史志2015.4（总第341期）】
数字博物馆是对自然遗产和文化遗产等各方面的信息，采用数字化的形式进行存储和管理，并利用计算机技术进行数字化展示，提供教育和研究等各种服务，是融合了计算机技术、博物馆学和传播学等多学科的信息服务系统。数字博物馆十分强调对展品的数字化展示，一般来讲，数字博物馆具有数字化存储、数字化展示、远程教学等功能，其关键技术包括藏品的二维采集技术、三维采集技术、多媒体加密与数字水印等。
一、数字博物馆的优势
与传统的博物馆相比，数字博物馆利用计算机技术等现代化的技术对展品进行管理以及保存，利用三维虚拟技术对展品进行展览，可以减少频繁的真实展示，有助于保护文物，减少展品受到的损伤并降低展品被偷盗的可能。数字博物馆的展示手段更加多样化，可以对全国各类展品资源进行整合，有利于各个展馆实现资源共享。数字博物馆采用逼真的虚拟技术可以预先展示文物修复后的影像，有助于检验修复技术以及手段的可行性。此外，数字博物馆的出现是博物馆管理水平的一大提升，提高了博物馆的工作效率，有助于展品的保护以及多方位展示，能够起到很好的宣传作用。
二、藏品的二维信息采集技术
（一）藏品传统影像的技术要求
对于传统影像而言，总体的技术要求是突出主体，背景简洁干净;尽量将被拍摄物体充满画面，以保证影像的信息含量;拍摄时要注意选择视点，尽量减少影像透视产生的视差，并尽量保证色彩还原的准确性;一级藏品应当采用120片幅以上的相机拍摄，二级以下（含二级）藏品可以用135相机拍摄。拍摄立体藏品时，主题的图像要清晰明了，如果仅仅只有一幅影像时，需要选取主要代表面，并保证藏品器型的完整。拍摄平面藏品时布光要均匀，画面上不能出现明显的亮度差别，拍摄者要尽量用一幅画面来记录整个平面文物的影像，如果必须要进行接片，要保证胶片上画面的重叠部分不得小于0.5厘米。
（二）藏品数码影像技术要求
藏品数码影像采用RGB真彩色模式的位图表示法，并保证影像上每个原色的灰度等级不低于64级。采用间接数值化方法采集数码影像时，要保证扫描设备的光学分辨率在600dPi以上，每帧的像素在150万以上，采集的数码影像采用PJGE格式压缩，压缩比不超过10：1。
（三）文物藏品拍摄技术要求
文物藏品价值高，容易受损，不易挪动，种种特点使文物藏品的拍摄有别于其他藏品的拍摄。文物藏品的拍摄不能够出馆，照相用光十分严格，对文物藏品进行拍摄时，要注意以下几个方面：一是角度的选择，角度选择的最终目的是寻觅最佳观赏面，还要尽力表现文物藏品的造型美。二是背景的配置，注重简洁平整，色调素雅，这样可以凸显出文物藏品的凝重与典雅，常用的背景色彩是黑、灰、白三种颜色。三是用光的选择，顺光、侧光、逆光、顶光、底光等要进行合理配置，光的强弱应当根据不同文物藏品的性格进行选择，光的主次也要随着器物造型各部位的主次关系进行安排。四是光斑的处理，光斑运用得当有助于表现器物的光泽质感。五是投影的处理。
三、藏品的三维信息采集技术
很多人并不满足于只看到文物藏品的二维图片，加入“深度”才能够在计算中准确地模拟真实的文物，数字博物馆就是采用三维建模的方法来构造虚拟文物，因此，三维建模技术是数字化文物模型的基础。利用三维扫描技术可以直接获得文物藏品的三维数据信息并重新建立模型，可以很好的解决扫描中出现的信息丢失问题。藏品的三维信息采集技术可以分为接触式技术和非接触式技术两大类，接触式技术要求必须手工或者使用工具对物体进行接触，而非接触式技术则是利用存在的能量或向物体投射一束能量来达到测量的目的。
四、藏品的数字化保护技术
（一）数字水印技术简介
数字水印技术是藏品数字化保护技术的研究热点。数字水印技术是将一些特定信息按照某种方式植入宿主信息中，当宿主信息在传播的过程中被非法复制而产生纠纷时，可以提取出数字水印来验证版权的归属或者验证宿主信息的完整性，以此来保护著作人的合法权益。这里的宿主信息十分广泛，可以是任何一种数字媒体，包括图像、声音、视频等。简单来讲，数字水印是隐藏在数字产品中的一种数字信号，不会对原有数据的欣赏价值产生破坏，而在于保证数据在被非法拷贝后能够证明其所有者，是一种新型的数字化保护技术。
（二）数字水印技术应当遵循的原则
应用于数字博物馆中的数字水印技术主要是不可见水印技术，水印的存在不能够影响文物的欣赏效果，更不能破坏文物。针对于文物数据的数字水印应当具有健壮性、不可检测性、透明性、自恢复性等特征，数字水印技术应当满足水印信息的不可见性、水印算法的健壮性、取出水印信息的可读性以及嵌入水印批量处理等原则，使水印不会因为数据文件的某种改动而失效或者产生信息丢失，也不能够使破坏者轻易检测、提取并破坏水印。
五、结语
数字博物馆融合了计算机科学、博物馆学和传播学等多学科知识，构建了一个融合的信息服务系统，因此，数字博物馆的应运而生是对计算机技术、网络技术的扩展。藏品的二、三维采集技术、多媒体加密与数字水印技术等是数字博物馆的关键技术，只有深入研究这些关键技术，才能够不断提高数字博物馆的技术水平，才能够更好的运用现代科技的手段去展示、保护、保存世界自然和文化遗产等。
参考文献：
数字化技术在文物保护的应用篇5
【关键词】古建筑数字化保护三维建模
一、引言
当今世界都很重视人类文化遗产的传承与保护，而古建筑都是人类重要的文化遗产之一，它们见证了人类历史的发展过程。然而，随着时间的流逝，岁月风雨的洗礼，人为的破坏因素等，使得这些古建筑正在逐渐消失。特别是现如今城镇化水平的加速提高，对古建筑破坏将更加严重。必须采取一系列措施和艺术手法对古建筑进行复原与保护，所以如何运用高科技手段来保护古建筑文化遗产，是当下政府应该非常重视和关心的事情。数字化复原技术在对古建筑的保护、展示、修复和复原等过程中就起到了非常重要的作用，它为古建筑文化遗产的复原和传承提供了全新的平台。
二、数字化保护系统的总体设计
古建筑保护系统的设计与开发，为古建筑数字化保护提供人财物力损失最小的方案以及相关的技术服务。该系统结合数据库技术、数据采集与处理技术、监测分析以及保护评价技术等，进行古代建筑数字化保护系统的设计开发。其中数据库的建立主要有空间库和结构属性数据库两部分；数据采集与处理分为二维和三维数据采集与处理；并利用环境监测与分析对古建筑的保护进行实时评价与分析，达到立体式、全方位、时时的保护。系统的主要模块及功能结构如图1所示。
三、数据的采集与处理
（一）研究对象概况
本文以位于浙江省浦江县的全国重点文物保护单位-江南第一家的“牌坊”为研究对象，将计算机图形学、图像处理、计算机视觉等学科与建筑工程学科相结合，将计算机领域当前主要的二维数字化及三维建模技术的最新研究成果，应用于古建筑的数字化保护，并为珍贵古建筑、遗迹等文物的修缮和复原工作提供更加准确的工程数据。
（二）二维数据采集与处理
利用计算机图形学、图像处理、虚拟现实等信息领域最新发展技术，将现有保存下来的文物进行数据采集，如进行照片的拍摄，利用传统的测量工具进行测量，再结合计算机图形学软件AutoCAD将测绘出来的数据进行绘制。如图2所示，就是某一牌坊的CAD图纸。
（三）三维数据采集与处理
将古建筑测绘的信息包含于三维模型中，数字三维模型比二维图形包含更丰富的信息，更接近人们的日常生活空问，能够精确、形象、丰富地记录建筑物的外形外观、建筑风格、内部结构等。三维数据采集的常用方法有“三维点云数据采集”。对工程图进行三维重建主要是指从工程图所提供的二维信息中提取三维信息，然后进行处理；根据绘制的牌坊标注草图，在AutoCAD中绘制出牌坊的正立面图、左立面图、背立面图以及右立面图的主要轮廓，并且将所有线条设为同一种颜色，以便于在3DMAX中编辑处理。
（1）三维点云数据采集。点云数据在采集过程中受到系统和环境等因素的影响，需要借助后处理软件，进行去噪、平滑等操作后才能转化为有用的空间信息，为后面的曲面重构做准备。实验过程中采用软件对预处理后的点云数据进行三维建模，构造相关特征曲线，再根据所绘制的曲线绘制网格、绘制曲面等。具体实验流程如图3所示
（2）三维激光扫描数据的处理。传统的记录古建筑内部大木结构的方法，是用拍照和拉皮尺进行量测和记录。但是一般古建筑的大木结构比较复杂，使用传统方法获得大木结构的实体曲面模型是一件相当困难和耗时的工作。而运用三维激光雷达扫描技术，能够在很大程度上轻松解决这些技术难点。激光扫描仪通过运用激光束从被发射到激光束到达被测物体再被反射回扫描仪的时间差，得到扫描仪到被测物体的距离，再运用连续转动的用来反射脉冲激光的镜子的角度值得到被测物体的三维坐标。然后利用三维点云数据和相应的建模软件制作出三角网模型，最后利用这两种模型来提取古建筑的线性特征。用三角网模型来制作平面图剖面图和立面图。
（3）古建筑的三维模型重建。要将经过扫描得到的点云转化为通常意义上的三维模型，系统软件至少应该具备以下条件：常用的三维模型组件（如柱体、球体、管状体、长方体等立体几何图形）；与模型组件相对应的点云匹配算法；几何体表面TIN多边形算法。当进行三维建模时，可利用系统软件提供的自动分段处理工具从扫描的点云图中抽取出一部分，共同组成一个物体或物体的一部分点，以进行自动匹配处理，但这种自动匹配方式的处理只适用于那些与软件中所包含的常用几何形体相一致的目标实体组件。得到物体真实的三维立体影像。图4为建模、渲染后某一牌坊的效果图。
四、数据库的建立
（一）古建筑数据库的建立
古建筑信息是空间位置信息与属性信息的有机结合，一个完善的古建筑数据库必须以这两种信息源为基础，建立空间数据库和属性数据库。前者有激光扫描图、二维平面图、照片、以及三维建模模型等空间数据组成；后者是空间数据的对应属性，如历史相关文献记载、描述、统计数据及与相应的建筑构成相关的材料、尺寸、类型等。
（二）古建筑空间数据库
空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，是将图形数据、影像数据、统计数据等资料按一定的数据结构转换为适合计算机存储和处理的形式。主要由栅格数据和矢量数据组成，栅格数据主要包括激光扫描图等。矢量数据是利用点、线、面等几何要素精确表达建筑物的边界和内部体元；矢量数据主要包括由激光扫描得到的点云数据、三维模型等。
（三）古建筑属性数据库
根据古建筑保护工作的实际需要，本研究涉及的属性包括与空间数据相应的属性信息，如建筑的材料、几何构成、建筑面积、地理位置等；又包括其他的属性信息，如历史年份信息、相关的文化背景等。
五、古建筑监测分析
对古建筑需要进行环境监测与分析，通过周期性的测量，为数据库管理系统提供信息更新及评估依据。主要完成对古建筑所处环境以及古建筑构件、营造技术的监测与分析，担负古建筑复原方案的确定与实现，是整个系统的重要核心。古建筑室内外物理环境数据监测体系是进行可持续古建筑保护研究的基础和首要条件。环境监测功能应实现对太阳日照、风速风向、空气污染等情况的计算与分析。而对古建筑构件、营造技术或方式的监测与分析，就是在地理信息系统提供的虚拟环境中，根据已建立的数字化模型，对历史建筑构成进行比较、分析，并将模型数据与历史数据进行融合，建立古建筑修复评估体系，对细部和装饰残缺的或已经破坏的古建筑进行复原。
六、结语
总之：古建筑不仅有很高的历史价值、艺术价值，也有很高的科学价值，是研究历史科学的实物例证，也是新建筑设计和新艺术创作的重要借鉴，许多古建筑、园林等都是文化旅游的重要场所。我国在古建筑数字化保护方面还比较落后，还未能充分地体现现代技术对古建筑保护和开发的巨大作用，进行这方面的探索和研究，不仅能够为古建筑、遗迹等文物的修缮和复原工作提供精细的、准确的、工程化的基础数据；减少人们对实物接触的同时，增加人们对细节的了解；对古建筑数字化及三维建模技术的研究，是一件功在当代、利在千秋的事业。
参考文献：
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[2]贺斌，刘洋，张大为.三维激光扫描在古建筑物修缮中的应用.吉林地质，2009.
[3]王京卫，周亚飞，孟祥国-基于3DGIS的古建筑物的三维数字化保存研究.山东建筑大学学报，2011.
[4]周华伟，朱大明，瞿华蓥.三维激光扫描技术与GIS在古建筑保护中的应用.工程勘察，2011.
[5]范张伟，邢昱.基于数字化技术的古建筑保护研究.北京测绘，2010.
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