歐陽(yáng)宏

（故宮博物院資料信息部，北京 100009）

為響應(yīng)習(xí)近平總書(shū)記“讓收藏在禁宮里的文物、陳列在廣闊大地上的遺產(chǎn)、書(shū)寫(xiě)在古籍里的文字都活起來(lái)”的精神，文化遺產(chǎn)的數(shù)字化研究成為數(shù)字博物館[1]、數(shù)字圖書(shū)館[2]研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，服務(wù)公眾傳播優(yōu)秀民族傳統(tǒng)文化不再受時(shí)空和地域的限制。文化遺產(chǎn)的采集與加工是數(shù)字化工作的前提和基礎(chǔ)，這也是數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存與廣泛利用的重要保證，文物、遺產(chǎn)與古籍在形體上不同，但數(shù)字化建設(shè)方式與原則基本相同，可以相互借鑒，相互促進(jìn)。

故宮博物院文化資產(chǎn)數(shù)字化應(yīng)用研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“數(shù)研所”）成立于2003年10月，旨在應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，保護(hù)、研究和展示故宮博物院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“故宮”）珍貴的人類(lèi)文化遺產(chǎn)?？嘤跓o(wú)先例可循，加上故宮的特殊性與敏感性，近20年來(lái)，數(shù)研所一直采用探索性穩(wěn)步發(fā)展的策略慢慢擴(kuò)大采集數(shù)量，積蓄力量，建設(shè)和發(fā)展數(shù)字化隊(duì)伍。結(jié)合故宮不同時(shí)期對(duì)文物藏品的三維數(shù)字化工作需要，故宮資料信息部先后利用人工建模技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)、多視角影像三維重建（又稱(chēng)攝影測(cè)量）技術(shù)相互結(jié)合的方法，采集、加工、存儲(chǔ)大量的古建筑和藏品文物數(shù)據(jù)，致力于建立故宮古建筑和文物的三維數(shù)據(jù)庫(kù)。利用三維數(shù)字呈現(xiàn)技術(shù)立體再現(xiàn)文化遺產(chǎn)的原貌，能夠更好地促進(jìn)對(duì)文化遺產(chǎn)的研究和展示，探索新的表現(xiàn)形式和展示方式，全方位推進(jìn)數(shù)字技術(shù)在故宮博物院的綜合應(yīng)用。

1 需求與策略

文物三維數(shù)字化的目的是更好地推進(jìn)文物存留和利用，以更好地發(fā)揮故宮文化遺產(chǎn)的保護(hù)、學(xué)術(shù)研究和文化傳播教育的職能。衍生工作包括以數(shù)字化的形式輔助對(duì)文物的保護(hù)、研究和傳播展示，如存檔、研究、修復(fù)、鑒定、仿真復(fù)制、公眾教育、展示和文化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等。

1.1 需求分析

面向不同應(yīng)用方向的數(shù)據(jù)所需精度不同，必須調(diào)查統(tǒng)計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)的需求，具體分析如下。

（1）面向存檔、研究、修復(fù)、鑒定、仿真復(fù)制等方面，必須遵循真實(shí)、客觀(guān)的原則；對(duì)于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、真實(shí)性、完整性、精度等方面要求的等級(jí)最高。

（2）面向公眾教育、展示等方面，應(yīng)用的特點(diǎn)是并不需要過(guò)高精度的數(shù)據(jù)，但必須為觀(guān)眾提供優(yōu)良的視覺(jué)觀(guān)感和充足的文化信息含量。

（3）面向文化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面，三維數(shù)據(jù)用作參考，從中提取設(shè)計(jì)元素，對(duì)數(shù)據(jù)要求完整全面。

1.2 制約因素

同許多博物館一樣，作為非營(yíng)利性機(jī)構(gòu)，故宮面臨資金、設(shè)備、信息化技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才缺乏與數(shù)字化保護(hù)需求增加的矛盾。

（1）采集與加工。文物安全、采集工時(shí)效率、采集環(huán)境以及采集設(shè)備都會(huì)影響數(shù)據(jù)的質(zhì)量；加工環(huán)節(jié)受到加工軟件技術(shù)、人員素質(zhì)、工期成本等方面的影響。

（2）設(shè)備硬件與軟件。將數(shù)據(jù)展示給用戶(hù)需要一個(gè)可視化呈現(xiàn)環(huán)境，電腦配置（cPU、顯卡、內(nèi)存）、顯示設(shè)備（4K或8K）、三維軟件等都會(huì)對(duì)最終展示效果產(chǎn)生影響。

（3）數(shù)據(jù)的管理與應(yīng)用。數(shù)據(jù)的使用者不僅包括院內(nèi)外的專(zhuān)家學(xué)者，還包括遠(yuǎn)在千里之外的觀(guān)眾，故宮需要構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大的集成索引檢索、遠(yuǎn)程三維數(shù)據(jù)讀取、人工智能大數(shù)據(jù)分析等高新技術(shù)的院內(nèi)研究工作平臺(tái)系統(tǒng)或遠(yuǎn)程數(shù)字博物館系統(tǒng)，對(duì)此故宮正在探索。

技術(shù)的提高總是滯后于應(yīng)用的發(fā)展，資源的增加永遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了需求的增長(zhǎng)，故宮的三維數(shù)字化要結(jié)合實(shí)際情況量力而行。

1.3 構(gòu)建策略

故宮擁有17萬(wàn)平方米壯美恢弘的文物建筑群、25大類(lèi)186萬(wàn)件（套）精美絕倫的院藏品[3]。以目前的技術(shù)條件要采集完所有的文物是一項(xiàng)艱巨的工程，不是一代故宮人能完成的任務(wù)。當(dāng)前要做的就是堅(jiān)定故宮數(shù)字化理念和準(zhǔn)則，制訂周詳?shù)墓ぷ饔?jì)劃。一是要提高工作效率。工作效率是限制數(shù)字化工作擴(kuò)大的最大問(wèn)題，故宮正在通過(guò)有計(jì)劃地選擇和采集文物盡量減少重復(fù)性工作，同時(shí)尋找新技術(shù)測(cè)試新方法來(lái)提高采集加工的效率。二是要制定工作的優(yōu)先級(jí)。與故宮數(shù)量巨大的文物藏品相比，資金的數(shù)量是有限的，首先要滿(mǎn)足院研究和展示工作需求，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合；其次，選擇不同材質(zhì)、形狀類(lèi)型的文物進(jìn)行探索，測(cè)試技術(shù)在故宮的適用度。三是注重?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量，追求穩(wěn)步發(fā)展。三維數(shù)據(jù)可以從高精度降低，卻不能從低精度提高，為了保證5～10年不再重復(fù)采集，要隨著技術(shù)發(fā)展不斷提高要求，最大限度發(fā)揮設(shè)備性能，最大量地采集、加工數(shù)據(jù)。四是規(guī)范數(shù)據(jù)采集和加工作業(yè)流程。建立標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化流程以及數(shù)據(jù)審查驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)體系，一切工作按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范執(zhí)行。五是按需分級(jí)處理數(shù)據(jù)。故宮要求采集加工的三維數(shù)據(jù)，要同時(shí)滿(mǎn)足保存、研究、展示工作的實(shí)際需求，在制約因素的限制下，采集的原始數(shù)據(jù)理應(yīng)是精度最高的，在此基礎(chǔ)上根據(jù)不同的需求優(yōu)化數(shù)據(jù)分級(jí)處理。數(shù)據(jù)存留研究、數(shù)據(jù)可視化利用和網(wǎng)上發(fā)布級(jí)別見(jiàn)表1。

表1 可移動(dòng)文物數(shù)據(jù)加工等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用（2018年）

2 文物三維數(shù)據(jù)的采集、加工

數(shù)據(jù)的采集是一切數(shù)字化工作的基礎(chǔ)，是文物數(shù)字化工作的起點(diǎn)。故宮的文物信息采集包括位置信息、幾何信息、色彩信息、構(gòu)造與結(jié)構(gòu)和病害殘損信息等，而三維數(shù)據(jù)只需要真實(shí)完整地記錄文物的色彩紋理和幾何模型信息數(shù)據(jù)。

2.1 技術(shù)路線(xiàn)

十余年來(lái)，故宮使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取方法包括3種。①人工測(cè)量。組織人力現(xiàn)場(chǎng)采集測(cè)量，積累了大量的文物測(cè)繪圖紙和文檔資料。②利用數(shù)碼攝影技術(shù)記錄文物的色彩紋理信息和影像，相機(jī)的像素越大數(shù)據(jù)的精度越高。③三維掃描。對(duì)文物進(jìn)行非接觸式三維掃描來(lái)獲取文物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)[4]，記錄幾何模型信息。這3種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取方法衍生出3種三維建模技術(shù)和方法。

（1）依靠文物測(cè)繪圖紙和二維影像數(shù)據(jù)進(jìn)行手工三維建模。該方法無(wú)法提供精確真實(shí)的幾何模型信息和色彩紋理信息，獲取的三維數(shù)據(jù)經(jīng)常應(yīng)用于文化傳播相關(guān)的文物展示，無(wú)法全面滿(mǎn)足研究學(xué)者需求。

（2）使用三維掃描儀進(jìn)行三維掃描建模。該方法能夠精準(zhǔn)地獲取文物的三維形狀，通過(guò)高清數(shù)碼相機(jī)輔助拍攝進(jìn)行手動(dòng)貼圖映射，可以呈現(xiàn)出逼真的帶有紋理信息的三維模型[5]。該方法的缺點(diǎn)是獲取的數(shù)據(jù)三角面片數(shù)量巨大，而且布線(xiàn)雜亂，后期數(shù)據(jù)處理耗時(shí)長(zhǎng)，適合局部特殊需求使用，不建議大規(guī)模將該技術(shù)使用在文物三維建模上。

（3）利用攝影測(cè)量技術(shù)全方位采集二維影像數(shù)據(jù)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件計(jì)算生成三維重建數(shù)據(jù)。該方法可以清晰、準(zhǔn)確、完整地獲取文物的幾何空間特征和色彩紋理特征，在文物色彩紋理還原上表現(xiàn)最好[6]。

故宮結(jié)合院藏文物的特點(diǎn)，通過(guò)考察評(píng)估目前主流的幾種文物三維重建方法與技術(shù)，發(fā)現(xiàn)攝影測(cè)量為主、三維激光掃描輔助的技術(shù)方案在解決色彩紋理和幾何模型重現(xiàn)的問(wèn)題上具備優(yōu)勢(shì)，能滿(mǎn)足故宮三維數(shù)字化的工作需求。三維數(shù)據(jù)采集、加工技術(shù)流程如圖1所示。

圖1 三維數(shù)據(jù)采集、加工技術(shù)流程

2.2 前期工作

保證文物安全是故宮一切工作的前提，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)需注意以下4點(diǎn)：①保證文物提取運(yùn)輸過(guò)程，以及作業(yè)環(huán)境的設(shè)備、用電和人員活動(dòng)的安全；②原狀陳設(shè)室內(nèi)采集安全；③作業(yè)人員不直接接觸文物；④?chē)?yán)格按照采集和加工作業(yè)流程規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，認(rèn)真填寫(xiě)文物現(xiàn)場(chǎng)采集記錄表。

根據(jù)文物的器物大小、采集環(huán)境來(lái)制定三維重建目標(biāo)，有針對(duì)性地選擇采集設(shè)備。如2015年故宮進(jìn)行了23件青銅器的三維重建工作，采集選用的設(shè)備見(jiàn)表2。

表2 2015年青銅器采集工作使用設(shè)備情況

2.3 三維激光掃描

首先，獲取文物完整的1∶1空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)，將空間信息成果代入攝影測(cè)量數(shù)據(jù)處理，為其提供基礎(chǔ)或參考數(shù)據(jù)；其次，通過(guò)三維激光掃描使得文物真實(shí)、完整、長(zhǎng)久地保存，保存測(cè)量原始數(shù)據(jù)，便于以后的利用、分析和修復(fù)。

2.4 攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集

通過(guò)攝影測(cè)量技術(shù)可以清晰、準(zhǔn)確和完整地獲取文物表面的幾何空間信息和紋理色彩信息，為文物三維數(shù)據(jù)加工提供可靠的依據(jù)。采集作業(yè)實(shí)施步驟如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)采集作業(yè)流程

（1）影像數(shù)據(jù)采集。使用攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行文物的三維數(shù)據(jù)重建的關(guān)鍵在于影像基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集。除基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是否精準(zhǔn)和完整以外，色彩還原程度、影像數(shù)據(jù)和采集數(shù)據(jù)在紋理精度和照片色彩上的差異，也直接關(guān)系到三維重建的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

故宮通過(guò)制定精細(xì)的數(shù)據(jù)采集方案，提供光線(xiàn)均勻采集環(huán)境，針對(duì)文物造型差異制定專(zhuān)用的方法采集影像數(shù)據(jù)，確保獲取到高質(zhì)量的影像數(shù)據(jù)。

（2）色彩管理。博物館影像采集工作，要求所得到的影像必須能夠真實(shí)準(zhǔn)確地還原藏品的自身信息，在各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)控制中，藏品的色彩信息還原是首要問(wèn)題[7]。要在文物的采集、加工、整理、利用過(guò)程中保持其色彩信息與視覺(jué)感官上的一致性，必須在各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行色彩管理，才能準(zhǔn)確地進(jìn)行色彩還原。

故宮使用多種標(biāo)準(zhǔn)色卡、白平衡卡進(jìn)行對(duì)比管理，準(zhǔn)確調(diào)整光照均勻和色溫的設(shè)定，在拍攝時(shí)盡可能真實(shí)地還原攝影場(chǎng)景的顏色，為后期圖像處理時(shí)有標(biāo)準(zhǔn)的顏色依據(jù)提供參考。一切依據(jù)故宮制定的攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行作業(yè)。

（3）色彩紋理精度。色彩紋理圖像的分辨率和影射匹配度是故宮評(píng)判數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的重要指標(biāo)。表3為一份三維重建的文物數(shù)據(jù)成果評(píng)價(jià)報(bào)告，其中“空間平均分辨率（毫米）”是一種評(píng)判紋理貼圖數(shù)據(jù)大小精度的重要指標(biāo)，“投影誤差”是評(píng)判影射匹配度的重要指標(biāo)。從表3數(shù)據(jù)來(lái)看，提交入庫(kù)的數(shù)據(jù)在色彩紋理圖像的分辨率和影射匹配度上能達(dá)到故宮貼圖精度標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際應(yīng)用中1毫米內(nèi)的誤差都能滿(mǎn)足現(xiàn)在博物館的研究需求，該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于目前實(shí)際需求，可以滿(mǎn)足故宮未來(lái)5～10年的三維數(shù)字化工作要求。

表3 青銅器簋成果評(píng)價(jià)報(bào)告的攝影測(cè)量部分

（4）幾何精度控制。攝影測(cè)量生成的三維數(shù)據(jù)沒(méi)有真實(shí)的空間關(guān)系信息，采用非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行大面積且高精度的多視角三維模型重建，必須要解決立體高精度量測(cè)的問(wèn)題，來(lái)獲取文物的精準(zhǔn)坐標(biāo)與空間信息，在此基礎(chǔ)上生成1∶1的高精度文物三維模型數(shù)據(jù)，才能滿(mǎn)足文物三維數(shù)字化的需要。中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古所的劉建國(guó)[8]通過(guò)設(shè)立控制標(biāo)點(diǎn)的方法可以將誤差控制在0.1毫米左右，很好地解決了高精度量測(cè)問(wèn)題。但是該方法不適用于故宮的情況，出于文物安全考慮，作業(yè)時(shí)不允許除文物保管人員以外的人直接觸碰文物，也不允許在文物上隨意貼標(biāo)點(diǎn)。為了解決測(cè)量問(wèn)題，最初故宮嘗試在激光掃描文物數(shù)據(jù)上抽像控制標(biāo)點(diǎn)，數(shù)據(jù)驗(yàn)證后效果尚可。為提高工作效率，后來(lái)根據(jù)激光掃描標(biāo)靶球相同的原理，制作二維碼方塊進(jìn)行尺寸標(biāo)定控制，解決了數(shù)據(jù)量測(cè)的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)大量的文物數(shù)據(jù)驗(yàn)證，使用該方法獲取數(shù)據(jù)都能達(dá)到0.1毫米左右的精度。

（5）三維重建處理。目前攝影測(cè)量的處理軟件較多，主流軟件包括Agisoft Photoscan和smart3D兩款，該兩款軟件在計(jì)算方法和工作流程上基本相同，包括對(duì)齊照片、建立密集點(diǎn)云、生成網(wǎng)格、生成紋理4個(gè)步驟，整體過(guò)程主要由計(jì)算機(jī)對(duì)大規(guī)模影像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，基本不需要人工干預(yù)，自動(dòng)化程度較高。為了獲取真實(shí)、可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，故宮在4個(gè)主要步驟的基礎(chǔ)上，增加了照片色彩還原、掃描數(shù)據(jù)代入、模型UV分展、紋理映射等人工干預(yù)環(huán)節(jié)來(lái)控制數(shù)據(jù)的質(zhì)量，使得采集加工完成的數(shù)據(jù)在幾何模型信息和色彩紋理信息上都能達(dá)到故宮對(duì)精度的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5 技術(shù)探索

不管是三維掃描技術(shù)還是攝影測(cè)量技術(shù)都是利用光學(xué)的原理，視覺(jué)目標(biāo)觀(guān)察不到的未知區(qū)域可稱(chēng)為被遮擋區(qū)域，被遮擋區(qū)域內(nèi)的未知表面包括兩個(gè)部分，一是視覺(jué)目標(biāo)的一部分背面；二是視覺(jué)目標(biāo)上被遮擋表面[9]，被遮擋區(qū)域無(wú)法獲取到模型數(shù)據(jù)。所以，對(duì)于一些器型復(fù)雜、瓶口狹小，難以獲取到完整數(shù)據(jù)的文物，主流做法是基于三維掃描數(shù)據(jù)和照片數(shù)據(jù)等載體，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)分析與推斷進(jìn)行手工虛擬修補(bǔ)，該方法基本能滿(mǎn)足故宮三維數(shù)字化工作的要求。鄧陽(yáng)全等[10]利用高精度計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)進(jìn)行三維重建獲取了文物幾何模型信息，卻無(wú)法獲取色彩紋理信息。故宮也在嘗試?yán)梦⑿蛿z像設(shè)備采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，當(dāng)文物鏤空結(jié)構(gòu)狹小到1厘米左右就很難獲取到內(nèi)部被遮擋區(qū)域的數(shù)據(jù)了。

3 數(shù)據(jù)的應(yīng)用

文物三維數(shù)據(jù)的發(fā)展與應(yīng)用以數(shù)字化留取、病害檢測(cè)、虛擬修復(fù)、變形監(jiān)測(cè)、三維展示及三維力學(xué)分析等應(yīng)用為主[11]。故宮文物三維數(shù)據(jù)的使用對(duì)象主要包括進(jìn)行古建筑和文物藏品研究的專(zhuān)業(yè)人員，故宮古建筑文化及文物藏品愛(ài)好者，以及由于各種原因不能親身到故宮參觀(guān)的人員。

3.1 學(xué)術(shù)研究利用

通過(guò)建設(shè)文物數(shù)字化、可視化信息綜合管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化科學(xué)管理，文物的三維數(shù)字化為留存、研究、監(jiān)測(cè)、修復(fù)等學(xué)術(shù)活動(dòng)提供了更加豐富的手段，提高故宮文物保護(hù)能力。

（1）在考古遺址上的應(yīng)用。故宮在隆宗門(mén)西開(kāi)放區(qū)域進(jìn)行消防管道更換施工，發(fā)現(xiàn)元明清時(shí)期建筑遺址[12]，開(kāi)展了搶救性考古發(fā)掘，必須搶在遺跡進(jìn)行保護(hù)性回填前進(jìn)行數(shù)字化保護(hù)記錄，重建具有真實(shí)紋理的遺址三維模型。故宮運(yùn)用軌道航帶拍攝與手持拍攝多視角影像的技術(shù)，由三維激光掃描輔助控制測(cè)量的技術(shù)方案，成功獲取了分辨率高、色彩還原度好、可量測(cè)的高精度三維模型數(shù)據(jù)，真實(shí)、完整地對(duì)考古遺址進(jìn)行了數(shù)字化保護(hù)記錄，通過(guò)生成正射影像圖與量算尺寸，大幅提高了考古基礎(chǔ)性工作的效率。

（2）古建筑數(shù)字監(jiān)測(cè)記錄。故宮古建部和資料信息部多次利用三維數(shù)字技術(shù)對(duì)故宮午門(mén)、養(yǎng)心殿、寧壽宮花園（乾隆花園）等古建筑院落進(jìn)行大規(guī)模研究保護(hù)性數(shù)字記錄，為故宮古建筑的監(jiān)測(cè)、維修等研究提供定性與定量分析的數(shù)據(jù)支持。

在故宮養(yǎng)心殿古建保護(hù)和修復(fù)研究工程中，通過(guò)多視角影像數(shù)據(jù)采集和處理，對(duì)養(yǎng)心殿西暖閣、東暖閣、正殿、后殿、體順堂、燕喜堂和東圍房等區(qū)域的45間房屋進(jìn)行了三維重建工作，獲取了較為完整的高精細(xì)度原狀實(shí)景三維模型，用以保留文物的歷史形態(tài)及其布局，并利用三維模型進(jìn)行量測(cè)應(yīng)用研發(fā)，探索了一種針對(duì)古建筑保護(hù)、修復(fù)的三維數(shù)據(jù)應(yīng)用的方法。另外，當(dāng)前從三維拍攝到其信息留存，再到數(shù)字三維保護(hù)應(yīng)用，探索一套切實(shí)可行的研究方法和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)故宮古建數(shù)字化記錄、研究意義重大。

（3）藏品文物數(shù)字記錄。在充分考慮故宮藏品文物種類(lèi)多、造型奇巧、材質(zhì)亮麗、紋飾華美等特點(diǎn)，在對(duì)文物高反光材質(zhì)、復(fù)雜形狀、精美紋飾等數(shù)字化工作重點(diǎn)進(jìn)行總體分析的基礎(chǔ)上，采用高保真無(wú)損數(shù)字化技術(shù)，對(duì)院藏文物進(jìn)行三維數(shù)字化采集加工工作，獲得藏品文物的多維度數(shù)字化信息。文物三維數(shù)據(jù)作為數(shù)字故宮的一個(gè)要素，以后將會(huì)整合入數(shù)字故宮的大數(shù)據(jù)庫(kù)，用于建設(shè)數(shù)字化信息綜合管理平臺(tái)（見(jiàn)圖3），實(shí)現(xiàn)文物數(shù)字化資源、文物藏品信息的可視化管理，為文物的數(shù)字化保護(hù)、數(shù)字化傳播、數(shù)字化教育、數(shù)字化服務(wù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息資源。

圖3 文物可視化管理平臺(tái)建設(shè)規(guī)劃

截至2019年7月，故宮完成包括青銅器、陶瓷、琺瑯、漆器、雕塑、金銀器、玉石器、璽印、玻璃器、家具、文房用品、宗教器物12種類(lèi)型200余件器物的高精數(shù)據(jù)，獲得了大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)、數(shù)字影像、三維模型、三維紋理模型、正射影像、矢量線(xiàn)畫(huà)圖，大大豐富了可移動(dòng)文物三維數(shù)據(jù)庫(kù)，為故宮宮廷生活、宗教文化、傳統(tǒng)手工工藝的研究工作提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。

3.2 文化傳播利用

打造數(shù)字故宮，需要在三維數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建更多面向社會(huì)的信息化應(yīng)用體系，做到PC端和移動(dòng)端全覆蓋，實(shí)現(xiàn)數(shù)字展示網(wǎng)絡(luò)化與網(wǎng)絡(luò)展示移動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合，包括虛擬博物館、掌上博物館等。如數(shù)字養(yǎng)心殿、數(shù)字倦勤齋、數(shù)字御花園、數(shù)字角樓以及數(shù)字多寶閣等數(shù)字產(chǎn)品的推出，通過(guò)線(xiàn)上、線(xiàn)下的方式將故宮之美傳播到世界各地，打破地域和時(shí)空的限制。故宮致力于展示傳播中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，為更多觀(guān)眾提供傳統(tǒng)文化視聽(tīng)新體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)足不出戶(hù)就能領(lǐng)略傳統(tǒng)文化之美。最大限度地?cái)U(kuò)展故宮博物院的服務(wù)功能，滿(mǎn)足社會(huì)大眾對(duì)于文化多層次、多方位的需求，為社會(huì)主義文化事業(yè)大發(fā)展大繁榮作出貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

面對(duì)故宮17萬(wàn)平方米壯美恢宏的文物建筑群、186萬(wàn)件（套）精美絕倫的院藏品，故宮網(wǎng)站2019年公布了數(shù)字文物庫(kù)52 558件（套）文物影像數(shù)據(jù)和數(shù)字多寶格180余件器物的三維數(shù)據(jù)。數(shù)字故宮剛起步，擴(kuò)大文物數(shù)字化工作迫在眉睫，工作效率是限制數(shù)字化工作擴(kuò)大的最大絆腳石，加大數(shù)字化人才隊(duì)伍建設(shè)，兼容高精度、快速度及性?xún)r(jià)比高的數(shù)據(jù)采集設(shè)備研制，對(duì)促進(jìn)文物三維數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用意義重大。

故宮在新技術(shù)與新方法探索的道路上，每一次都在數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度與色彩還原度上取得了突破性的成果，都需要大量的后續(xù)工作來(lái)驗(yàn)證，驗(yàn)證該技術(shù)方法在故宮院藏文物三維數(shù)字化工作中應(yīng)用的可行性。再利用成熟的技術(shù)對(duì)故宮古建筑、遺址與器物等物質(zhì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行較大規(guī)?；A(chǔ)性數(shù)據(jù)采集，獲取高精度三維模型數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行再開(kāi)發(fā)應(yīng)用，以獲取豐碩的數(shù)字化成果，滿(mǎn)足故宮各個(gè)時(shí)期在文物保護(hù)、研究以及文化傳播展示的工作需求，摸索出故宮文物的三維數(shù)據(jù)采集、加工與應(yīng)用的模式。數(shù)字故宮建設(shè)與實(shí)踐可以為圖書(shū)館古籍的整合與服務(wù)提供借鑒與參考。