美术领域文化遗产数字化保护与传承

摘 要：对美术领域文化遗产数字化保护与传承进行概述，从建立数字化档案与数据库、虚拟现实与增强现实技术的应用、文化遗产教育与在线展示和教育、修复与保护、数据分析与人工智能五个方面，探讨美术领域文化遗产数字化保护与传承的实践。采用文献综述、案例分析和实证研究等方法，系统梳理数字化技术在文化遗产保护、展示、教育和修复等方面的应用现状与发展趋势。结果显示，数字化技术为文化遗产的保护与管理提供了高效、安全的解决方案，创新了文化遗产的展示与教育方式，并在文化遗产的修复与保护中发挥着重要作用。数字化技术的应用极大地推动了文化遗产的传承与可持续发展，未来应进一步加强跨学科合作与技术创新，以更好地应对文化遗产保护与传承面临的挑战。

关键词：美术领域；文化遗产；数字化技术；保护与传承

随着数字技术的不断发展，数字科技在文化遗产领域的应用越来越广泛，为文化遗产的保护与传承提供了新的手段和方法。数字科技是有效促进文化管理和交流、文化遗产可持续发展，提升社会公众特别是青少年对文化遗产保护工作的认知度、关注度和参与感的重要手段。近年来，我国已经有很多物质文化遗产和非物质文化遗产通过数字影像与档案得到了保护与传承，并且在二进制世界中获得了“永生”[1]。同时，数字技术能够提升文化遗产保护的交流性。文化遗产数字化保护相对于传统的文化遗产保护，更能起到扩大和辐射作用。此外，数字技术还为美育提供了新的教学手段和方法。例如，通过VR互动式教学、虚拟仿真平台教学等，可以重构文化遗产教育模式，为解决文化遗产教育浅层化、单一化、质量低等痛点提供新可能[2]。

由此可见，数字科技在文化遗产领域具有重要的应用价值，有必要展开深入研究和实践探索。下面分别从五个方面探讨美术领域文化遗产数字化保护与传承的实践，以期推动文化遗产的传承与可持续发展。

一、建立数字化档案与数据库

通过高分辨率摄影、3D扫描、激光扫描等技术，将艺术品和文化遗产以数字形式记录下来。这些数字档案不仅可以用于学术研究，还能在遗产受到损坏或丢失时提供参考。

敦煌研究院是国际敦煌学研究的最大实体，如今，随着元宇宙技术的发展，敦煌研究院也在积极探索文化遗产新的展示方式和保护手段。“数字敦煌·开放素材库”的上线，促进了敦煌石窟艺术信息的保存，也为敦煌石窟综合保护体系建设提供了可能。通过数字化技术，观众可以更方便地欣赏敦煌石窟的精华，感受中国的历史和文化。

敦煌研究院也在实施“窟内文物窟外看”智能化虚拟体验项目，通过研发推广“云游敦煌”小程序，让观众可以随时随地参观敦煌石窟，不受时间和地点的限制。

故宫博物院的“数字文物库”也是一个在线展示和数字化收藏内容丰富的平台。故宫博物院在2019年推出了线上数字文物项目“数字文物库”，公开了186万余件藏品的基本信息，首批精选了5万件文物的高清数字影像向社会公布。“数字文物库”是故宫博物院官网上最受公众欢迎的数字产品之一，也是公众了解和认知文化遗产的重要途径[3]。

二、虚拟现实与增强现实技术的应用

虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术可以为观众提供沉浸式体验。例如，观众可以通过VR头显“参观”远在他国的博物馆，或通过增强现实技术在现实空间中与艺术品互动。

虚拟现实和增强现实技术在文化遗产保护、展示和教育方面具有广泛的应用。以下是一些具体案例。

（一）虚拟现实技术的应用

其一，虚拟重建历史遗址。“罗马重建项目”通过VR技术，使学者和游客可以体验古罗马时期的建筑和生活场景；利用考古学数据和历史文献，虚拟重建了古罗马的广场、竞技场和公共浴场等。这样的虚拟重建不仅可以让人们身临其境地感受历史文化，还可以保护遗址免受大量游客的破坏。

其二，沉浸式博物馆体验。大英博物馆的虚拟导览，使观众可以通过VR设备参观博物馆的展品和展厅，即使身处世界各地，也能有亲临其境般的体验。这种方式不仅方便了不能亲自到场的观众，还可以通过互动和多媒体展示，提供更加丰富的文化和历史背景信息[4]。

（二）增强现实技术的应用

其一，现场导览。以庞贝古城AR导览为例，在庞贝古城遗址，游客可以使用AR导览应用，通过智能手机或平板电脑看到遗址的数字重建图像。AR技术可以在游客眼前叠加显示古城的原貌，包括建筑、街道和市场等。这不仅使游客更好地理解历史场景，还减少了对遗址的物理干扰。

其二，文物展示。以卢浮宫AR展览为例，卢浮宫利用AR技术对部分展品进行了展示。游客可以使用AR设备或应用程序扫描展品，看到相关的数字内容，比如3D模型、历史背景介绍和相关视频等。这种方式可以提供更多的信息和互动体验，提升观众的参观体验。

三、文化遗产教育与在线展示、教育

数字化使博物馆和画廊能够将他们的展品在线展示给全球观众。虚拟仿真平台重构了文化遗产教育模式，学生可以在虚拟平台上进行模拟操作和学习，体验历史事件和文化场景。这不仅为学生提供了深度的互动学习体验，还解决了传统教育浅层化和单一化的问题[5]。

在数字化教育与传播领域，关于线上展览与教育活动以及数字化教育平台的尝试如下。

（一）中国国家博物馆的“手拉手：我们与你同在——全球博物馆珍藏展示在线接力”活动

2020年，中国国家博物馆联合全球多家博物馆共同举办了这一活动。活动以接力直播、在线联展的方式，将各馆珍藏文物集中呈现在全球观众面前。来自五大洲共16家具有国际影响力的国家级博物馆馆长亲临一线，向全球观众展示并讲解各自精选的馆藏文物珍品。

这一活动引起了国内外社会公众的广泛关注和参与。其不仅展示了各国博物馆的珍藏，还通过数字化手段普及了文化遗产知识，提升了公众的文化素养。

（二）西安城墙的“遇见城墙”智能导览系统

“遇见城墙”智能导览系统是一款通过手机客户端小程序提供的数字化教育平台。该平台旨在为游客提供更加便捷、丰富的城墙游览体验，并在此过程中融入文化遗产教育。

该系统为游客提供了景区周边的美食、美景、美图等信息，帮助游客更好地规划游览路线。同时，结合H5小游戏等互动方式，使游客在游览过程中接受文化遗产教育，深入了解城墙的历史和文化背景。通过数字化教育平台，西安城墙成功地将文化遗产知识融入游客的游览体验，提高了公众对文化遗产的认知和保护意识。

四、修复与保护

数字技术在修复和保护艺术品方面也有重大贡献。通过3D建模和仿真技术，修复专家可以制订精确的修复计划。此外，数字化记录还可以帮助追踪和监控艺术品的状态，及时发现和处理潜在的问题[6]。

明十三陵中的定陵，规模宏大，蕴含深厚历史与文化。陵内文物反映了明朝工艺与文化，为历史研究之宝。但发掘时因技术不足导致文物受损严重，如织物氧化、绢锻风化、遗骨失形，历史价值受损。此教训凸显了文物保护之难，强调考古与保护需谨慎，科学规划，确保历史遗产的妥善传承。

数字化技术在文化遗产修复与保护中扮演的重要角色，主要体现在提升监测和保护能力、应对环境和人为因素的挑战、解决展示与保护的矛盾等方面。龙门石窟的智慧文旅数字孪生平台就是一个很好的例子：数字孪生技术在龙门石窟智慧文旅平台中的应用是一项创新且复杂的工程[7]，它充分利用了现代科技手段，对龙门石窟这一世界文化遗产进行了全面、精细的数字化复原和管理。以下是对该技术应用的详细探讨。

（一）高精度建模与复原

龙门石窟智慧文旅数字孪生平台利用数字孪生技术[8]，对龙门石窟景区及其周边环境进行了广泛而深入的建模，包括但不限于龙门石窟主佛区及周边31.7平方公里的地形地貌、交通路网、文化遗存、山田林河、生态植被等，以及对周边村落的三维建模。针对石窟区，该平台还采用了激光点云技术，进行了中精度扫描和对象化建模，真实还原了其外观和纹理。对于重要文物如奉先寺卢舍那大佛等，更是进行了结构精度和纹理精度均达到1毫米的高精度还原，确保了文物信息的准确留存。

（二）实时监测与预警

数字孪生平台集成了物联网技术[9]，通过在景区内布置各种传感器（温湿度传感器、振动传感器等），实时监测文物的保存环境和运行状态。这些传感器能够收集到大量实时数据，并通过物联网技术传输到数字孪生平台进行分析处理。

平台利用大数据分析和人工智能技术，对收集到的实时数据进行深度挖掘和分析。通过预设的算法和模型，平台能够及时发现文物保存环境中的潜在风险（温湿度异常、结构稳定性问题等），并向管理人员发出预警信息[10]。这有助于管理人员及时采取措施保护文物安全。

五、数据分析与人工智能

利用数据分析和人工智能（AI）技术，可以分析大量的艺术品数据，发现其中的规律和特征。例如，AI技术可以用于鉴定艺术品的真伪、预测艺术品的市场价值，甚至可以尝试重现传统技艺和艺术风格[11]。

（一）AI鉴定艺术品的真伪

人工智能通过深度学习技术，能够分析大量艺术品的数据特征，包括材质、工艺、风格等多方面的信息，从而辅助鉴定艺术品的真伪。例如，在文物鉴定领域，AI可以学习文物的光谱特征、元素成分、三维形态等，通过图像识别、指纹识别等技术手段，对未知文物的真伪进行高效准确的判断。

（二）AI预测艺术品的市场价值

机器学习算法基于大数据和深度学习技术，能够分析艺术品的历史交易数据、市场趋势以及艺术家的风格特征等信息，从而预测艺术品的市场价值。这一过程不仅考虑了艺术品的物理属性，还结合了市场供求关系、消费者偏好等经济因素。

（三）AI重现传统技艺和艺术风格

虽然AI目前还无法完全独立创造出全新的艺术形式，但它可以通过学习和模仿传统艺术家的风格和技巧，尝试重现传统技艺和艺术风格。

六、结语

数字化技术的广泛应用为文化遗产的传承与可持续发展注入了新的活力。数字化技术不仅提高了文化遗产的保护与管理效率，还创新了文化遗产的展示与教育方式，使更多人能够以更加便捷、直观的方式接触和了解文化遗产。同时，数字化技术在文化遗产的修复与保护方面也发挥了重要作用，为延长文物的保存寿命提供了有力支持。展望未来，为更好地应对美术领域文化遗产保护与传承的新挑战，应进一步加强跨学科合作，推动技术创新，共同探索文化遗产数字化保护与传承的新模式、新方法。通过跨学科的合作与交流，可以将不同领域的知识和技术相融合，为文化遗产的保护与传承提供更加全面、科学的解决方案。同时，还应积极关注新技术的发展趋势，不断推动技术创新，以适应文化遗产保护领域的新需求、新挑战。相信在全社会的共同努力下，美术领域文化遗产数字化保护与传承能够实现可持续发展。

参考文献：

[1]张群期.数字化档案管理与数字美术馆的融合：实现文化遗产保护与传承[J].陕西档案，2024（3）：33-34.

[2]简华，王晓光，侯西龙.数字文明转型背景下的数字出版与文化遗产数智活化[J].中国数字出版，2024（1）：10-17.

[3]沈景飒，樊陈佳，余俊杰.数字化赋能“遇见·敦煌”文化遗产展览设计[J].丝网印刷，2024（9）：99-101.

[4]渠垚.基于UE4引擎的数字博物馆的交互设计研究[J].建筑与文化，2024（6）：31-33.

[5]张波，鲍婷，汪作朋.数字化战略背景下我国体育文化数字化发展的新思考[J].体育学研究，2024（3）：122-130.

[6]陈名.数字化博物馆的空间艺术形态展示设计：评《博物馆管理与数字化建设应用研究》[J].科技与出版，2024（6）：139.

[7]刁常宇，刘建国，邓非，等.笔谈：数字化为文明赋彩：文物和文化遗产数字技术应用现状与实践路径[J].中国文化遗产，2024（2）：4-22.

[8]葛非，付海晏.文化与科技融合初探[M].湖北：华中师范大学出版社，2014：156.

[9]刘利.新技术驱动下我国古籍数字化的动态与趋势[J].新经济导刊，2024（2/3）：95-101.

[10]刘玉峰，孔昊瑜.数字孪生技术与非物质文化遗产的活态化传承[J].佛山科学技术学院学报（社会科学版），2024（3）：98-104.

[11]雷赛西，刘喆倩.数字时代博物馆艺术传播的“扩展”与“守边”[J].艺术研究，2024（3）：168-173.

作者单位：

湖北美术学院绘画学院