AI技术在文化遗产数字化保护中的应用研究

郑昌根　姜宇涵　钱韵晴　单晓鸣

摘 要：当今，时代的发展和城市的现代化导致许多文化遗产项目的受关注度过低。AI技术在文化遗产的保护中具有重大意义和广泛运用，它通过高精度的图像识别和数据计算等技术为文化遗产保护赋能。AI技术在文化遗产数字化保护方面具有文化价值、经济价值等多重价值，然而其在为文化遗产保护带来机遇的同时，也面临着各种挑战。如何处理好AI技术与文化遗产保护的关系，是当代设计师需要思考的问题。

关键词：文化遗产；AI技术；数字化保护

一、研究背景与研究意义

（一）研究背景

文化遗产承载着一个国家和民族的历史记忆，是民族文化的重要组成部分，其保护与传承对于文化多样性和社会发展至关重要。随着现代化、城市化的推进，传统生活方式改变，许多文化遗产面临消亡的危险，传承人才短缺，公众认知度低。在数字中国建设中，国家在文化数字化和文化遗产创新性发展与创造性转化方面，陆续颁布和制定了一系列重要政策、意见与办法。相关人员应对具有重要文化价值的文化遗产项目进行保护和传承。当前，文化遗产的工作重心落在了保护。在互联网、大数据、人工智能等数字技术快速发展的今天，数字化在文化保护和传承中已成为重要手段之一。AI技术可以帮助文化遗产的记录、存储、分析、传播和展示，通过VR、AR等技术，可以提供更为直观和互动的体验。相关人员要运用AI数字化手段为文化遗产保护赋能，使其在传承中创新，在创新中发展，推动中国传统文化的繁荣发展，实现中华民族伟大复兴的中国梦。

（二）研究意义

文化遗产是一种将过去、现在和未来联系起来的活态文化，将中华优秀传统文化的历史传承与当下的社会大众现实生活结合起来，形成可持续发展的文化生态。尽管我国文化遗产种类丰富，但由于传承者年龄结构老化和传承方式过时等原因，出现了传承人匮乏、“人去艺绝”的情况。另外，随着近些年移动互联网与数字传播技术的快速发展，传统手工艺非遗传承人开始尝试新的传播方法，例如短视频直播、展会营销等[1]。但这只是使文化遗产暂时“火”起来，而没有真正做到让文化遗产“活”起来，再加上大部分视频由非专业人士制作，以博取流量为主要目的，往往缺少对于文化遗产的深入探索与研究，无法真正达到让文化遗产“活起来”的目的。新时代下，青年设计师应坚持从传统文化中来，到传统文化中去，不能让文化遗产仅仅成为一种记忆。在文化遗产保护工作中运用AI技术，不仅能够使文化遗产得到更加具体、完整的记录与展示，更能够缩短人们与文化遗产之间的时空关系。在遵循自身规律发展文化遗产的基础上，数字媒体时代为文化遗产保护工作提供了更高效的技术支撑和思维方式，多维度认识、互动参与和沉浸式体验把文化遗产保护与传承推向当代文化发展高地。这种结合不仅仅是技术与文化的碰撞，更是传统与现代的完美交融。AI技术在文化遗产保护中的应用，不仅有助于保存人类共同的历史记忆，还能够促进文化知识的传播，激发创新思维，并带来一定的经济和社会效益。在这个充满无限可能的时代，研究AI技术在文化遗产保护中的应用，探索科技与文化遗产保护相结合的新路径，从而为文化遗产的传承与发展提供新的动力和机遇，使其再次绽放光芒。

二、相关概念介绍

近些年，随着科技的快速发展，AI技术已经在各大领域有了广泛运用。在文化遗产保护领域，AI技术的运用具有重要作用，它的到来给文化遗产保护提供了无限可能性和新的机遇。

（一）文化遗产

文化遗产是人类在悠久的历史长河中留下的具有科学价值、文化价值、艺术价值的精神遗产和物质存在。文化遗产承载着一个民族、一个国家的历史记忆和文化传承，对于这个民族、国家的文明传承、民族精神、多样性文化发展都具有非常重要的历史意义。然而，文化遗产在发展过程中也面临着诸多不确定性因素，例如人为的破坏、自然天灾的毁坏等，一些文化遗产遭受着这些不确定性因素的侵害，面临消亡的危险。

（二）AI技术保护

文化遗产保护工作需要消耗大量的人力、物力、财力，而且还存在人为因素导致的疏忽和失误操作。如今的AI技术可以通过高精度、高效率的3D扫描技术与三维影像技术，实现对文化遗产的数字化保护。利用AI技术高精度、高效率的智能算法，可以对破碎的文化遗产进行精准识别扫描、分类重建修复，从而强有力地利用科学技术保护文化遗产的完整性与原始相貌。

文化遗产的修复和保养是AI技术保护工作的重要环节，传统的修复工作需要专业过硬的人工技术和长期积累的工作经验，而且很容易受到主观影响，从而造成工作失误。但是如果利用好AI技术的话，便可以通过三维图像识别、环境模拟运算法则等，更好地辅助人工修复文化遗产，分析文物损伤情况，同时带来更好的建议与交互。当然AI技术不只可以修复文化遗产，还可以分析、监测文物生存环境变化，例如地形因素、天气因素等，从而及时发现问题并给出合理的建议，解决潜在风险。通过大数据分析、AI智能算法，可以延长文物的寿命。

在AI技术下的文化遗产保护中，数据分析管理与整合对于文化遗产保护研究具有重要作用。AI技术通过对数字文化遗产的数据进行发掘与分析，能够有效地计算出该文化遗产的潜在保护价值，从而帮助科考人员、研究工作者更好地理解和研究。同时，AI技术还可以迅速建立起一个无限大内存的文化遗产数据库，实现文化共享。

在当今的博物馆中，虚拟现实技术的运用非常广泛，通过将虚拟应用与文化遗产相结合，可以为参观者提供数字化交互体验，使人们身临其境地感受文化遗产的魅力。虚拟现实技术可以使人们在不破坏文物的基础上体验文化遗产的参考价值和历史价值。这种全新的交互体验方式不但吸引了更多人参观、关注、了解、研究文化遗产，还进一步促进了文化遗产的数字化保护与传承。

AI技术的不断发展为各个国家、各个民族的文化遗产保护带来了全新的机遇。未来，在文化遗产的保护中，要更加高效地利用AI技术，保护好、传承好世界文化遗产，让全世界共享文明的种子。

三、AI技术在文化遗产保护中的应用

文化遗产是世界文化的重要组成部分，包括各民族的历史和文化传统，受到各种因素的影响，一些文化遗产面临着巨大的挑战。传统的保护方式通常依赖于人工操作，效率低下且容易受主观因素影响，无法满足数字化时代的需求。然而，AI技术可以实现快速查找、修复，更好地向人们展示文物。AI技术通过深度学习和大量采集，可以高效、精准地实现文化遗产的数字化保护。

（一）运用AI技术还原修复文物

AI技术在数字文化保护方面有着得天独厚的优势。其一，文物的保护注重保存与展示，但受制于当前的技术水平及保护手段，文物展示出来的效果并不理想，不能完整地再现文物的形态特征。这时就可以借助AI技术进行数字化建模，充分展示文物本来的形态面貌，让观众更好地了解文物背后的内涵。例如辽宁省博物馆利用AI技术，成功地修复了众多文化遗产，为人们更好地了解历史提供了技术支持。其二，通过各种电子识别技术检测并还原文物形态。例如故宫博物院利用AI技术对珍贵的文物进行数字化修复及保护，建立了大量的数字化资料库，为文物的保护和展示提供了数字化基础。其三，AI技术可以通过批量的数据分析来对文物进行系统的保护以及专业的管理。可以利用AI技术建立庞大的数字文化遗产数据库，为文化遗产的保护及修复提供更为合理的解决方案。AI技术在文物三维重建方面发挥着重要作用，提高了文物数字化保护效率和精确度。同时，AI技术也为文物材质进行全方位、系统性的保护，并实施针对性的措施。

（二）利用AI技术保存文化遗产

AI技术在文化遗产的保护方面具有很大的优势。它以便于人们理解和传播的方式展现了文化遗产独特的一面，提高了各方面的效率。此外，AI技术还可以用于监测和管理文化遗产，实时监控它的状态并预判可能对其造成的威胁。AI技术的进一步发展，给文化遗产保护带来了更多的机遇和挑战。然而，数字化并不能取代传统的方式，而是作为辅助手段。相关人员要结合数字化技术与文化遗产保护，实现全方位、有效的传承与发展。

在文化遗产保护面临巨大挑战的背景下，AI技术的应用为完整地记录和展示历史文化遗产以及各式各样的文物古迹提供了全新的方式。相关人员应当顺应时代的发展，不断探究AI技术的运用，不断发掘数字化技术与历史文化遗产保护的更多可能性，只有这样才可以达到对历史文化遗产多层次、多角度、全方位、立体的传承。在这一发展的过程当中，还需要不断推陈出新，顺应时代潮流，并结合当前热门的技术方式，例如虚拟现实、智能交互等，借助跨媒介学科的知识理论体系，探索数字化保护的众多可能性因素。在文化遗产的保护中，要明确数字化技术不单单是技术上的创新，要考虑到对文化多样性以及传统价值观念的尊重。

四、AI技术在文化遗产保护中的应用价值

（一）文化价值

从文化角度来看，AI技术在文化遗产保护中具有精神和物质价值。例如在教育方面，AI技术提高了学生对文化遗产保护的认识和理解。将其应用于教学，可以使学生更加深入地了解文化遗产的内涵和价值，在树立文化遗产保护意识的同时，通过一些实践操作，模拟真实的保护工作，了解AI技术是如何保护文化遗产的，这为未来的文化遗产保护工作营造了良好的氛围。在当下互联网时代，AI技术将文化遗产信息数字化，使文化遗产的传播更加便捷，获得了更大的热度与流量，许多非遗工艺被大众看到，这也在一定程度上保护了文化遗产。除此之外，AI技术也使文化遗产在艺术领域得到进一步的发展，为人们的艺术创造提供了更多可能性，促使其挖掘出新的文化元素，激发其创意灵感。同时，通过AI技术保护和传播文化遗产，可以增强人们对本土文化的认同感和自豪感，促进文化多样性和社会和谐。

（二）经济价值

在文化遗产保护工作中，借助AI技术开发的软件及相关服务等具有一定的经济价值。文化遗产保护可以促进旅游业和相关产业的发展，AI技术的应用可以提高旅游服务的质量和效率，从而带来更大的经济效益。在文物数据记录工作中，AI技术可以对文化遗产进行实时监测、快速的数据分析，从而大大降低人工成本。此外，在文化遗产与旅游业结合发展的过程中，AI技术的应用吸引了大量的关注和投资，开发的文创产品、旅游项目深受大众喜爱。调查研究表明，相当一部分人愿意为这种创新性的文化体验消费，证明AI技术的应用拥有巨大的潜力和广阔的前景，可开发更大的经济市场，推动文化遗产保护多元赋能的良性发展。

五、AI技术在文化遗产保护中应用的机遇与挑战

在信息技术快速发展的时代背景下，AI技术为文化遗产保护带来了诸多机遇，如提高数据收集与分析的效率、创新展示方式、推动文物的修复与保护等。与此同时，AI技术的应用也存在一定的风险性，例如在文化遗产的数据收集工作中，仍存在数据有误差、过分数字化导致文化遗产失去活性等问题。在文化遗产保护中，AI技术应该得到正确的应用。要重视文物背后的内涵和精神，避免因过度开发而导致文化遗产娱乐化，从而扭曲文化遗产价值，误导广大人民群众。目前，AI技术在文化遗产保护中的应用还有很大的进步空间，技术方面还存在一定的局限，文化遗产的多元性也要求相关人员进一步研发适配的保护方案。对于部分非遗手工艺，AI技术的介入反而抢占了其原有市场，不利于保护与传承，这类问题是相关人员需要关注的。此外，AI技术应用也可能涉及法律和道德问题，如数据隐私、知识产权等，相关部门应尽快完善相应的法律法规。

六、结语

AI技术在文化遗产保护中的应用，即基于文化遗产自身的价值，延伸AI技术在文化领域的非凡影响。AI技术在文化遗产保护中的应用，不仅提高了保护的效率和效果，还提高了文化遗产的传播力和影响力，对于弘扬民族文化、促进文化多样性发展具有重要意义。文化遗产保护工作任重道远，未来仍需要呼吁更多的人关注和参与其中。文化遗产保护工作不能仅仅依靠AI技术，还应当顺应时代的潮流，在技术创新发展中做到真正的多元赋能。

参考文献：

[1]樊传果，孙梓萍.人工智能赋能下的传统手工艺非物质文化遗产传播[J].传媒观察，2021（8）：68-73.