邵壮

摘 要：“藏品保管是博物馆一项经常性的重要业务工作。”中国国家博物馆馆藏文物三维数字化，对于当下和未来博物馆藏品保护与研究，“发挥好国博在留存民族集体记忆、传承国家文化基因方面的独特作用”，率先做出了探索和实践。进而，使“智慧国博”建设和博物馆专业品质得到了有效提升。

关键词：文物;藏品;数据;三维数字化;3D扫描

1 概述

3D技术经过几十年的快速发展，得到了广泛应用与普及，几乎各行各业到处可见3D数字化身影的展现。在国外，3D技术已经成为产品设计、制造、消费等行业的创新基础和新的竞争高地。在国内，据悉已经有一些世界级文化遗产及一些博物馆，如故宫、布达拉宫、上海博物馆、南京朝天宫博物馆等已经开始了三维数字化尝试和实践。但目前对于可移动文物—馆藏文物三维数字化并未全面普及。中国国家博物馆馆藏文物三维数字化尚属先例。

2017年2月，国家文物局发布实施的《国家文物事业发展“十三五”规划》（以下简称《规划》），确定在全国范围内启动智慧博物馆建设工程，“运用物联网、大数据、云计算、移动互联等现代信息技术，研发智慧博物馆技术支撑体系、知识组织和‘五觉虚拟体验技术”。《规划》要求推进文物信息化建设，全面推进文物保护、利用、管理、研究信息化整合共享工作，建设国家文物大数据库。文物三维数字化是文化遗产保护新的重要科技手段和发展趋势。通过对博物馆藏品的三维数据化重建，观众可以交互浏览，对文物进行放大、缩小、360度旋转、测量等操作，还有文物数字档案、数字化展陈、文物虚拟修复、考古遗址虚拟漫游、文物高精度复制等，实现文物全方位的观赏、收藏、管理，扩大博物馆在全社会的影响，具有深远意义和发展潜力。

2019年，法国巴黎圣母院遭遇大火，损毁极为严重。所幸，美国人安德鲁·塔隆（Andrew Tallon）早在2015年就已经通过激光扫描为它建造了三维模型。借助于存留的三维模型，巴黎圣母院恢复原貌只是时间问题。然而，并不是所有文化遗产都有这种运气。巴西国家博物馆发生火灾，馆内2000万件藏品化为灰烬。中国四川江油市全国重点文物保护单位云岩寺东岳殿发生火灾，大殿主体建筑被烧毁。上述火灾的发生令人痛心，也为文物安全敲响了警钟。

文物是不可再生的资源。“博物馆藏品是国家宝贵的科学、文化财富，是博物馆业务活动的物质基础。”①“博物馆对藏品负有科学管理、科学保护、整理研究、公开展示和提供使用（对社会主要是提供藏品资料、研究成果）的责任。”②《中华人民共和国文物保护法》明确提出“为了加强对文物的保护，继承中华民族优秀的历史文化遗产，促进科学研究工作”，“鼓励文物保护的科学研究，提高文物保护的科学技术水平”。据国家文物局统计，截至2018年年底，全国博物馆数量已达5354家，博物馆文物藏品达3754.25万件/套。中国国家博物馆作为国内博物馆行业发展的“头雁”，“拥有藏品149余万件（套）。涵盖到当代及各个历史阶段社会发展变化不同方面的内容，其中国家一级文物近6000件（套）。具有高度的历史价值、科学价值和艺术价值，全面系统完整地展现中华优秀传统文化、革命文化、社会主义先进文化，是中华文明发展史的典藏宝库。”①近年来，中国国家博物馆开展了对馆藏文物三维数据化工作，主要是利用3D扫描、数码摄影、三维建模等数字化手段，采集、加工、存储馆藏文物的三维数据。改写了博物馆一直以来对馆藏文物保管、研究、展示“前生今世”，而跃然于观众和历史面前“亮相”的，是馆藏文物丰富、客观、完整、生动的“造型”，熠熠生辉，留存于世。基于此，为“智慧国博”建设奠定了重要技术基础。凭借这一技术，中国国家博物馆对馆藏文物的保护和研究又向前迈进了坚实的一步。

2 馆藏文物三维数字化实施（以馆藏文物兔首、鼠首为例）

館藏文物的三维数字化，完全不同于传统的藏品保管做法，而是遵循和逐步摸索的一整套全新的、科学的、安全的操作规范、工作流程以及严格的数据采集标准进行的。下面以中国国家博物馆收藏的于1860年英法联军烧毁圆明园时流失海外的十二生肖铜像中的兔首、鼠首为例（图1），进行三维数字化实施阐释。

兔首、鼠首三维数字化最重要的前提是保证文物安全。因此，采集前期的准备工作和全过程都异常细化、严格。根据文物在采集中的实际情况，不断对数据采集工艺流程进行摸索和改进，以最大限度地保证文物安全。最终使得兔首、鼠首整体面貌以三维数据化真实、精准、丰富地再现和完整留存。

2.1 整体工作流程图

整体工作流程图如图2所示。

2.2 准备阶段

采集前的准备阶段重点包括以下几点。

2.2.1 预案准备

任务策划：工作内容、工作量、工期、应急预案、安全措施、人员安全技术培训等。对兔首、鼠首的采集工期大约用了几个小时，采集技术及保管人员有5人，全部进行先期安全技术培训。

2.2.2 场地及设备准备

采集场地特意选址在文物库房的旁边，以最大限度减少文物的搬运和挪动。同时，减少文物暴露在外时间。为保护文物安全，甚至不允许经过有坡度的走廊。场地内设置了扫描区、纹理拍照区、后期处理区、人员休息区、推车存放区（文物临时存放）、信息登记区，并明显标示出“采集区域范围，无关人员禁入”。防止文物暴露在空气中受损，确保温度和湿度达标，并避免阳光直射。

放置文物的台面必须有3cm左右的柔性泡沫垫或其他保护性设施。由于兔首、鼠首颈部内构造和基座相同，因此，制作了可以从颈部插入的通用支架，还有扫描台通用坐垫，在扫描和拍照后，兔首、鼠首可以互换位置，再进行扫描、拍照。扫描台上底部的大圆盘是可以控制自动旋转360度的（图3），省却了人为挪动文物变换扫描角度。这个转盘适用于体积较小的文物，兔首、鼠首就是采用这个转盘。转盘中间，刻有文字，是为了后期拼图时作为参照系。当扫描小型文物时，文物不转，底盘转（山不转水转）。如果扫描大型文物，则选取带轨道转盘，轨道带着扫描仪围绕中间文物进行360度旋转，文物和底盘都不可旋转（图4）。转盘旁边的桌面上，是一个温度湿度仪器，时刻监视场地温度、湿度，时刻保持拍摄恒环境温恒湿。