案例分享丨古建类博物馆展览探究与实践——以数字技术在团城演武厅的应用为例

古建类博物馆是以文物建筑为馆舍举办的博物馆类型，是当代博物馆体系中的一个重要类别。古建筑本身的历史价值和艺术价值使得这类博物馆具有天然的文物属性，但也在一定程度上制约了它作为博物馆的建设与发展。数字技术的发展给它们带来新的机遇。以健锐营演武厅的“志喻金汤——健锐营历史文化展”为例，结合其他与古建类博物馆相关的案例，探讨数字技术在古建类博物馆中的应用以及在古建筑保护和文化传承中的潜力和挑战，探索古建类博物馆如何在新形势下更好地发挥博物馆属性，提升公众服务能力，深入参与社会生活，成为实际意义上的社会公共空间。

文物建筑是文化遗产的一部分，具有重要的历史和文化价值。然而，受到自然侵蚀、人为破坏和其他因素的影响，文物建筑的保存和传承面临巨大挑战。为了更好地保护、传承和展示这些文化遗产，数字技术已经成为古建类博物馆领域中的重要工具。数字时代的到来及新技术的应用，成为古建类博物馆发展的新机遇。

近年来，随着互联网、大数据、人工智能等信息技术的快速发展、数字设备的更新换代，数字技术已经成为了信息资源的主要载体，在各行各业得到了广泛的应用，也成为了推动实施国家文化大数据战略的引擎。数字化、网络化、智能化，正在推动博物馆行业发生深刻的变革，以前所未有的力度重塑着博物馆的形态，重塑着博物馆人与物、物与物、人与人的关系。数字技术在文博领域掀起的变革劲风，给观众带来了愈发便捷、高效、全新的体验。

（一）数字化文物保护与复原

数字化文物保护的技术不断进步，如高精度的三维扫描技术、多光谱成像和红外线扫描等。这些技术使得文物的形状、纹理、颜色等细节可以准确地保存和复原，为文物的保护和研究提供了更多的信息。通过数字化，文物的高精度三维模型可以被创建，在文物修复时，尤其是破损严重、碎块较多的文物修复过程中起到了关键作用。工作人员可以利用数字模型为每块碎片做标记，为拼接文物做多次模拟实验，这为文物的长期保存提供了有效手段，减少了物理接触和风险。

（二）虚拟现实和增强现实

虚拟现实和增强现实在文博领域得到广泛应用。文物的数字化使其能够以多种方式呈现，包括三维模型、高清图像和虚拟展览。通过虚拟现实技术，文物细节可以被高分辨率地记录和保存，增强现实技术可以将虚拟内容叠加到现实场景中，提供更多互动和更加丰富的体验。博物馆可以使用触摸屏、交互式显示和虚拟现实设备，向游客提供多媒体信息，包括视频、图片、音频和文字，观众可以沉浸式感受文化遗产的魅力。这种互动展示方式不仅有助于文物的保存，有利于文物研究和陈列展示，还能够使游客深入地了解文物的历史文化背景，增强参观体验。

（三）数字展览和在线博物馆

数字化展览和在线博物馆的建设不断推进。通过数字化的展览内容和交互式界面，观众可以随时随地访问文物展品。数字展览提供了更多的展示手段和互动方式，增强观众的参与感和学习体验，如在虚拟博物馆中进行虚拟导览、观看虚拟展览等。通过创建虚拟博物馆，人们可以实现通过互联网远程参观，探索博物馆的历史文化。虚拟博物馆成为文化的载体，有助于推动历史文化传承。虚拟博物馆可以包括虚拟展览、数字化文物展示和在线教育课程。

国内外有许多成功的实践案例，例如故宫博物院采用虚拟导览和数字重建技术，为游客提供了全新的参观体验。游客可以通过智能手机应用程序，随时随地探索故宫的众多宫殿和珍宝。这种数字技术应用吸引了更多的游客，并提升了故宫的知名度。法国的卢浮宫也通过数字技术，将艺术品带入了人们的生活。卢浮宫的官方网站提供了高分辨率的艺术品图片和数字化展览，使世界各地的人们可以远程欣赏这些珍宝。

（四）数字化研究和数据分析

数字技术为文化遗产的研究提供了更多的工具和方法。通过数字化的文献、图像和文物数据，研究人员可以进行更深入的分析和比较研究。数据分析和可视化技术也有助于揭示文化遗产中的模式和趋势。

（五）社交媒体和数字营销

文博机构越来越重视社交媒体（social media）的运用。通过在社交媒体平台上分享文化遗产的图片、故事和互动内容，文博机构可以扩大触达的受众群体，并与观众进行更紧密的互动。数字营销手段如搜索引擎优化（SEO）和数字广告也在提升文博机构的知名度和访问量方面发挥作用。

（六）数据共享和合作

数字技术促进了文博机构之间的数据共享和合作。通过数字化的文物数据和研究成果的共享，可以促进国际间的合作和跨机构的研究项目。远程教育和研究成为可能，学生和研究人员可以远程访问相关文物，进行学术研究或保护工作。

（七）人工智能和大数据分析

人工智能和大数据分析技术在文博领域的应用逐渐增多。例如，利用机器学习和计算机视觉技术进行图像分析，可以辅助文物的分类、识别和保护。

总体而言，数字技术在文博领域的应用不断发展，为文化遗产的保护、展示和研究提供了更多的可能性。随着技术的进步和创新，数字技术将继续在文博领域发挥重要作用，并为观众提供更加丰富的沉浸式文化体验。

文博领域的数字技术正在不断发展和应用，为文化遗产的保护、展示和研究提供了新的机遇和挑战。古建类博物馆因其自身的特殊性，在办展时大多会受到自身建筑特性的约束。一是建筑空间和高度上，不具备现代化博物馆场馆室内的广阔空间和举高，另一方面是文物建筑本身就是最大的展品，如何处理好文物建筑保护与展览效果之间的关系，如何在保证古代建筑整体格局和风格的同时，在有限的空间里讲好文物故事，是古建类博物馆策划展览时需要深入思考的问题。数字技术的加入给古建类博物馆提供了诸多新的可能。数字技术在古建筑博物馆中的应用具有多种形式。首先，数字技术有助于文物建筑的监测和保护，发现相关问题及时进行干预，为后期修缮争取时间；其次，数字技术帮助古建类博物馆更好地展示文化内涵；再次，数字技术给参观古建类博物馆的观众带来个性化的服务；最后，数字重建和模拟技术可实现损坏建筑的重生，也能够帮助观众了解古建筑的演变过程和历史文化背景。

（一）数字技术助力文物建筑保护

古建筑需要经常性的监测和维护，以确保其结构的稳固和文物的完整。数字技术的应用，如传感器和监测设备，可以帮助实时监测古建筑的结构和环境条件。这有助于早期发现潜在的问题，采取适当的措施，保护古建筑的完整性。故宫博物院是使用数字技术进行古建监测的先行者，早在近二十年前就对太和殿、神武门等标志性古代建筑进行了三维信息数据采集。如今，文物三维信息采集技术在全国各大文保单位得到普遍使用。数字三维扫描技术使得这些珍贵的文物建筑在虚拟世界里得到安全的、长期的保存，对于保护和修复有着不可估量的价值和意义。

2021年，团城西部内侧城墙存在鼓胀变形现象，变形最大位置位于团城西值房正后方墙体，宽度约11米。团城管理处申报上级单位后立即采取措施，运用三维激光扫描技术“整体控制，分区附合”的方式，在控制测量阶段所完成的控制网基础上，将扫描对象按几何特征和复杂程度分成若干分区，每个分区中根据需要设置扫描站进行扫描，利用公共标靶拼接各站点云，并附合到扫描图根控制点上，实现分区点云坐标系统转换，最终完成整体点云的拼接。经过一年内五次不同时段、不同环境下的监测发现，团城城墙局部存在风化、酥碱、断裂等现象，鼓闪最大值不超过30毫米，未超出《文物建筑抗震鉴定技术规范》的限制范围，断裂位置水平方向距西侧登城口5.12米，监测墙体整体呈向内侧倾斜的趋势（图1）。三维扫描技术帮助管理处明确了城墙的鼓闪具体情况，以便及时做出判断和干预，采取必要的维护和修缮措施。

（二）数字技术打造智慧展览

博物馆一直扮演着保护和传承历史文化的角色，吸引着来自世界各地的观众。然而，传统的博物馆参观经验通常是一个相对静态的过程，观众与文物之间隔着一层玻璃罩，只能通过简短的文字介绍或者人工讲解去了解，观众被限制在展示物品和信息的有限空间内，无法深刻理解文物背后所蕴含的历史文化。即使有讲解服务，对于一些抽象的、晦涩的知识，观众还是难以理解，展览想要传达的主题思想、以及观众对博物馆本身的认识和印象都难以达到很好的效果。随着数字技术的快速发展，博物馆界已经认识到，借助这些技术，可以为观众提供更加丰富的内容和便捷的服务。数字技术不仅改变了博物馆的展示方式，还为观众提供了更多的互动性和自主性。观众现在可以根据自己的兴趣和需求，定制他们的参观体验，而不仅仅是被动地接受展示。数字技术应用于展览中，不仅可以丰富展陈元素，让原本专业、晦涩的知识信息更加立体、形象，易于观众理解，虚拟现实、数字动画等技术还可以帮助展览更加生动、完整地展示历史原貌。有人提出“扩增展示空间”概念，数字技术将虚拟展示空间结合到博物馆实体展示空间中，利用混合现实技术的展示方式，同时新概念、增强现实等技术加强了观众在实体藏品浏览中的感受，扩展了博物馆的展示空间，增强了观众在参观中的感受，提供了展品的全方位信息。另外，借助机器学习和大数据分析，博物馆也可以了解观众的兴趣和历史参观记录，从而提供个性化的推荐。

团城演武厅在“志喻金汤——健锐营历史文化展”中，打造了“三山五园”虚拟展厅，这是一款集展示和传播于一体的线上展览系统，使用WebGL技术研发2.5D交互方式，实现错层漫游的体验效果，不仅可以体验到精美的画面，同时降低性能消耗（图2）。它以清代三山五园和外三营为展示内容，囊括了三山五园中的著名景点和代表性文物，以2.5D数字动画为展陈方式，采用横版、平面视角，在清新隽永的画风下，讲述着北京皇家园林群区域几百年来的兴衰与变迁（图3）。观众既能通过团城演武厅线下展陈空间一体机浏览，也可以通过线上点击链接或扫描二维码的方式参与。在触摸、滑动等简单操作下，进入时空交错的虚拟世界（图4）。数字动画《健锐之旅》以历史文献为参考，还原了健锐营建筑分布和官员验收旗营建筑的路线与场景，通过“尚书大人”和“参领”的对话，为游客讲解了八旗军营、演武厅、印房等场所的旗营风貌，在短短一分钟左右的视频里，呈现出一个真实可感的健锐营。

西朝房的士兵训练主题当中，利用数字二维动画设计和Flash动画设计制作，将史料记载中的每一项训练内容通过简单的动作叠加演示出来，将原本难以描述清楚的相关知识以动态的形式展示给观众，再结合相应的听觉技术，使展示的内容更加丰富，打破静态平面技术缺少变化、信息量少的缺陷（图5、图6）。

东值房的虚拟互动穿衣屏，采用Unity3D引擎进行交互逻辑的开发，通过AI人脸融合技术，将体验者的形象叠加到穿着古代服装的角色身上，让观众按照自身喜好选择贵妃装扮或者八旗戎装，在古香古色的建筑中体验穿越之美（图7）。

（三）数字技术提供个性化服务

博物馆数字化展示，除了扩增展示空间，转换展示方式之外，还可以为观众带来更加便捷的个性化服务。博物馆利用计算机技术将展览主题和文物展品背后的故事进行信息化处理，让观众在展示空间中根据个人需要进行自由选择参观内容、深入了解文物细节，让展示更加深入人心。

古建类博物馆因建筑特性，在展览展示中往往会因展厅相对分散而带来叙事碎片化等问题。观众在入馆参观时，往往依据个人直觉、喜好进行参观，没有规划参观路径。这可能会造成展览叙事主题的不明显、信息获取的顺序错乱等问题。数字技术的加入，可以为观众提供导览导航服务，让观众在入门时就详细了解各个展厅、重要展品信息，以及它们之间的关系、距离，以便自己规划参观路径，获取自己感兴趣的文化知识。这种个性化导览不仅使观众更深入地了解展品，还使他们能够以自己的节奏探索博物馆。另外，观众还可以使用智能手机、平板电脑或AR眼镜，通过虚拟现实技术探索古建筑本身，观察其原貌、历史背景和关键细节，甚至可以足不出户，坐在电脑前就仿佛置身于古建筑中，亲历其壮丽历史。

团城演武厅在2022年的固定陈列改陈中，全面更新升级了数字导览技术，在展览标题牌、重点展品旁均设置导览二维码，观众通过扫码进入小程序，即可打开全馆参观引导图（图8）。在图中有详细标注第一至第五展厅的位置，利用文字、图片、音频、短视频等多种方式展现文物展品及文物建筑的信息，帮助观众了解展品背后的故事，轻松实现个性化定制游览。

（四）数字技术让古建得以重生

重建和模拟技术通过数学建模和计算机图形学，可以还原古建筑在不同历史时期的外观。这种技术有助于观众了解古建筑的演变过程和历史文化背景，也有助于重现那些已经被破坏了的、损失殆尽的文物建筑在虚拟世界里重新构建，重现风采。通过数字重建，观众可以穿越时空，感受古代建筑的美丽和精巧。

2020年首钢睿园推出的“重返·万园之园——数字圆明园光影感映展”，通过5G+8K、AR+AI的前沿科技，再现了圆明园50多处盛景。据官方信息透露，数字圆明园项目已完成了95%的景区复原工作，完成了195个时空单元的虚拟重建。公众号还推出了“圆明园历史场景360全景重现”，让观众领略到5R技术数字重建带来的震撼，感受圆明园的厚重历史底蕴和建筑独特风格。

数字技术在博物馆中的应用前景令人兴奋。随着人工智能和大数据分析的发展，博物馆将能够更好地了解观众的需求，并提供更加精准的个性化建议。此外，随着5G技术的普及，虚拟和增强现实体验将更加流畅和逼真。然而，数字技术的广泛应用也并非没有挑战。首先，数据隐私和安全问题需要引起关注。数字技术涉及大量的数据和信息，包括文物的详细资料、古建三维模型、观众信息等。博物馆需要采取保障措施，确保这些数据不受恶意攻击和对外泄露。其次，数字技术的迅速迭代升级也对博物馆的日常维护、人才培养等提出了新的要求。博物馆需要不断更新技术，以跟上发展潮流。新兴的人工智能、虚拟现实和增强现实等技术，将为古建类博物馆提供更多的可能性。然而，这也需要博物馆与技术公司合作，不断创新和改进；需要培养技术性新人才，来运营和维护设备。

未来，数字技术将继续在古建类博物馆中发挥关键作用：人工智能技术有望用于文物的自动识别和分类，这将加速文物的数字化过程，减轻研究人员的工作负担；虚拟现实和增强现实技术将继续丰富参观体验，使观众可以与古建筑互动，而不仅仅是被动地观看；利用虚拟现实、增强现实、混合现实技术，将制作出一系列的用于培训操作技术、操作流程、演示工艺做法的培训课程和培训游戏，这些操作可以替代部分实体操作，当在虚拟操作成熟之后，再进入实体操作，节省成本、减轻劳动量、避免更多误操作等；数字技术还有望为古建筑的保护提供更多的创新解决方案，监测技术将变得更加智能化，能够预测问题并自动采取措施；同时，数字技术可以帮助博物馆更好地管理文物和展品，减少损失和风险，等等。相信随着数字技术的不断升级，未来将会为整个文博领域，为各类博物馆带来无限可能。