数智技术助力博物馆高质量发展

近年来，数字化技术和智能化技术在助力博物馆文物工作方面取得了较为显著的成果，已逐渐形成了“文物+科技”融合发展、共同进步的新局面。数智化是数字化与智能化的结合，主要分三部分内容：一是“数字智慧化”，相当于云计算的“算法”，即在大数据中加入人的智慧，使数据增值增进，提高大数据的效用；二是“智慧数字化”，即运用数字技术，把人的智慧管理起来，相当于从“人工”到“智能”的提升，把人从繁杂的劳动中解脱出来；三是把这两个过程结合起来，构成人机深度对话，实现深度学习，甚至能启智于人，即形成以智慧为纽带的“人机一体”新生态。

数智技术对于文物保护、文物安全等也有着长远意义。在数字化和智能化技术、平台的支撑下，研究者不仅能够获取更加精确的文物本体信息，更便于将文物保护、研究过程中的碎片信息归集为系统化、标准化的文物知识网络，发现同时期、同类型文物的内在规律，为文物保护工作者和普通大众提供更为便捷的文物信息获取和查询通道，进而创新文物的参观、展览方式，增强文物的展现力、承载力和传播力。利用各种数智化技术，不仅能深入挖掘文物价值，还有利于推动文物保护与利用涉及的产、学、研、用一体化进程，形成博物馆文物工作的新思路和新方法。

在数字化时代背景下，如何用数智技术助力博物馆文物工作，为文物创造更好的保存展示环境、为研究者提供更详细更开放的文物资料、为观众提供更好的公共服务，太原市博物馆一直在思考。

展览是向普通大众传播历史文化知识的重要途径，也是文化传承的重要渠道。传统文物展览主要依靠展板文字、讲解员对文物的历史文化背景介绍，且内容更新较慢，难以保证观众每次都获得良好的参观体验。如今，越来越多的博物馆选择使用VR、AR、MR、数字孪生、实时云渲染等数智技术创新文物展览形式，如数字艺术展、360°全景展厅等，带给观众的体验越来越多样化。

数智技术让文物展览实现了多样性、体验性和互动性的提升。以太原市博物馆采用数字追踪技术打造“步步生莲”的观众互动新方式为例，在太原市博物馆基本历史陈列展览策划初期，针对馆舍展厅不规则的特点，为有效利用展厅面积，一直在思考如何能够充分利用两个展厅之间的长廊空间。经过不断改进形式设计方案，最后采用以观众体验为主的互动项目，利用数字追踪技术在观众经过时营造出“步步生莲”的场景，兼具观赏效果与美好寓意。墙壁上也设计了北齐时期趣味文化交互投影，配合展厅内的建筑投影、纱幕投影、冰屏投影等方式，呈现出太原市博物馆的特色展项——北齐时期的贵族和市井文化，为观众带来沉浸式观展体验。

在基本陈列展览“地贵自然芝草出”单元中，观众可以通过感应地面上的电子标记，进一步了解金代墓葬的信息，这种方式在保留墓葬整体展示效果的同时，也便于观众了解文物蕴藏的历史知识。太原市博物馆将线下展览全部以线上展览形式呈现，利用官方网站、小程序等平台搭建720°全景数字展厅，同时利用三维建模技术，高精度还原展品颜色、造型、纹饰，观众可以通过旋转、缩放等操作，近距离观察展品细节。

另外，一些文物由于体积较大或质地脆弱不易保存，运输也多有不便，展示场景受限较多，实地展示难度较大。而许多不可移动文物因为分布不集中、遗存不完全等原因，仅凭肉眼观看难以窥知全貌。文物保护单位通过“无人机+VR”的方式，利用无人机获得多角度、全方位的影像数据，拼合后的全景图像通过后期制作和交互设计将不可移动文物、展览场景“搬”进虚拟世界，观众穿戴好VR设备，即可实现沉浸式观览。不少遗址类博物馆利用灯光数字投影结合全息互动投影，将已消失的宫殿等文物在原址复活，让观众身临其境地体会到古代建筑之美。

文物安全是文物保护的红线、底线和生命线，只有保证文物安全才能开展研究和利用工作。依靠数智技术搭建的文物安全监管数字化平台，让文物拥有了永不停歇的“哨兵”。围绕不可移动文物本体安装的各式监测仪、传感器设配，辅以自动化监控和三维扫描等技术，可以不间断地采集文物相关数据，上传至文物管理系统。一旦发现文物出现位移、倾斜、沉降和裂缝等现象，系统就会对文物的健康状况进行评估，并根据评估结果制定保养和维护对策。

文物安全监管数字化平台通过对各类数智技术收集到的信息进行大数据技术分析处理，形成规范化的文物保护监测预警系统（以蓝、黄、橙、红四种颜色分别代表预警等级的严重程度），并执行相应处理措施。太原市文物局主持、太原市博物馆参与的文物数字化保护工程，以5G、大数据、人工智能等前沿科技为支撑，完善文物保护检测大数据云平台功能架构，打造市级文物综合管理信息化、智能化大数据平台，提升了文物保护与利用工作的效率和准确度，为更好保存山西文化遗产作出了贡献。

数智技术突破了以往文物保护工作“头疼医头，脚疼医脚”的局限，而是通过预防“未病”的方式，提高文物保护的质量与效率，达到“防患于未然”。如西安古城墙管理委员会通过倾角仪、测缝仪等数智化监测设备，采集城墙的裂缝信息和沉降数据，通过多年数据趋势对比发现，2021年西安夏秋两季的雨水比往年偏多，超过了城墙裂缝和鼓胀的预警阈值，触发了相关预警。该委员会立即召集专家制定了保护、加固措施，并在当年冬天施工落实，及时解决了隐患。

考古发掘出土文物有的修复难度大。数智技术的进步为解决此类难题贡献了新的智慧。将文物残件、碎片进行数字化扫描后，通过人工智能算法模拟拼合，能够快速完成碎片拼接和文物复原。如某些博物馆将展出的文物通过电脑模拟拼合实现“跨坑合体”，又运用数字化3D打印复刻的复原件还原，使公众进一步了解文物全貌。

数智技术还为文物保护提供了数字采集、精准修复和永久保存的新选择。如公元5至6世纪中国佛教艺术的巅峰之作云冈石窟，是我国皇家营造石窟的代表，尽管已经采取诸多措施加固保护，但长年累月的自然侵蚀殊难避免。在石窟修缮过程中，工作人员运用三维激光扫描仪对石窟每个造像的整体结构进行扫描，并提取文物信息，这种方法在不会对文物造成损伤的前提下，真实还原文物的造型和色彩细节。在一些造像部分缺失的情况下，通过大数据分析与对比，可以精准计算出缺失部分数据，运用3D打印技术等比例复刻缺失部分，恢复造像的历史原貌。又如世界上现存最古老的全木结构高层塔式建筑山西应县木塔，由于其工艺、结构复杂且零部件数量众多，修缮难度很大。运用数字孪生技术，对木塔整体进行三维数据采集和模型重建，构建数字孪生体，还原塔内结构具体细节，实现木塔信息的长久保存，为古建筑保护、修缮提供技术支持。

文物具有时代性和不可再生性，大部分文物对于保护和展示的要求较高，在数智技术广泛应用之前，多数文物只能实地游览。数智技术发展、成熟后，远程看展、云游博物馆已成为公众触手可及的体验。当前，我国许多大型博物馆都推出了数字博物馆，有效拓展了文物利用效率，让文物考古成果惠及大众。在山西省文物局统筹下，今年六月份，“山西文物数字博物馆”小程序上线试运行，这是集合山西省数字文物资源打造而成的“一库两端六应用”文物数字化展示利用体系，融合了文物精品、导览资讯、经典展览、公众教育、学术研究、互动科技等数字资源，综合运用互联网、云服务、人工智能、VR、AR等数智技术，创新历史文物展示与传播模式，为公众提供查询、浏览、检索、导览、鉴赏、互动等一站式服务，太原市博物馆的馆藏珍品和经典展览也收录其中。

未来，太原市博物馆将数字化目光投向“数智人+博物馆”模式，以文物数字化、拟人化的创作方式，打破“次元壁”，以多种媒介形式活化文物，打开全新的博物馆事业发展图景。自从中国国家博物馆推出数智人“艾雯雯”后，获得了广泛好评，这种将传统文化融入虚拟形象的做法，更容易吸引大众产生共鸣。数智人不仅可以充当博物馆推荐官，还可以结合博物馆文物实景进行虚实直播，挖掘潜在的博物馆游览者，为文博机构引流并开拓新市场，构建文博新生态。另外，数智人更容易与短视频形式结合，引导观众穿越历史进行“文化旅游”，打破同质化博物馆宣传片模式。

数智技术拓展了新时代博物馆文物工作的内涵和外延，使文物的保存和传承更加高效、精准和可持续。用好数智技术，加强博物馆对文物进行保存研究、提炼转化、活化利用的能力，数智技术助力博物馆高质量发展，推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。