11月25日,2023世界文物古迹保护与利用博览会暨合作大会在成都闭幕。本届博览会以“弘扬遗产保护 留住文化根脉”为主题,由四川省文物局、成都市文物局指导,中国文物保护技术协会、中国文物学会主办,上海交通大学四川研究院承办,海内外专家学者、相关单位负责人共聚一堂,共同探讨新时代背景下,如何妥善保护文物,建立产学研用深度融合的文物科技创新体系。

全栈式3D数字化解决方案提供商积木易搭受邀参加了本次博览会的“社会力量参与文物保护合作大会”分论坛。积木易搭西南大区负责人霍秀德代表参与本次论坛,并做了主题为《数字时代,3D 数字化技术在文物保护上的应用》的分享。以下为本次分享内容。

(积木易搭西南大区负责人霍秀德)

一、文物数字化,既是对文物的保护,也是历史文化传承的良好方式

众所周知,历史文化遗产是不可再生、不可替代的宝贵资源,也是一个国家文化的根脉体系所在。近年来,针对历史文化遗产的保护与传承,国家先后出台了多个指导意见文件。其中,党的二十大报告明确提出:要实施国家文化数字化战略。我国拥有丰富的历史文化遗产,在数字技术应用方面也具有显著优势,应加快运用数字技术,整合文化资源,进一步丰富全社会历史文化滋养。

这其中,利用数字化技术进行文物保护,主要是指对可移动文物以及不可移动文物如古遗址、古建筑、石窟石刻、革命旧址等文化遗产通过三维扫描设备以及其他配套设备完成文物的数字化采集工作,获取文物的精确三维数据,并进行三维建模,最终通过二次开发的方式实现数字化成果展示,让文化遗产“活”起来。

霍秀德提到:文物数字化的最终目的,一方面是利用技术手段更好地实现对文物的保护;另一方面,是通过数字化手段,让广大群众更好地去了解、传承我们文物古迹背后所代表的历史文化。这就涉及到了文物数字化的应用。

二、利用3D数字化技术进行文物保护是系统工程,积木易搭已形成标准化解决方案

作为数字化技术的重要板块,3D数字化技术在世界文化遗产中的应用方向主要包括4个方面。一是文物数字化保护,即利用数字技术手段对传统文物进行数字化处理,达到文物保护与传承目的;二是学术研究,研究人员可以通过远程访问和使用高精度的数字化文物资源,进行深入的研究和分析;三是藏品修复,通过量化文物残损变形评估数据,创建、制作修复模型,为文物修复方案提供依据;四是展示应用,将数字化的三维成果进行二次开发利用,实现数字化成果的虚拟展示和多媒体展示。其中,3D数字化展示与利用形式主要包括文化遗产复原、文创拓展衍生、线上旅游推广等。

而利用3D数字化技术进行文物保护是个系统工程。基于全栈式的3D数字化服务能力,积木易搭已经形成了从文物数字化采集、到文物数字化成果部件/构件化,再到最终形成文物动态数据资源库都已经形成了一整套标准化的解决方案。

在文物数字化采集方面,积木易搭采用多种采集技术及专业设备,对可移动文物及不可移动文物进行数字化采集,如三维激光扫描、无人机航测、整体空间信息采集、局部高精度数据采集、高清纹理影像采集等技术,并形成标准化的文物数据采集技术规程,实现标准化、工程化作业,确保文物数字保护效果最大化。

在文物数字化采集完成,并形成数字化成果后,对于数字化成果的内容、形式和具体要求实行部件/构件化,快速生成海量文物的标准化三维信息模型。而在数字化应用方向上,也形成了不同类型数字文物资产的信息化使用准则,最终形成文物动态数据资源库。

三、文物3D数字化保护四大应用方向:元宇宙展厅建设、馆藏珍品的展示利用、空间三维重建、科普短片制作

在基于3D数字化技术基底搭建的文物数字化保护体系之上,当前,积木易搭已经为国内多家大型博物馆打造了文物3D数字化保护解决方案。具体应用实例主要表现为四个方向:元宇宙展厅建设、馆藏珍品的展示利用、空间三维重建、科普短片制作。

1.文物3D数字化保护应用方案一:元宇宙展厅建设,打造沉浸式、游戏式、趣味式文博元宇宙空间

元宇宙展厅建设,是将博物馆整体布局及文物等,完整地呈现于具有三维立体空间的元宇宙展厅。博物馆可以自定义建筑面积、自行设计各虚拟展厅展陈内容的规划及参观动线等。例如,今年5月,在北京市文物局的指导下,在石景山区文化和旅游局、中关村科技园区石景山园管理委员会的支持下,北京瞭仓数字藏品博物馆联合华为云、积木易搭共同打造了国内首个以文博文物为主题的元宇宙平台——“文博跑酷”。

(国内首个以文博文物为主题的元宇宙平台——“文博跑酷”)

“文博跑酷”文博元宇宙平台打破传统的文物展示模式,一站式实现“虚拟场景”、“虚拟文物”、“虚拟交互”、“数字分身”、“虚拟电商”等核心要素场景聚集,为观众打造可交互的文博元宇宙平台,让观众犹如亲临元宇宙空间内,沉浸式、游戏式、趣味式欣赏文物。

在本次“文博跑酷”文博元宇宙平台的打造中,积木易搭提供了高精度三维扫描文物建模、数字分身、虚拟空间互动系统与平台管理系统搭建、云渲染能力接入等技术支持。

2.文物3D数字化保护应用方案二:馆藏珍品展示利用,让观众线上零距离了解文物本身及背后的故事

馆藏珍品的展示利用,通过对文物模型进行轻量化的处理,使之形成可720度实时查看、交互的虚拟三维物体及空间,并借助虚拟现实技术,构建一套文物虚拟交互资源,让观众可在PC端、移动端实现近距离观赏和了解文物本身及背后故事的功能。如,今年积木易搭为国家自然博物馆打造的「神奇的非洲」「植物世界」两大云端展厅,通过展厅全景采集、标本三维扫描建模、复原建模、原位浮现等3D数字化技术,将两大线下展厅“搬”到线上,360°全方位呈现珍贵动植物标本、化石等展品,并融入数字化创意互动体验,让大众在云端也可随时随地领略自然知识的魅力,高度还原线下游览体验。

(国家自然博物馆珍稀标本三维扫描建模:山西兽骨骼,可720°旋转交互查看)

3.文物3D数字化保护应用方案三:空间三维重建,复原文物原始面貌

空间三维重建是以文物三维模型为基础,借助虚拟复原技术展示文物保存现状、文物原始面貌,为文物重建、结构分析、研究、宣传展示提供基础支撑。如,苏州博物馆是国内唯一一家有着非常独特的古代园林建筑特色的博物馆,积木易搭通过三维建模技术给苏州博物馆西馆做了空间三维重建,将西馆的建筑面貌进行完全复原。

4.文物3D数字化保护应用方案四:科普短片制作,传播品牌特色

四是科普短片制作,以文物三维模型为基础,将文物背后的文化知识及事件进行游戏动漫化,最终形成丰富的数字资源。如,积木易搭针对大唐西市博物馆的特色文物,为其量身打造了数字文物IP,并通过西市寻宝、西市文物DIY等互动小游戏以及西市全景还原动画视频等形式,深度展示大唐西市博物馆的馆藏特色及博物馆的历史文化脉络。

(大唐西市3D文物修复小游戏)

凭借深厚的技术实力,当前,积木易搭已服务博物馆超100家,为文博企业研究机构提供设备超100件,累计为各大文博机构文物建模超30000件。积木易搭也是国内唯一一家自主研发建模硬件、建模软件的文博服务商,保证数据的绝对安全。

11月28日,人民日报发表了《让历史文化遗产闪耀在数字时代》一文,文章提到:以科技的力量赋能文物保护,以创意的活水激发文化创新。积木易搭将持续深耕3D数字化技术,并利用全栈式3D数字化技术服务能力为文物保护数字化赋能,支持我国文物保护事业高质量发展。