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数字博物馆可视化技术及发展趋势

一引言

现代博物馆作为信息社会中一个不可缺少的环节，是重要的信息传播场所。它致力于营造让

观众陶冶情操的知性场域，却难免受到开放时间、展示空间和人文环境的限制，很难为民众

提供全天候、无时空距离的服务。网络的发展和数字化技术的出现弥补了普通博物馆的缺

陷，数字博物馆便应运而生了。

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数字博物馆兴起与20世纪90年代。与普通博物馆不同，数字博物馆兴起较晚，现在仍处于

理论探索和实践尝试阶段。1996年，GeoffreyLewis提出了数字博物馆的定义。他认为，

数字博物馆“是一个可透过电子媒介存取与历史、科学或文化相关的数字化影像、声音档

案、文件及其他数据的集合体”。随着虚拟现实技术、数字交互艺术、多媒体等数字技术

[2]

在博物馆展示中的不断应用，现代的博物馆展示理念已经突破了传统博物馆的围墙的概念，

展板、展柜、模型、文字已经不再是博物馆展示的唯一了，更加人性化的数字化展示设计模

式将代表博物馆的展览发展方向。

早在1990年，美国国会图书馆就进行图书馆内文献、手稿、照片、录音、影片等典藏品的

数字化，并编辑成历史文化传承的主题产品供人们观赏；1996年，美国加州大学伯克利分

校建筑学院和国际学术机构联合建立了虚拟遗产网络，在文化遗产数字化领域中被称为“样

板工程”。随后，一些大学和博物馆纷纷推出了自己的数字博物馆，比较著名的有：加拿大

文化遗产信息网、大英博物馆、美国艺术博物馆、美国纽约自然博物馆、日本全球数字博物

馆、斯坦福大学的“TheDigitalMiehelangeloProjeet”、意大利米兰工业学院的罗马大

剧院等。

[3]

我国数字化博物馆的发展较其他国家或地区略晚。1998年，由文化部牵头，中国国家图书

馆、中国电信总公司、中国科学院、清华大学、北京大学等单位联合启动了国务院立项的

“中国数字图书馆工程”，其目标是全面地收集文化资源信息，通过数字化图书馆、数字化

博物馆、数字化影视中心等形式，建立起一个跨地区、跨行业的巨大文化信息资源数据库和

网络系统，使之成为中国的“国家信息基础设施”，中国的数字化博物馆建设由此起步。

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从内容上讲，数字博物馆中的文化遗产包括物质文化遗产和非物质文化遗产两个方面。从技

术上讲，数字博物馆必须拥有两个完整的两翼：一个是对文化遗产资源的数字化采集、加

工、处理、传输和使用；另一个是利用可视化技术对数字化后的文化遗产资源的展示。过去

人们谈到数字博物馆往往注重的是物质文化遗产的数字化技术，而忽视了物质文化遗产的可

视化，即信息可视化；很少涉及非物质文化遗产的可视化，即知识可视化。

二文化遗产的数字化技术

文化遗产的数字化技术主要有静态平面数字化技术、静态立体数字化技术、动态平面数字化

技术和动态立体数字化技术。

（一）静态平面数字化技术

静态平面数字化技术是针对博物馆展品中的实物利用摄影技术进行平面的拍照或数字二维成

像。通过数码相机或扫描仪将文物展品进行数字成像，然后利用图像处理软件对图片进行高

清晰处理。博物馆展览中应用静态平面数字技术的目的主要有三个方面：第一，有些文物展

品非常易损坏，随着时间的流逝有些文物可能会消失，如在空气中会被氧化而变色；有的不

适合长期展览，如绢画等，这些珍贵的文物在一出土就通过摄影技术将其原貌拍摄下来，通

过图像的形式长久保存下来；第二，博物馆的藏品并不能把所有的实物展示出来，通过平面

数字成像技术可将不能以实物展出的展品以高清晰的图像的形式展示给观众；第三，实物展

览只能有少部分到现场观看，为了能让更多的人看到博物馆的藏品，将该技术所得图像以出

版物或网络博物馆的形式传播出去，以起到更好的传播作用。例如，将敦煌的壁画和雕塑、

南京博物院的大量珍贵文物，拍成照片，做成出版物向社会发行。

（二）静态立体数字化技术

静态立体数字化技术主要用于物质文化遗产的三维模型重建，通过采用计算机视觉、三维立

体测量、实地测量以及设计图纸等，构建物质文化遗产的三维矢量模型，通过实地摄影或人

工处理生成场景纹理，准确、生动、真实再现文物及其场景，为物质文化遗产的数字化保

护、复原、传播提供有效的解决方案。

目前主要有三大类三维建模方法：基于几何的建模，用点、线、多边形、曲面直接构建物体

的模型，如AotoCAD