摘要：介紹了山西博物院珍貴文物數(shù)字化信息采集平臺(tái)，重點(diǎn)闡述了三維激光掃描建模技術(shù)及文物信息采集流程，探討了面向移動(dòng)端的智能導(dǎo)覽平臺(tái)建設(shè)工作，其核心是山西博物院智慧導(dǎo)覽App的開(kāi)發(fā)與利用。

　　關(guān)鍵詞：山西博物院;數(shù)字化平臺(tái);信息采集;智能導(dǎo)覽

　　進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，科學(xué)技術(shù)在博物館中的實(shí)際應(yīng)用越來(lái)越多，二者之間的結(jié)合更加頻繁、密切，“數(shù)字博物館”應(yīng)運(yùn)而生，成為博物館與科學(xué)技術(shù)高度融合的標(biāo)本案例。目前，“數(shù)字博物館”建設(shè)已經(jīng)勢(shì)在必行，其能夠以字符、圖像、聲音、視頻等多種形式對(duì)文物藏品甚至展館的各類信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)文物藏品數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整理、分析，最終在信息資源管理系統(tǒng)中借助新的展陳技術(shù)手段，如虛擬現(xiàn)實(shí)、三維圖像、聲音、網(wǎng)頁(yè)等方式，讓公眾欣賞到一些因特殊原因而不能經(jīng)常展陳的珍貴文物藏品。

　　目前，國(guó)內(nèi)數(shù)字博物館和智慧博物館正在積極建設(shè)中，傳統(tǒng)博物館正在向文化和科技相融合的創(chuàng)新型博物館轉(zhuǎn)變。山西博物院數(shù)字化平臺(tái)的建設(shè)，不僅可以實(shí)現(xiàn)提升館藏文物藏品信息采集能力、數(shù)字化建模能力、研究保護(hù)能力的目的，還可以增強(qiáng)博物館的歷史文化教育功能、傳播宣傳功能等。

　　1山西博物院珍貴文物數(shù)字化信息采集平臺(tái)建設(shè)

　　博物館是社會(huì)歷史文化的重要載體，是理解過(guò)去、思考當(dāng)下、展示未來(lái)的重要公共文化場(chǎng)所。山西博物院作為山西省最大的文物收藏、保護(hù)、研究和展示中心，薈萃了全省文物精華，珍貴藏品約40萬(wàn)件，其中新石器時(shí)代陶寺遺址文物、商代方國(guó)文物、兩周時(shí)期晉及三晉文物、北朝文物、石刻造像、山西地方陶瓷、金元戲曲文物、明清晉商文物等頗具特色。

　　在此背景下，借助信息技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是利用三維激光掃描、高清紋理拍攝、3D數(shù)字建模、虛擬交互開(kāi)發(fā)等先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，對(duì)山西博物院精品文物進(jìn)行了全方位的數(shù)據(jù)采集、精細(xì)處理及可視化展示，實(shí)現(xiàn)了文物、數(shù)字與觀眾服務(wù)的深度融合，從而促進(jìn)了山西博物院的展示展覽功能，提高了教育展示傳播能力，為公眾提供了更好的服務(wù)。下面具體介紹文物數(shù)字化采集技術(shù)和山西博物院相關(guān)工作情況。

　　1.1三維激光掃描建模技術(shù)

　　三維激光掃描技術(shù)(LaserScanningTechnology)是一種逆向獲取目標(biāo)的空間結(jié)構(gòu)及紋理信息的技術(shù)。它通過(guò)高速激光掃描的方法，對(duì)文物藏品整體或局部進(jìn)行全空間、全維度的高精度掃描測(cè)量，以獲取文物藏品在空間中的點(diǎn)、線、面、體等三維信息數(shù)據(jù)并進(jìn)行高精度的三維逆向建模，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)文物藏品的逆向還原。

　　它可以以非接觸式的方式獲取文物藏品的精確結(jié)構(gòu)信息，通過(guò)匹配高清紋理技術(shù)，以最真實(shí)、直觀的方式還原文物藏品。因?yàn)樵摷夹g(shù)采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高，操作容易，采集文物三維數(shù)據(jù)效果也比較理想，所以當(dāng)前該技術(shù)是博物館應(yīng)用最多的文物三維數(shù)據(jù)采集方式。

　　1.2三維激光掃描建模技術(shù)的特點(diǎn)

　　在文物數(shù)字化過(guò)程中，三維掃描技術(shù)是其中最重要的技術(shù)手段之一，其主要有以下特點(diǎn)：第一，無(wú)接觸、無(wú)損害、全方位。三維激光掃描技術(shù)采用非接觸式高速激光測(cè)量方式，直接對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行掃描，獲取其表面空間坐標(biāo)信息，能夠在危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境及人員無(wú)法到達(dá)的情況下完成采集作業(yè)。第二，高效率。

　　高速度、高頻率的掃描可以快速、完整地獲取物體空間表面點(diǎn)云。第三，自動(dòng)化程度高。三維激光掃描儀以可視化的方式進(jìn)行掃描，可以直觀地觀察到數(shù)據(jù)成果，掃描過(guò)程大部分由程序完成，其掃描的點(diǎn)云信息易于顯示與分析，避免人為疏漏。

　　第四，高分辨率。三維激光掃描以高密度、高質(zhì)量的方式進(jìn)行掃描，可以達(dá)到0.050mm的分辨率，體積精度可以達(dá)到0.020mm，工業(yè)級(jí)掃描儀的掃描精度可以達(dá)到0.005mm，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)文物藏品高精度、高細(xì)節(jié)的還原。第五，成果多元化。三維激光掃描可以實(shí)現(xiàn)輸出二維數(shù)字圖紙、三維數(shù)字模型等大量的數(shù)字產(chǎn)品，使其具有廣泛的融合性和交互性，其數(shù)字成果可以應(yīng)用于數(shù)字還原、文物復(fù)原、文物保護(hù)等諸多方面。

　　1.3基于三維激光掃描建模技術(shù)的文物信息采集流程

　　(1)運(yùn)用三維激光掃描技術(shù)，對(duì)文物進(jìn)行掃描，獲取文物精細(xì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、封裝等處理，生成模型數(shù)據(jù)。(2)運(yùn)用高清紋理拍攝技術(shù)，獲取文物紋理影像數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)校色等處理后，生成紋理影像數(shù)據(jù)。(3)利用三維軟件，對(duì)模型進(jìn)行編輯、拆分UV等，再通過(guò)紋理擬合技術(shù)，對(duì)紋理及模型數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理，獲取帶有紋理的三維模型成果。(4)獲取的高精三維模型成果存檔入庫(kù)，存儲(chǔ)為通用數(shù)據(jù)格式，以進(jìn)行不同領(lǐng)域應(yīng)用。

　　1.4文物信息數(shù)字化采集的效果

　　(1)在數(shù)據(jù)采集方面，運(yùn)用先進(jìn)的激光掃描設(shè)備、數(shù)字拍攝技術(shù)，通過(guò)非接觸式的采集手段，在保證文物安全的基礎(chǔ)上，完成對(duì)文物三維信息、紋理信息的精確采集。

　　(2)在數(shù)字成果方面，通過(guò)精確高效的技術(shù)手段，完成文物的精細(xì)建模和紋理映射，完成展示效果好、紋理細(xì)膩的展示數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)的精細(xì)采集與處理，運(yùn)用數(shù)字化增強(qiáng)手段，為山西博物院提供了一套精細(xì)化的數(shù)字化文物數(shù)據(jù)，從而研究人員可以通過(guò)數(shù)字化成果進(jìn)行更深入的研究，例如：依托數(shù)字化文物數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)虛擬復(fù)原、虛擬拼接，輔助進(jìn)行文物管理、病害發(fā)現(xiàn)、數(shù)字二維線圖轉(zhuǎn)化等;通過(guò)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高研究效率，創(chuàng)新研究思維。

　　(3)在具體應(yīng)用方面，緊密結(jié)合山西博物院其他項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)文物數(shù)字資源的多重轉(zhuǎn)換，將所采集的三維數(shù)字資源與多個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和對(duì)接，如將數(shù)據(jù)嵌入文物知識(shí)圖譜、山西博物院智能導(dǎo)覽系統(tǒng)、山西博物院展廳中心展示互動(dòng)大屏、山西博物院官網(wǎng)等一系列數(shù)字展示平臺(tái)，觀眾可以通過(guò)手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)終端等多種渠道瀏覽精美的數(shù)字文物，增強(qiáng)了山西博物院在文物知識(shí)傳播、博物館教育展示方面的能力。

　　(4)在打造特色功能方面，緊密結(jié)合山西博物院現(xiàn)有的設(shè)備和平臺(tái)，充分考慮其中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，配合其他項(xiàng)目組開(kāi)發(fā)了一系列具有特色功能的子系統(tǒng)，如智能導(dǎo)覽系統(tǒng)、文物知識(shí)圖譜、展廳數(shù)字魔墻等，真正實(shí)現(xiàn)了寓教于樂(lè)，使公眾在山西博物院的互動(dòng)體驗(yàn)得到極大提升。

　　2面向移動(dòng)端的智能導(dǎo)覽平臺(tái)建設(shè)

　　山西博物院作為三晉文化的傳承者、墾拓者、引導(dǎo)者，為促進(jìn)山西的社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)，同時(shí)，公眾也可以在此學(xué)習(xí)傳統(tǒng)經(jīng)典文化，陶冶愛(ài)國(guó)主義情操。隨著公眾對(duì)精神文化需求的不斷提高，單純地觀賞奇珍異寶已不是公眾的主要目的，公眾對(duì)文物藏品的歷史文化內(nèi)涵更感興趣，這就需要山西博物院為公眾提供更為翔實(shí)的文字、圖像、聲音、視頻等資料。同時(shí)，由于山西博物院展廳數(shù)量較多、面積較大，對(duì)于公眾而言，常常因?yàn)槭状螀⒂^而產(chǎn)生方位迷失的問(wèn)題。

　　因此，山西博物院設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了面向移動(dòng)端的智能導(dǎo)覽服務(wù)系統(tǒng)。山西博物院面向移動(dòng)端的智能導(dǎo)覽服務(wù)系統(tǒng)，立足于博物館收藏、展示、研究和教育職能的發(fā)揮，滿足群眾日益增長(zhǎng)的多樣化文化需求，作為山西博物院的移動(dòng)互聯(lián)入口，創(chuàng)新了博物館對(duì)外服務(wù)和運(yùn)營(yíng)管理的模式，以基礎(chǔ)軟硬件設(shè)備和應(yīng)用支撐環(huán)境為基礎(chǔ)。

　　以觀眾服務(wù)、觀眾管理和信息跨平臺(tái)統(tǒng)一發(fā)布為核心，通過(guò)無(wú)線定位系統(tǒng)、智能移動(dòng)導(dǎo)覽系統(tǒng)、跨平臺(tái)發(fā)布系統(tǒng)、會(huì)員管理與分析系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，以全新的移動(dòng)導(dǎo)覽及知識(shí)傳播和服務(wù)的模式，打造了觀眾共建、精準(zhǔn)服務(wù)、開(kāi)放互聯(lián)的博物館數(shù)字化社會(huì)服務(wù)平臺(tái)。山西博物院面向移動(dòng)端的智能導(dǎo)覽服務(wù)系統(tǒng)為各種類型的觀眾提供多樣化服務(wù)。

　　進(jìn)一步提升了博物館為觀眾服務(wù)的層次和水平，通過(guò)對(duì)館藏精品文物內(nèi)容資源進(jìn)行深入挖掘和數(shù)字化創(chuàng)作，結(jié)合博物館相關(guān)職能，進(jìn)一步完善和提升了場(chǎng)館服務(wù)內(nèi)容，提升了博物館精品文物和精品展覽的展示觀賞效果;圍繞觀眾在館內(nèi)參觀游覽的各項(xiàng)需求，建立了完善的智能移動(dòng)導(dǎo)覽系統(tǒng)以及無(wú)線定位系統(tǒng);圍繞博物館管理工作日常內(nèi)容與新需求，建設(shè)了完整的會(huì)員管理與分析系統(tǒng)。

　　圍繞博物館多樣化信息資源一體化編輯、更新與跨平臺(tái)發(fā)布等工作的需求，建設(shè)了成熟的跨平臺(tái)發(fā)布系統(tǒng)。所有系統(tǒng)及應(yīng)用均具備“一云多屏”技術(shù)的后臺(tái)管理系統(tǒng)，并可進(jìn)行內(nèi)容管理和信息發(fā)布，可為館內(nèi)的觀眾提供專業(yè)、全面的場(chǎng)館綜合服務(wù)，并借助移動(dòng)端的發(fā)布延伸至館外，在為觀眾提供精細(xì)化服務(wù)的同時(shí)，也大大提升了博物館的管理效率。當(dāng)前山西博物院移動(dòng)端智能導(dǎo)覽服務(wù)系統(tǒng)主要包括以下兩項(xiàng)功能。

　　2.1無(wú)線定位系統(tǒng)無(wú)線定位系統(tǒng)結(jié)合

　　BLE4.0無(wú)線定位和多模定位等技術(shù)，應(yīng)用在山西博物院無(wú)線區(qū)域網(wǎng)覆蓋的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了山西博物院觀眾的室內(nèi)定位、人機(jī)交互、精準(zhǔn)定位、線路導(dǎo)航、位置搜索、興趣點(diǎn)定位分析、軌跡回收、信息推送講解、導(dǎo)覽終端監(jiān)測(cè)和追蹤任務(wù)，能夠準(zhǔn)確搜尋到定位對(duì)象，并實(shí)現(xiàn)對(duì)人員和設(shè)備的實(shí)時(shí)定位和監(jiān)控管理。通過(guò)獲取觀眾的實(shí)時(shí)位置信息，可方便地對(duì)觀眾進(jìn)行集中管理，同時(shí)增強(qiáng)觀眾的參觀體驗(yàn)，進(jìn)而增加觀眾參觀的“忠誠(chéng)度”。

　　所有攜帶定位終端的目標(biāo)可實(shí)時(shí)在電子地圖上反映出來(lái)，通過(guò)控制，可對(duì)關(guān)心的定位目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，可查詢攜帶定位終端的觀眾在山西博物院內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡并進(jìn)行軌跡回放，從而改善博物院的服務(wù)能力。

　　2.2山西博物院智慧導(dǎo)覽App

　　山西博物院智慧導(dǎo)覽App是對(duì)展覽展示信息資源進(jìn)行適當(dāng)加工和創(chuàng)新之后，通過(guò)智能移動(dòng)終端提供給觀眾的一種博物館導(dǎo)覽服務(wù)。其目標(biāo)服務(wù)群體是山西博物院內(nèi)自行攜帶智能移動(dòng)終端(智能手機(jī)或平板電腦等)的個(gè)人參觀觀眾群體。

　　觀眾在個(gè)人智能移動(dòng)終端上安裝山西博物院智慧導(dǎo)覽App后，即可結(jié)合移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、藍(lán)牙定位等先進(jìn)技術(shù)，體驗(yàn)線上和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，并可享受專業(yè)的導(dǎo)覽服務(wù);另外，智能移動(dòng)終端下載的資源支持館外使用，使觀眾在離館后仍能繼續(xù)學(xué)習(xí)和回味，有利于博物館文化傳播功能的推廣延伸。

　　山西博物院智慧導(dǎo)覽App具備Android、iOS兩大平臺(tái)的版本，分為館內(nèi)及館外模式，可以滿足市面上大部分手機(jī)的應(yīng)用需求，同時(shí)App應(yīng)用專業(yè)的UI(觀眾界面)、UE(觀眾體)設(shè)計(jì)，符合移動(dòng)端的操作體驗(yàn)，并能夠很好地適配不同分辨率和不同屏幕尺寸的手機(jī)。山西博物院智慧導(dǎo)覽App可以為觀眾提供豐富的博物館服務(wù)應(yīng)用，包括向觀眾提供山西博物院最新資訊信息、線上互動(dòng)交流體驗(yàn)，并利用室內(nèi)定位網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)線下的定位信息接收和展覽輔助，為觀眾提供展品展示信息的自動(dòng)推送和圖文聲像等多媒體形式的全方位展覽內(nèi)容。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　山西博物院通過(guò)多種信息服務(wù)平臺(tái)，讓公眾可以更方便地獲得文物藏品多方面的文化知識(shí)，同時(shí)也提升了山西博物院自身展陳能力和業(yè)界聲譽(yù)。另外，山西博物院通過(guò)將數(shù)字化技術(shù)和文物藏品內(nèi)涵高效結(jié)合在一起，提升了山西博物院公共服務(wù)的能力，實(shí)現(xiàn)了博物館為公眾提供知識(shí)服務(wù)的升級(jí)，也開(kāi)啟了博物館傳播文明、服務(wù)社會(huì)的新模式。

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　　文物方向論文投稿刊物：南方文物立足南方，而向東南亞，主要刊登我國(guó)南方地區(qū)考古調(diào)查、發(fā)掘報(bào)告及文物博物事業(yè)研究論文，交流南方及東南亞地區(qū)文博工作信息。所設(shè)欄目：調(diào)查與發(fā)掘、研究與探索、文物與歷史、青銅藝術(shù)、陶瓷文化、古代建筑、文物鑒賞。