文物數字化保護方案范例6篇

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文物數字化保護方案

文物數字化保護方案范文1

關鍵詞:文化遺產;文物保護;對策探討

提起文物, 人們的腦海里往往就會浮現萬里長城、秦始皇陵兵馬俑、金字塔、維納斯雕像、 《蒙娜麗莎》 油畫等一系列赫赫有名的文物珍品。 其實, 文物遠不止這些, 它包括可移動和不可移動的。 恩施州不可移動文物有大水井古建筑群、唐崖土司遺址、建始直立人遺址等 8 處國家級文物保護單位; 可移動文物一、二、三級有 795 件套。僅州博物館通過調撥、征集、購買、考古發掘等多種方式收藏的就有七萬余件, 極具巴文化特色。如“ 雙虎鈕T于” “巴式甬鐘”、“巴式矛”、“巴式劍”以及“土司帽”、“土司印章”、土司夫人使用的 “ 金鳳冠”等珍貴文物。 特別是 “雙虎鈕T于”于 1999 年 10月參加了法國鐘鈴藝術節, 是恩施州博物館的鎮館之寶。 文物不分地域都是國家的寶貴財富, 是我們后人感知歷史最直觀的載體。 一件件文物, 就是一個個標本, 不同時期的文物就是不同時期生產力、生產關系、經濟政治制度以及生產技術進步、科學文明文化水準的歷史見證, 它具有不可再生性。 能否對文物實施有效保護, 顯示著一個國家、一個地區的文明程度及經濟實力。

一、恩施州文物保護情況

恩施州是湖北省西部地區唯一規模最大、民族文物藏品最豐富的少數民族自治州。目前,全州有可開放的博物館紀念館3個,文物管理所8個,全州擁有民族歷史文物、革命文物10萬余件,其中國家級一、二、三級文物(傳統數)795件套,共有國家級文物保護單位8處,省級文物保護單位22處,州級文物保護單位45處,縣級文物保護單位176處。近年來,隨著經濟社會的快速發展,恩施州基礎設施建設項目越來越多,文物保護的任務也越來越艱巨。部分建設單位要么對文物保護的相關政策不甚了解,要么知道政策卻不按相關手續報批,使得施工過程中一大批文物遭到不同程度的破壞。

二、文物保護工作中的措施

(一)科學管理,加強基礎設施建設

隨著科技信息時代的到來,博物館文物保護工作也應與時俱進對于基礎設施要加強實施措施,利用現代化的科技手段增加文物保護管理工作中的科技含金量,以提高文物保護的管理水平。文物保護的基礎設施的建設包括兩個方面:一方面是建筑基礎設施;另一方面是數字化文物保護管理系統。

1.建筑基礎設施

在積極開展館藏文物的保護工作中,國家加強了對博物館的建設,隨著對文物保護的重視程度的加大,文物保護意識的增強,我們的一些建筑的基礎設施要向國際化的標準靠攏,向發達國家的文物保護建筑基礎設施學習,建筑基礎設施主要以發揮合理保護、科學管理文物與重在預防為標準,設計并實施保護措施到位的建筑,才有做好文物保護的基礎工作。

2.數字化文物保護系統

數字化博物館是運用信息、互聯網、多媒體、新媒體等技術手段,整合全省文物資源,使觀眾可以在網上了解、欣賞到眾多珍貴館藏文物。通過文物信息數據庫、文物信息采集處理和展示應用系統的開發建設,實現博物館的數字化管理、館藏珍貴文物的網上三維展示、基于地理信息的全省不可移動文物信息管理,推動文物在保護利用中“活”起來。數字化文物的三維展示是采用激光掃描測量技術、近景攝影測量技術、三維文物建模技術和虛擬仿真技術等高新技術,全方位地展現文物的真實原貌。三維(或曰 3D)激光掃描技術的基本原理是將其獨特的光源投射到文物本體上,形成光條紋。根據光源與機器的相對位置,按照計算機視覺理論,由光條紋的形狀測算出被照射文物的三維光標,最終形成被掃描文物完整、精確的三維點云模型。然后,通過相應軟件對所掃描文物進行數字化還原,生成被掃描文物的原始數字模型。這是高科技與文物資源的融合。建立數字化文物就等于給每件文物做了一個“身份證”或“戶口簿”,記錄文物的原始數據。以后當遇到自然災害、人為破壞、被人偷盜、病害侵蝕時,研究人員就可以通過調取“身份證” 或“戶口簿”,為修復文物提供充足的科學依據和保障,使文物復原。同時,還可以大力提高文物外展的工作效率?;I備文物外展,從查閱檔案、拍照制表,告知對方,到確定參展文物,數十分鐘之內即可完成。并且文物保護的工作,需要搜集大量的與文物相關的資料,才能根據文物的特點制定出切實可行的保護方案來。而文物相關的資料搜集是一個綜合性與系統性的工程,全面而具體的搜集工作需要借助于現代化的數字化系統。數字化計算機強大的系統功能,不但可以完成復雜的剖所工作,而且還可以對文物進行實時監控,對于保障文物的安全起到了保駕護航的作用。

(二)以文物普查為抓手,夯實工作基礎

以全國文物普查為契機,夯實文保工作的制度。普查工作中逐步形成縣文體旅局指揮,縣文物局具體實施,各鄉鎮、街道(社區)等有關部門配合,全社會廣泛參與的領導體制和工作機制?;旧厦宸植荚诙魇┲莞鱾€地區的文物點的保護現狀。所有普查結果均以“一戶一檔”要求制作成文物電子檔案,并對已公布的文保單位專門劃定了保護控制地帶,所有電子檔案已上報省文物部門數據庫。并且文物保護部門要定期對文物、古建筑進行復查,對復查后的古建筑如何保護利用,提出建議。

(三)加強文物安全工作,切實履行文物保護職責

博物館要牢固樹立“安全第一”觀念,切實把文物安全工作放在首位,建立文物安全責任追究機制,完善各項防范設施,制度健全,責任到位,嚴格預防和杜絕各類文物安全事故的發生。在博物館安裝了監控設備,值班人員24小時在崗,有效的保證文物安全。采取定期或不定期相結合、重點巡查和一般巡查相結合等方式開展對重點鄉鎮的不可移動文物進行安全巡查,發現問題及時解決。

(四)通過政府行為, 加強對文物知識、法規的宣傳普及

文物數字化保護方案范文2

端門數字博物館由清華美術學院信息藝術設計系的師丹青老師擔任主設計,《設計》雜志將通過此次專訪,帶領讀者搶先推開這道“印象之門”。

在傳統建筑中建設的全新數字形式展廳,與實體形式的展廳既有區別又密切聯系,它以“數字建筑”、“數字文物”的形式,充分突出信息時代的技術優勢,把院藏珍貴文物中較為脆弱難以展出的文物、或實物展覽中難以表達的內容以數字形態呈現給觀眾,以新媒體互動手段滿足傳統文化的傳播需求,同時又保障了文物安全,更可以激發觀眾對實體文物的興趣。

端門數字博物館將在不斷引入最新展示技術的基礎上,定期更換展覽主題。2015年是故宮博物院建院90周年,第一期數字大展的主題為“故宮是座博物館”,其中包含“從紫禁城到故宮博物院”、“紫禁集萃?故宮藏珍”、“紫禁城?天子的宮殿”三大區域,通過完整的參觀流線,從故宮歷史、館藏、建筑三個方面向觀眾簡明扼要地介紹:“故宮是什么”、“故宮有什么”、“來故宮看什么”。觀眾由此對故宮這座具有特殊地位的博物館產生直觀而全面的認識,從而更好地安排其后的參觀活動。本期展覽共策劃開發9個數字展項:展項(1)屬于“從紫禁城到故宮博物院”區域,展項(2)-(8)屬于“紫禁集萃?故宮藏珍”區域,其中(2)(3)(4)三項屬于書畫藏品系列,(5)屬于器物藏品系列,(6)(7)(8)屬于宮廷原狀及生活藏品系列。展項(9)屬于“紫禁城?天子的宮殿”區域。

(1)數字沙盤?!皵底稚潮P”位于端門數字博物館的正中,基于故宮博物院建設多年的高精度全景建筑三維模型,通過沙盤動態演示和交互控制,并輔以視頻演示,以形象直觀的“數字立體地圖”進行“數字導覽”,向初次來參觀的觀眾介紹紫禁城肇建、故宮博物院成立、今日故宮博物院概況、展覽導引等全景信息。

(2)數字書法――蘭亭序?!短m亭序》以“天下第一行書”的美名享譽天下,院藏《馮承素摹蘭亭序》因最大程度地還原了已佚的原作而廣受世人關注,但因受到自身材質的限制,很難進行長時間、大規模的展覽,而且相比于繪畫作品,書法作品非常抽象,承載了更多哲學內容而難以理解。因此,該項通過模擬“曲水流觴”活動,用“數字毛筆”、“數字水墨”仿真書寫,一方面讓觀眾無障礙欣賞這幅傳世佳作,一方面用互動手段讓“深奧”的法書藏品貼近現代觀眾,帶領人們在描摹間體會其中蘊含的意境之美。

(3)數字繪畫――寫生珍禽圖。黃荃《寫生珍禽圖》為五代宮廷繪畫大師黃荃唯一可信的傳世作品,其上描繪的二十四只栩栩如生的禽烏昆蟲,造型與繪畫技法令人驚嘆。本展項通過數字高清影像讓觀眾看清作者用筆的筆觸毫末,同時讓畫作中的飛禽昆蟲“活起來”,讓觀眾真切地體會到該作品“鮮活如生”的特點,在趣味交互中深入理解藏品的價值。

(4)數字長卷――韓熙載夜宴圖。該項目是“國家文化創新工程項目:故宮書畫的全媒體傳播策略和關鍵技術研究”的一部分,與故宮官方網站“名畫記”、APP等多種形式一起,共同實現同一件書畫作品的線上、線下多層次、多角度解讀和展示,為觀眾提供極為豐富的藏品信息和交互體驗。本項目在8x2米的超大屏幕上,讓觀眾通過高清影像欣賞原作以及畫卷中的家具器物、印章題跋等精彩細節,并通過與真人同比大小的人物展示,讓觀眾對畫作呈現的空間和歷史場景有更鮮活的認識。

(5)數字多寶閣。故宮作為國內館藏最豐富的博物館,藏瑰納寶,品目繁多。近年來,正依托飛速發展的數字技術,不斷努力構建“數字文物”體系,更好地實現藏品的保護、記錄、研究和展示。本項目是以數字形態進行藏品展示的嘗試,精選近百件故宮典藏器物,包括陶瓷、玻璃、金銀器、玉器、青銅、漆器等,實現“可以摸文物”的“數字多寶閣”,向觀眾提綱挈領式地展現故宮博物院豐富的館藏,同時還通過二維碼與移動設備相結合的方式,為對藏品產生興趣、有意一睹實物的觀眾提供參觀路線引導。

(6)數字宮廷原狀――三希堂。三希堂位于紫禁城養心殿之西暖閣,面積僅4.8平米,還被扇劃分為內外兩部分,因乾隆皇帝收藏、欣賞三件稀世法書珍品并衍生出三希堂法帖而在中國文化史上占據重要地位,同時也以其局促空間映射“內圣外王”心態而意味深長。但由于面積狹小難以開放,觀眾只能隔著玻璃張望。本項目首次嘗試利用高清投影系統構建起三面包裹的沉浸式立體虛擬環境,高度仿真模擬三希堂,使觀眾身臨其境地“零距離”欣賞宮廷原狀陳設,感受宮殿室內空間。該項目今后將用于展示同類室內環境,解決文物保護和觀眾欣賞的矛盾,讓觀眾“走進”故宮的珍貴建筑空間。

(7)數字宮廷織繡。故宮博物院藏織繡18萬余件,工藝非常精湛,其中部分藏品色彩保存極為完好,令人嘆為觀止,但由于對保存和展示條件要求極高,很難經常與觀眾見面。本項目選取其中“織繡畫”的類別,通過大小觸摸屏聯動的交互技術,讓觀眾看清這些珍貴藏品的精微細節,看懂畫面所表現的內容,并“看到”織物中蘊含的“織”、“繡”、“織加繡”等工藝技法。

(8)數字宮廷服飾。電視劇中色彩絢麗華美的清代宮廷服飾深受觀眾喜愛,但服飾之美不單在于工藝繁復、賞心悅目,還在于它契合禮儀、彰顯身份,背后蘊含著豐富的傳統文化。本項目精選具有代表性的清代宮廷服飾,用直觀的視覺形式表現其中的文化內涵,并通過虛擬試穿的趣味環節,帶領觀眾掌握宮廷服飾選擇搭配的簡單要領。該項目與故宮博物院《清代皇帝服飾》APP內容相互呼應,構筑線上、線下深度解讀文物的體系。

(9)虛擬現實劇場。故宮博物院15年來持續從事故宮文物建筑數字化記錄、展示的研究,基于高精度的三維建筑數據,研發大型虛擬現實作品,迄今已累計6部作品,從不同角度深入展示紫禁城建筑的規劃布局、建筑工藝、內檐裝修、宮廷陳設。端門數字館將以虛擬現實劇場的形式向觀眾集中展示這些研究成果,以高度沉浸感和可互動的模式,幫助觀眾在視聽效果的震撼中感受紫禁城以及傳統文化的魅力。配合首期數字大展,將播放《紫禁城天子的宮殿》作品,時長15分鐘,再現清代康乾盛世金碧輝煌的紫禁城,帶領觀眾沿中軸線從南往北游覽紫禁城,以現實世界中難以達到的視角,充分領略紫禁城的宏大與壯美,以及其中蘊含的傳統文化精神和禮儀制度。

《設計》:這個項目前后一共耗時多長時間?

師丹青:2011年故宮面向全社會公開征集方案,我們的概念最終中標,隨后的兩年時間里我們繼續在做概念設計和預演,看這件事情可不可行,如何操作,有沒有在古建筑空間中做多媒體互動體驗設計的可能性。最終可實行的設計方案剛剛完成,目前已經進入內容制作,現場搭建、裝修施工的階段。

《設計》:故宮數字博物館選擇建在端門是為什么呢?

師丹青:端門在故宮的位置非常獨特,是故宮的第一個門,但是也因為介于故宮和天安門之間這個“尷尬”的位置多年來―直閑置著。故宮多年來一直希望能夠在這里做一個虛擬的故宮展覽館,多年來已經做了大量的文件高清晰掃描的工作,但是僅僅形成了一個巨大的電子文檔,無法讓觀眾看到。此次展覽就是讓觀眾能有機會近距離觀賞故宮的寶貝。

《設計》:最終定下米的項目名稱是什么?要傳達怎樣的理念?

師丹青:最終中標的項目名稱叫“印象之門”,意在讓觀眾在端門就能夠有一個對故宮的整體印象。這個印象分為兩個層面,“故宮博物院”一為“故宮”,是帝王的居所建筑;二為“博物院”,有無數文物珍玩,這扇“印象之門”就是通往故宮的大門。

《設計》:整個展覽的面積是多少?

師丹青:端門城樓內共有60根直徑大約92厘米的紅漆楠木柱,11米多高的挑空,正面36扇門窗,采用菱花格式,窗下部為雕花裙板。整個面積大約為1230平方米。

《設計》:在端門這樣一個文物古建中做數字化的展覽,都遇到了什么樣的挑戰?

師丹青:端門本身就是一個明代的文物,用這么一個完整的文物級別的古建做全數字化展覽,在我們的視野范圍內,是世界上的首次,所以提前做了很多調研,一是技術層面上,要考慮到安全和防火以及不破壞建筑等方面,在內部加裝的設備在制式、格調、風格上與古典的空間融為一體,而不是在里面單獨搭了一個數字化的空間。在整個過程中故宮的專家參與了一輪輪的論證,畢竟我們不是文物專家,只能從設計角度上提意見,安全性被放在了核心的位置上予以考量。

《設計》:在方案的制定過程中,有什么遺憾的地方嗎?

師丹青:因為必須以安全為前提條件,所以有一些需要大量用電的或者需要在建筑上加裝元件的方案最終不得不放棄了。比如地面上這個大屏幕,曾經計劃在大殿的地面上滿鋪LED屏幕,這樣就可以通過屏幕制造出來的光影效果來演示故宮的一天。又比如曾經計劃在門窗的菱花窗格上安裝薄膜式LCD,通過改變其透明度制造出炫目的光影效果。但是都因為安全方面的考慮放棄了’畢竟保護文物是首要的。

《設計》:在與故宮專家的溝通過程中有遇到過什么的問題么?

師丹青:以《韓熙載夜宴圖》為例,我們的設計方案中并沒有選擇像《清明上河圖》那樣的勞動密集型的動畫效果,我們的創意是利用“夜宴”這個概念來給觀眾一種交互體驗。故宮的想法是不等同于原畫的觀賞體驗,但是因為《夜宴圖》的尺幅關系,做成原畫的動畫版難度太大了,更不要說互動了。我們最終做了一個臨場感的方案,通過光影效果來與這幅畫互動。通過技術手段,觀眾能夠手持虛擬的蠟燭光源與畫面進行互動,感覺就像自己水中的光源照亮了畫面,甚至去親手點亮畫中的蠟燭。

《設計》:你之前做過的包括電影《阿凡達》戶外交互裝置等交互項日都是很現代的,故宮數字博物館這個項目是你的第一個古典項目,對你來說有什么不同的體驗?

師丹青:其實交互體驗理念上是一樣的,現代的或是古典的只是體現形式不同。最大的不同就是,故宮這個項目操作起來就像是在鋼絲繩上跳舞,受到不同層面的限制,有技術層面的、安全層面的等等,最難的則是在于溝通,需要在專家的堅守和現代手段的創新之間尋找平衡。比如《韓熙載夜宴圖》的互動設計當中,因為傳統的中國畫是沒有光影效果的,所以這個方案與故宮的專家溝通了很多次才得以通過。

文物數字化保護方案范文3

關鍵詞:傾斜攝影測量;航線設計方案;實景三維模型

傾斜攝影測量技術構建文物的實景三維模型已經用于具體的文物修復、考古等方面實踐項目中,無人機航空攝影測量技術和無人機搭載傳感器可以便捷、高效、快速地提供古遺址高分辨率影像數據,內業制作立面正射影像、實景三維模型等數字化產品,以此來保存 文物古遺址的各項形式數據和空間位置關系等重要資源,數字化存檔可以實現瀕危文物資源的科學、高精度和永久的保存。大佛保護工程實施整個過程以及修復工作完成都需要利用測繪高科技技術,構建大佛實景三維模型將大佛的容貌永久保存。構建樂山大佛的三維模 型可以直接展示樂山大佛遺產面貌與現狀,也可以提供基礎數據。

1 傾斜攝影測量技術

利用計算機視覺技術和多傳感器集成技術快速發展為基礎,傾斜航空攝影測量技術應運而生,它克服了傳統豎直航空攝影系統受空間攝影姿態的限制,能獲取地形、地物的頂部與側面紋理信息,影像信息量大,利用多視角傾斜數碼相機或者單鏡頭旋轉相機,在不同 角度上對目標物獲取不同角度的影像,具有豐富的紋理信息數據,生成密集三維點云和TIN格網模型,在實際應用中能快速自動化實景建模模型[1]。傾斜攝影測量作為航空遙感領域的一種新數據源,使得數字化三維建模成本降低。

2 古文物數字化的國內外研究現狀

世界各國的文化遺址體現了各國歷史、文化與信仰,文化遺址是不可再生資源,古文化遺址的研究與考古學、美術史以及宗教研究相互聯系、相互滲透,對弘揚與發展文化遺傳有重大意義[2]。早在1984年9月宋德聞等人對陜西彬縣大佛寺石窟地進行了近景攝影測量工作[3]。近景攝影測量技術主要采集體積小的文物影像數據進行三維建模,大場景下的局部影像信息輔助研究文物各方面檢測[4]。三維激光掃描技術采用主動成像方式獲取單體文物或小場景遺址的精非接觸幾何數據完成單體文物高 精度三維重建[5]。國外最早知名項目是2003年美國的米開朗基羅數字化項目,掃描大衛雕像模型結合高分辨率照片進行三維建模[6]。對于紋理特征豐富的不可移動石窟文物和大場景古遺址的三維模型的構建,無人機傾斜攝影測量技術具有很強 的優勢,能快速、高效、低成本建立實景三維模型,實際應用價值非常大。因此,基于傾斜攝影測量的石窟文物的三維建模應用研究有非常大意義。

3 樂山大佛保護修復工程

3.1 樂山大佛概況

四川樂山大佛是世界上最大的一尊壯觀、雄偉的摩崖雕鑿的佛,至今有1300年歷史,大佛為彌勒佛坐像,特有71m通高的“山是一尊佛,佛是一座山”的景觀。樂山大佛作為世界自然與文化雙遺產,是古代勞動人民智慧的縮影,具有歷史價值,體現古代人民宗教文化信仰以及高深的藝術價值[7]。樂山大佛屬于摩崖石刻,作為露天保存大型不可移動文物,紅色砂巖多孔結構礦物集合體抗風化能力弱,大佛歷經千年滄桑,正遭受著風化、石化、酸化的威脅,樂山大佛本體開裂垮塌破壞等,需要得到長期全面的有效保護。

3.2 大佛影像數據的采集

航測數據采集過程可以為考察拍攝測區地形地物形態而確定無人機拍攝模式、計算設定航攝參數、操作無人機飛行作業。石窟所在的地形、大佛自身的形態,樂山大佛屬于半立體石窟,大佛周邊設置了觀景臺,景區樹木比較茂盛,航拍時要拍攝大佛所有可視面的影 像與大佛左側與右側的山體。選擇人工遙控操作無人機,按照大佛及左右山體結構設計為S型橫向與N型縱向相結合的多層航線設計方案。航拍時從外層到內層飛行,在外層底部多加一條橫向航線,以N豎向為主的航線。相機鏡頭角度由駕駛員控制,如圖1攝影機鏡頭垂直 于大佛整體區域,攝影機鏡頭向下傾斜,攝影機鏡頭接近豎直向下,攝影機鏡頭面向大佛右側山體,駕駛員需要隨時調整拍攝間隔以及鏡頭的角度進行拍攝。phantom4pro無人機搭載具有2000萬像素的高清非量測數碼相機,第一次航拍共拍攝了樂山大佛及周邊山體256張 影像。

3.3 實景三維模型的構建

手動控制無人機飛行獲取的影像數據包含各個角度的傾斜影像和豎直影像,影像自帶POS數據,樂山大佛本體上的特征點作為像控制點,用全站儀測量像控點的坐標。使用ContextCapture三維建模軟件進行建模,導入影像數據、控制點影像關聯與控制點的刺設、提交空中三角測量任務,空中三角測量任務完成生成空三質量報告,樂山大佛空三報告中的信息,地面覆蓋范圍為28820.05m2,平均地面分辨率為12.41456mm/pixel。選擇空間框架選項卡進行切塊設計,設置規則立體切塊,設置瓦片大小,設置需要建模的興趣區域,產品類 型包括三維網格(3Dmesh)、三維點云(3DPointCloud)、正射影像(Orthophoto)等,如圖2修復工程中樂山大佛三維模型。

3.4 實景三維模型的意義

樂山大佛屬于世界文化遺產,大佛保護工程實施整個過程以及修復工作完成都需要利用測繪高科技技術,構建大佛實景三維模型將大佛的容貌永久保存。樂山大佛遺產核心區航空影像數據獲取與樂山大佛的監測預警系統構建為世界文化遺產的保護提供了很好的范例 ,有非常重大的意義。樂山大佛的修復前實景三維模型可以給文物修復專家提供文物參考數據,間接幫助專家分析大佛修復前的現狀。樂山大佛整體受到風化作用等自然因素侵蝕,大佛局部巖石表層剝離處,頸部與右手下部都有巖石破損處,破損嚴重的右腳已用塊石、 人工雜土等附加層充填覆蓋。樂山氣候濕潤,大佛身上長著比較茂密的草本植物,從模型上能看到草本植物清晰的紋理信息,草本植物根部會釋放出來酸,酸對砂巖會產生分解作用,修復工作要清理大佛身上的草本植物;有草本植物便有寄生草本植物的各種小動物,因 此大佛亦受各種病蟲的危害等。

4 結論

應用無人機近景傾斜攝影測量的方案,探索傾斜攝影測量技術如何更好地服務于文物保護工程中。構建樂山大佛的三維模型以及遺產周邊正射影像,實景三維模型最直接展示樂山大佛遺產面貌與現狀,為分析巖體的變性保護工程主體實施提供基礎數據。樂山大佛保 護工程及樂山大佛周邊景區旅游安全,需要獲得大佛及周邊環境景觀的基礎地理數據,對樂山大佛保護工程進行監測預警,為保護工程提供最直接的基礎數據。

參考文獻

[1]繆玉周.消費級無人機傾斜攝影測量技術在構建城市真三維模型中的應用研究[D].南昌:東華理工大學論文,2018.

[2]邵學成.走進巴米揚石窟從考古學、美術史研究看巴米揚遺址的修復[J].世界遺產,2017(1):96-101.

[3]宋德聞,趙培洲,沈耀成,等.在文物考古部門開展的近景攝影測量工程[J].測繪通報,1986(6):24-28.

[4]唐燕.基于近景攝影測量的文物三維重建研究[D].西安:西安科技大學,2013.

[5]趙煦.基于地面激光掃描點云數據的三維重建方法研究[D].武漢:武漢大學,2010.

文物數字化保護方案范文4

【關鍵詞】 數據容災 兩地三中心

故宮博物院,建立于1925年10月10日,是在明朝、清朝兩代皇宮及其收藏的基礎上建立起來的中國綜合性博物館,也是中國最大的古代文化藝術博物館,其文物收藏主要來源于清代宮中舊藏。

故宮博物院保存著各種文字、圖片、流媒體信息,數據存儲量大,種類多,隨著館藏的不斷積累和豐富,擁有一套完整的網絡數字化資源已經是最基本必不可少的基礎設施,其規模和使用水平已經成為衡量一個博物館現代化管理水平的一個重要依據。而作為越來越重要的博物館數據資源,其安全性將是重中之重。因此,針對超大容量的數字圖像信息、視音頻信息和標本數據的安全性,迫切需要一套大容量、高性能的存儲設備進行集中數據存儲,并建立起一套合理的容災方案,以便于管理、保存、易用的數字化資源存放,實現博物館數據資源的數據保護管理。

根據故宮博物院信息化建設規劃,將在數據集中的基礎上,建立容災備份中心,并在將來形成兩地三中心的數據容災方式。經過與故宮博物院領導和容災技術專家的交流,根據故宮博物院的業務需求和系統規劃提出容災系統解決方案。

1 故宮博物院容災方案系統需求

1.1 系統現狀

故宮博物院主要信息系統系統包括辦公系統、業務系統以及數據采集、加工和利用系統。辦公系統和業務系統主要以服務器為主的運行模式,部門系統采用了數據集中存儲的方案。數據采集、加工和利用系統通過NAS存儲作為臨時存儲介質,對加工完成的數據通過FC SAN的架構統一的存儲到專門的系統核心存儲設備中。

對于數據保護方案部分,通過NBU備份軟件,將重要的數據備份到帶庫或者是磁盤陣列中。

如何為上述業務系統提供災難備份支持,確保了業務系統的7×24×365的業務連續性,實現了無數據丟失的災難備份系統。將是故宮博物院信息系統下一步的建設目標。

1.2 建設目標

根據故宮博物院現行的容災規劃,容災項目建設分成兩個部分:

(1)同城容災規劃:故宮中心機房:主數據中心,用于業務的生產運行,作為集中監控中心。北京同城容災機房:同城備份數據中心,用于在主數據中心出現短期無法解決的故障或非區域性災難時,將部分業務或全部應用系統切換到同城備份數據中心。

(2)異地容災規劃:異地容災機房:異地備份數據中心,用于北京發生區域性災難發生時,在較短的時間內進行關鍵的業務應用系統恢復。

3 故宮博物院數據保護方案

在對故宮博物院生產中心現有環境進行細致分析的基礎上,充分了解異地災備與同城災備建設的系統需求,嚴格遵循故宮博物院數據保護規劃的容災策略和設計原則,本容災方案,包含異地災備和同城災備總體方案,涵蓋生產中心存儲整合,以及同城災備中心、異地災備中心建設幾個主要部分。

3.1 故宮博物院數據同城容災方案

我們在規劃災難恢復方案時,首先應根據具體業務要求明確災難恢復方案所要達到的目標。因為不同的災難恢復目標,會有不同的災難恢復技術實現方案,以及炯然不同的投資規模和運行成本。通過存儲設備的MirrorView同步鏡像方案,實現同城容災。

MirrorView的實施和主機、操作系統、數據庫透明,即不占用主機、操作系統、數據庫。而且不同的主機、操作系統、數據庫可以通過一套MirrorView實現容災。MirrorView同時支持雙向的容災互備。MirrorView用來復制基于SAN存儲網絡的數據。(見圖1)

在異地容災建設過程中,可根據實際情況進行分步實施。

針對故宮博物院的需求,建議采用基于存儲陣列的Mirror View中心容災方案。在北京生產中心和同城災備中心,建議采用基于存儲陣列的無數據丟失的Mirror同步容災方案。這種方案能夠在保障生產系統正常運行、性能不受影響的前提下,實現數據0丟失。

3.2 故宮博物院數據異地容災方案

為了進一步提高數據安全性的保護,故宮博物院在實現同城容災的基礎上建立兩地三中心的異地災備中心,防范區域級的災難。根據故宮博物院的信息化發展規劃,先建設北京同城容災中心的基礎上,規劃建設異地容災中心;最終形成2地3中心的容災架構(見圖2)。

這樣一個同城災備加上異地災備的三中心災備方案,根據容災規劃,生產數據中心作為總行生產中心,運行絕大部分業務系統,并且作為集中的監控中心。同城備份中心實現與生產中心應用級的災備功能,確保RTO和RPO范圍內的業務持續運行,防御非區域性災難。異地數據容災中心實現數據級的備份,常規情況下用于測試系統,用于防御重大區域性災難。

在北京生產中心和同城災備中心到異地災備中心之間建立基于磁盤陣列的Mirror異步數據復制,實現無距離限制、無數據丟失的遠程數據備份方案。

生產中心的磁盤陣列與同城災備中心磁盤陣列保持同步關系。同城災備中心與異地備份中心間磁盤陣列為異步關系。

在正常運行時,將生產中心的存儲系統設置成源磁盤,將同城災備中心的存儲系統設置成目標磁盤,這樣源磁盤中的數據就會在MirrorView的管理下通過數據備份通道鏡像至目標磁盤之上,Mirror同步方式可以保證寫入磁盤的數據絕對不會丟失。

當生產系統發生災難性故障時,利用同城災備中心同步的Mirror備份數據和同城災備中心的備份機,可有效的將生產數據恢復到完全一致的生產狀態。

與此同時同城災備中心MirrorView將實時傳送至異地的災備中心,保證同城區災難備份系統完整性和遠程備份系統的有效性、自動化。

災難備份系統在災難發生后能否快速接替或恢復系統工作,使業務系統盡快恢復運行,需要強有力的組織、管理工作和多種規程予以保障。得當的組織管理工作、訓練有素的人員可以大大縮短恢復的時間,組織管理工作是災難恢復工作中的重要一環。

文物數字化保護方案范文5

關鍵詞:文物博物館;管理;措施;問題

文物博物館是開放的場所,所以如何進行文物的保護與管理,對于博物館來說是重要的課題。文物是不可再生資源,只有在整理的過程中,供人們賞鑒的過程中,更加仔細的進行管理,才能避免文物遭受損失。在博物館的管理中,不僅要注意避免文物的蟲蛀、破損等損失,更要注意加強人們對于文物的保護意識,盡可能的保護文物完整性,也讓其實現自我價值。

1 文物保護重要性

文化博物館里陳列的文物都是十分重要的文化遺產,隨著社會的進步,這些文物也更加的具有意義,可以讓人們對于國家的文化歷程更加了解。隨著科技手段的發展,人們社會經濟在不斷進步,相對的,當人們了解了文物的重要性,盜竊手段也在不斷跟隨著科技在進步,人們在與盜竊者的斗智斗勇中,需要不斷跟隨科技腳步,加強博物館管理的技術,并且要提高人們的管理意識,加強政府對于文物保護的注重性,也要發動廣大人民群眾的力量,只有這樣才能讓人們了解文物保護的重要性,也能讓文物博物館的管理技術更加先進。

2 文物博物館管理工作中存在的問題

2.1 管理意識薄弱

在很多的文物博物館中,管理人員對于博物館管理并不具有積極性,在工作過程中,更多的是按部就班的管理行為,并不會主動提出改進辦法,對于文物重要性也并不了解。政府在文物博物館的管理上,法律法規并不多,相對政策也并不完,對于文物保護方式或有提及,但是對于博物館管理人員卻并未有什么要求,政府對于管理人員的管理意識薄弱,所以就會造成,博物館管理人員對于文物管理管理的意識也薄弱。

2.2 管理手段比較落后

社會在不斷進步,經濟在不斷前行,科學技術出現的頻率越來越高,但是在文物博物館的管理上,管理手段并未做到與時俱進、實時更新。很多博物館的管理設備依舊是舊設備,導致文物安放的環境并不適合儲存文物。落后的管理設施,不能滿足文物適應存放的濕度、溫度,這樣就會對文物造成傷害,損害文物的使用年限。

2.3 管理水平比較低

管理人員自身水平較低,管理設施的落后,都造成博物館管理水平的地下。在沒有專業人員進行管理的情況下,博物館并不能指定適合文物存放的條件。在很多大城市,博物館的管理水平尚不能達到很高水平,中小城市的博物館在管理上水平就更加落后。博物館作為不盈利的公益性單位,并不能為管理人員提供更高工資,就造成了專業人才并不滿足薪資待遇,能接受薪資待遇的管理人員卻不具有專業的管理知識,也就造成了博物館的管理水平普遍較低,對于文物保護造成了不好的影響。

3 提高博物館文物管理水平的措施

隨著人們文物保護意識的提高,對博物館的文物保護管理工作提出了更高的要求,相關管理人員一定要針對當前博物館文物保護存在的問題提出相應的解決措施。要提高工作人員的管理意識,還要使工作人員認識到文物保護的重要性,對管理機制進行優化與完善,還要引進先進的設備,這樣才能保證文物展覽環境的優質性,才能避免文物受到破壞或者出現破損。

3.1 規范博物館的基本操作流程,加強管理意識

《文物保護法》對館藏文物的規定有十一條,但如何來管理這些文物卻也只有總體的規定,如“必須區分文物等級,設置藏品檔案,建立嚴格的管理制度,并報主管的文物行政部門備案”,而沒有具體的操作流程。對于每個博物館,都應有一套規范的基本操作流程,并根據各館的特點,具體問題具體對待。文物的保護管理是博物館工作的基礎,也是博物館的首要功能,其基本操作流程有:藏品來源、移交入館、館內清理、入庫、庫內整理。在館內,通過規范這一基本操作流程,使得館內工作人員充分認識到文物管理保護的重要性。除此之外,還應對工作人員進行職業道德教育,建立獎懲機制,雙管齊下,加強其管理意識。

3.2 引入先進計算機設備,使管理工作數字化

科學技術的進步,給博物館管理也提供了更多的方向,如果可以更好的利用計算機管理技術,引進計算機進行文物管理,可以使文物的整理更加具有規范化,對于文物的管理也能更加具有實時性以及有序性。計算機形成的大的文物資料數據庫,可以容納更多的文物信息,對于文物資料查找也更加便捷,也能增加文物的信息傳播性,提高文物資源利用率。

隨著經濟發展和社會進步,計算機的應用日益廣泛。因此引入先進計算機設備,使管理工作數字化,充分提高管理工作效率是改善文物管理的重要途徑。文物的數字化管理主要是建立文物信息的數據化管理體系。利用計算機的各種多媒體技術,把館藏文物的文字、圖像、音頻、視頻等資料信息,準確、系統、多角度地進行存儲備份,提供準確高效的查詢、修改、統計、復制、輸出等功能。

3.3 加強專業人才培養和聘用相關專家相結合

管理人員作為博物館的重要管理人員,承擔著文物保護的重要職責,也要負責日常的文物整理、借閱、收集等許多工作,如果管理人員能更好的進行文物的歸檔整理,借閱傳播,就可以讓文物的利用率更高,保護程度也會更好。在管理過程中如果可以更好的不斷提升自己能力,增強文物鑒賞能力,加強文物保護知識,對于博物館管理水平提高具有重要意義,對于文物保護也有重要價值。

文物保護對具有歷史價值、文化價值、科學價值的歷史遺留物采取一系列措施以防止其受到損害的過程,是一項具有高技術含量的工作。在目前人才匱乏的條件下,政府和文物市場開發部門應加強合作,通過政府出政策,市場出資金的方式,吸引更多的專業人才來從事文物保護工作。不僅如此,還應做到既能夠吸引人才又能夠留住人才,并積極對原有的工作人員進行專業培訓,使其盡快達到文物保護工作的要求。此外,還可以采用聘用方式,聘用經驗豐富、知識淵博、能力強的人才擔任文物保護的重要工作。加強專業人才培養合聘用相關專家相結合,不僅能夠緩解文物保護人才匱乏的現狀,保證博物館的正常運作,還為博物館的可持續發展注入新鮮的活力,提高博物館的管理水平。

4 結論

文物博物館的管理相對圖書館管理需要更加謹慎、嚴格,只有管理人員具有更高的管理意識,管理技術緊隨潮流、與時俱進才能讓文物博物館的管理更加規范化、合理化,才更加能保證文物的安全,也能讓文物存留時間更長,更加能發揮價值,傳播文化歷史,也更加有利于建設現代文明。

參考文獻

文物數字化保護方案范文6

關鍵詞:數字化模型三維建模古建筑貼片紋理

一、引語

古建筑是傳遞文化信息的特殊載體,是反映某個地區一定時期思想文化和風俗習慣的藝術瑰寶,反映出人類歷史文明的發展歷程。因此保護和傳承古建筑是當代人義不容辭的責任。在我國大多數古建筑中,其結構多采用木質結構,極易受環境變化的影響,此外人為因素也將影響古建筑的留存,古建筑的安全一度面臨著嚴峻考驗。隨著科學技術的迅猛發展,對古建筑建立數字化的模型為古建筑的保護工作提供了新的途徑。古建筑物建立起數字化的模型后有利于展示推廣古建筑文化。

二、古建筑建立數字化模型的實例研究

近年來,數字化技術手段被廣泛地應用于古建筑的推廣中,比較著名的是故宮博物院與日本凸版印刷株式會社合作的“數字故宮”項目,此外還有浙江大學開發的敦煌石窟虛擬漫游與壁畫復原系統,以及秦兵馬俑博物館與西安四維航測遙感中心合作的“秦俑博物館二號坑遺址三維數字建?!表椖康取_@些項目的共同之處是均通過數字化的技術手段建立起了古建筑物的模型。三維的古建筑模型在古建筑的推廣中比傳統的相片展示方式有著更為直觀的特點。因此,三維立體模型展示技術被廣泛地應用古建筑物的展示推廣中。

1故宮古建筑三維數字模型

故宮博物館是反映了明清兩超的紫禁城典型木結構宮殿,是中華民族珍貴的文化瑰寶,具有極高的藝術價值。建立故宮古建筑三維數字模型,對于研究中華民族傳統的文化思想和歷史有著非常重要的作用。故宮古建筑三維數字建模是利用三維掃描和數碼攝影等技術手段采集了古建筑的相關數據資料,采用虛擬現實技術以及其它相關技術手段立體再現了文化瑰寶的原貌,這對于古建筑的研究和展示推廣均有著促進作用。

2白馬寺齊云塔三維數字模

在白馬寺齊云塔的數字建模中,首先采用了GPS測設精密控制網來測定白馬寺齊云塔的方位及各項坐標,然后利用三維激光掃描儀獲取密集點云來建立數字化模型,再采用高精度的免棱鏡全站儀測定某些特征點,最后將這些特征數據與三維激光掃描結果進行比對。該三維數字模型的建立,在點云拼接、數字建模以及數據分析處理方面為古建筑數字化建模工作提供了優良的方法和技術。

三、建立數字化模型對古建筑推廣的意義

1建立數字化模型有利于探索古建筑原真性

在傳統的古建筑物的保護、修繕和推廣工作中,盲目地進行探索對建筑物造成了諸多難以復原的創傷。比如為了還原古建筑在繁盛時代的真實面貌,在缺乏數據和先進技術的情況下,拼湊出了不符合實際情況的還原方案,最終使得古建筑面目全非。隨著科學技術的發展,在計算機中建立數字化的模型對于科學探索古建筑的原真性有著非常重要的意義。建立起數字化的模型后,便于采用多種復原方案對古建筑模型進行操作,且這些操作是可以被撤銷的,以便于探索出最合理最具原真性的復原方案。古建筑的原真性越高,越有利于更加真實地展示古建筑的原有面貌,促進古建筑的推廣和古建筑文化的保護與傳承。

2建立數字化模型有利于解決地區開發與古建筑保護推廣的矛盾

建立數字化的古建筑模型以后,便可通過虛擬現實技術對古建筑進行虛擬展示,從而應用于旅游產業。一方面,人們在接觸古建筑的時候,可以減少對古建筑實體的擾動,另一方面,采用虛擬現實技術可以幫助人們增加對古建筑細節方面的了解。對于實體古建筑物中難以直接觸碰的、細部不易觀察到的部位,人們即使沒有身臨其境,也可通過現代化的技術手段了解這些精美絕倫的建筑。在傳統的古建筑文化推廣中,實體建筑一直是作為推廣的主體資料,這也是為什么文物保護單位與建筑開發商頻頻爆發矛盾的根源所在。但是建立了三維的數字化模型后,古建筑的研究數據得以保留,在古建筑文化的推廣中也有了更好的模型替實體,故建立數字化模型有利于解決地區開發與古建筑保護推廣的矛盾。

3建立數字化模型有利于再現人類文明的輝煌

美國洛杉磯曾舉辦過一場的“古羅馬重生”的數字展示,該數字展示由美國弗吉利亞大學完成,“古羅馬重生”重現了古羅馬城在公元320年鼎盛時期約7000座古建筑的風貌。這樣的數字化模型在古建筑文化的推廣中比實體的古建筑起到更好的推廣作用。一方面,古建筑經受時代的變遷,多數已經支離破碎,難以展示輝煌時期的面貌,這對人們認識當時當地的思想文化和歷史是有一定限制的,而數字化模型通過復原等手段能夠再現人類文明的輝煌,使人們能更加充分的了解到人類文明的輝煌;另一方面,古建筑模型比實體建筑更加生動,人類借助數字化的建模手段以及先進的虛擬感應設備,可以身臨其境地穿梭在三維的虛擬環境中體驗感受過去的生活場景和氛圍,從而更好地保存和展示出過往那些有價值卻已不適應時展水平的生活方式。

4古建筑數字化模型啟迪現代建筑行業

推廣古建筑一方面是為了保護和傳承古建筑文化,幫助人們了解過去歷史時期的思想文化和歷史,滿足人們精神上對于文化的需求,另一方面,也是為了使人們認識到古建筑的建筑思想,啟迪現代建筑行業的發展。眾所周知,我國古建筑大多采用木質結構,其少數采用竹質結構,這些結構如何布置、如何支撐起較大的建筑實體、如何進行防護是值得現代建筑行業思考的。現代建筑行業多采用鋼筋混凝土框架結構、網架結構、殼體結構等多樣化的結構。而隨著時代的發展和人們經濟水平的提高,人們對于建筑行業和居住環境的期待越來越來,希望建筑結構和形式更加多樣化,也強調人居觀念,甚至可能追求建筑形式的復古化。因而建筑行業可能會需要用到古建筑中的一些建筑思想,建立數字化的古建筑模型能夠幫助建筑工程師更好地認識到古建筑的建筑思想和理念,這無疑對啟迪現代建筑行業是有利的。

四、結語

就古建筑建立數字化模型該項技術而言,已經運用較為成熟,并且有較多的優秀成果。古建筑建立數字化模型對于古建筑物的展示推廣、保護和傳承古建筑文化有著多方面的積極意義。但由于古建筑的多樣化,統一的建模公式難以滿足不同建筑物不同精細程度的還原要求,此外虛擬的數字化模型仍然與實體建筑存在差異,比如三維模型的顏色及紋理與原實體建筑的匹配程度問題。因此,為了更好地推廣古建筑物、保護和傳承古建筑文化,人們應當以建立數字化模型為著眼點,深入研究,探索更加精細化建模的技術。

參考文獻

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