浙江大学文化遗产研究院的研究人员正在进行数字化采集工作。 浙江大学供图

■本报记者 卜叶

今年全国两会上，“文物数字化”成为热词之一，频频出现在提案议案中。朱晓进、杨佳、罗卫东、袁靖、王瑞霞、齐玫等代表委员纷纷关注该话题。

文物数字化是利用计算机三维建模技术或3D自动成像系统等，建立数字文物档案库，对珍贵文物信息进行永久保存，为文物保护、管理、研究和永续传承、利用提供精确可靠的数据和图像。

文物数字化为何备受关注？又有何作用呢？《中国科学报》采访了两会代表委员以及奋战在文物数字化一线的科研人员。

抢救性记录文物信息刻不容缓

圆明园三天三夜的大火，让先秦至清代的文物珍宝毁于一旦；2018年一场大火又将拥有200多年历史的巴西国家博物馆和2000多万件文物付之一炬；2019年法国巴黎圣母院遭遇有史以来最严重的一次火灾，这座历经850多年沧桑的教堂顶部木质结构被摧毁，中轴塔坍塌，文物损毁……突如其来的灾难让人类文明屡次经历“生死劫”。

好在，早在大火发生前的2008年，哥伦比亚大学和瓦萨学院已经对包括巴黎圣母院在内的法国哥特建筑进行了数字化保存。人们借此还可以在网站上欣赏到完好无损、细致逼真的巴黎圣母院全景图及细节图。

此外，法国游戏公司育碧宣布要拿出自己制作游戏时对巴黎圣母院全景扫描的数据资料帮助巴黎圣母院完成重修。

在中国，为了保护文物免受“意外”影响，敦煌莫高窟、大同云冈石窟、洛阳龙门石窟、甘肃炳灵寺、麦积山石窟和北京故宫等重要的文化遗产，在20余年前就陆续开始了对相关文物的数字化扫描和建档工作。

以敦煌莫高窟为例，敦煌研究院从1993年就开始了“数字化保护”方面的探索。敦煌莫高窟30个洞窟中，拥有10个朝代4430平方米的壁画，目前都展示在“数字敦煌”的项目中。如今，敦煌莫高窟的数据与过去的文献资料一同汇总成数字化资源库，通过互联网向全世界共享。

“打开数字化资料库，点击鼠标，你就能即刻在30个洞窟中漫游。戴上VR（虚拟现实）眼镜，敦煌莫高窟的壁画就呈现在眼前。借助数字技术，观众能够恣意放大壁画上的任何局部，体验身临其境的感觉。”全国政协委员、中国科学院大学教授杨佳说。

数字化技术实现对文物信息的记录，成为让文物“活起来”的根本基础，使文物可复制、可移动，为公众认识和了解历史文化提供了途径。相较于临摹复刻等传统复制方法，数字化技术的加入大大缩短了文物的“再现”时间，提高了工作效率。

5月18日国际博物馆日之际，世界上众多数字博物馆开门迎客；运用3D技术打印的石窟相继在青岛、广州等地展出，让公众在家门口就能欣赏到原本难以移动的石窟壁画。

“量体裁衣”研发新技术、新工具

文物数字化的本质是将光学信号转变为数字信号再存入计算机。浙江大学文化遗产研究院副院长刁常宇介绍，数字摄影、三维重建等是文物数字化技术的核心，三维采样分辨率、点采样误差、图像分辨率和色彩还原度是文物数字化的主要技术指标。

2010年，浙江大学文化遗产研究院成立后，在文化遗产研究院一楼一间神秘的文物数字化实验室里，刁常宇投身文物数字化研究中，研究重点一直围绕文物数字化技术。

“文物类型多样、形态复杂、保存状况不一，文物数字化面临的数字化记录的难点也不尽相同，想要一个技术包打天下，实现对不同文物的数字化记录是不可能的。”浙江大学文化遗产研究院副院长李志荣说。原本从事考古研究的她，在文化遗产研究院成立后的第二年调入，如今已与刁常宇合作近10年。双方深刻理解“量体裁衣”对文物数字化的重要性。

李志荣举例说，高原地区的文物数字化对设备要求高，必须要适应温度等极端环境；对于漆器等高反光材料制成的文物，使用普通摄影设备拍摄容易反光，很难保证分辨率；龙门石窟的精细程度不输锦绣，也对摄像设备的分辨率提出更高要求；镂空质地的文物的数字化也存在很大困难；不同于壁画等平面文物的数据采集，云冈石窟的佛造像属高浮雕，具有极强的空间感，这也意味着现场扫描和测绘难度更大，对信息采集设备的精度要求更高……

2011年初调到浙江大学后，李志荣就注意到了那间神秘的文物数字化实验室，慢慢了解到数字化技术对文物考古调查和保护的作用。李志荣常说，在每年多个项目的历练下，研究团队初步实现了考古学与计算机学在文物数字化领域的交叉和融合。

“我们愿意花时间往返于文物所在地和实验室，数据采集记录前实地勘察，制订数字化采集计划，现场不停试错、不断调整、不断优化，最后用数字化技术研制出一款新技术或新工具，可能需要耗费两三年的时间，代价很高，但为了文物保护也是值得的。”刁常宇说。

经过科研人员的不懈努力，浙江大学数字化考古团队已在全国22个省区市完成140余项文物数字化考古级别建档工作，为相关文物建立个性化档案。

文物数字化标准体系亟待规范

尽管文物数字化的工作正在如火如荼地开展着，但目前世界上还没有哪个国家完成了对全部重要文物的数字化记录。

“目前，我国文物数字化建设还存在技术手段单一、交互性差，各自为政、共享性差，重技术展示手段、轻文物藏品研究，缺乏文物数字化保护专业人才以及对外依赖性强等问题。”杨佳说。

刁常宇表示，当前主要有三个问题需要尽快解决。一是明确文物数字化目标，二是提高工作效率，三是保证记录的完整性和精度。

全国人大代表、山东省青州市博物馆馆长王瑞霞告诉《中国科学报》，接下来，一方面要加大科研投入，另一方面还应该尽快出台文物数字化的国家标准，使文物信息采集标准统一，减少低质、无效数据资源的产生。

“文物数字化标准体系建设要求将文物数字化工作采集、整理、存储、加工、使用全流程纳入标准规范。”杨佳说，“标准体系的建设还有利于构建‘一站式’的文物管理服务体系，增加各地文物馆、博物馆间的交互性，减少不同部门各自为政的现象，实现文物可公开数据的资源共享，为进一步研究创造便捷、高效的条件。”

李志荣强调，文物数字化实际上是一项高风险工作。一线人员与独一无二、价值连城的文物打交道，心理压力巨大。她希望，文物数字化标准体系建设能为数字化技术的推广保驾护航，提高一线文物信息采集记录操作的规范性，减少一线人员的后顾之忧。