數字博物館是對自然遺產和文化遺產等各方面的信息,采用數字化的形式進行存儲和管理,并利用計算機技術進行數字化展示,提供教育和研究等各種服務,是融合了計算機技術、博物館學和傳播學等多學科的信息服務系統。數字博物館十分強調對展品的數字化展示,一般來講,數字博物館具有數字化存儲、數字化展示、遠程教學等功能,其關鍵技術包括藏品的二維采集技術、三維采集技術、多媒體加密與數字水印等。
數字博物館的優勢
與傳統的博物館相比,數字博物館利用計算機技術等現代化的技術對展品進行管理以及保存,利用三維虛擬技術對展品進行展覽,可以減少頻繁的真實展示,有助于保護文物,減少展品受到的損傷并降低展品被偷盜的可能。數字博物館的展示手段更加多樣化,可以對全國各類展品資源進行整合,有利于各個展館實現資源共享。數字博物館采用逼真的虛擬技術可以預先展示文物修復后的影像,有助于檢驗修復技術以及手段的可行性。此外,數字博物館的出現是博物館管理水平的一大提升,提高了博物館的工作效率,有助于展品的保護以及多方位展示,能夠起到很好的宣傳作用。
藏品的二維信息采集技術
藏品傳統影像的技術要求
對于傳統影像而言,總體的技術要求是突出主體,背景簡潔干凈;盡量將被拍攝物體充滿畫面,以保證影像的信息含量;拍攝時要注意選擇視點,盡量減少影像透視產生的視差,并盡量保證色彩還原的準確性;一級藏品應當采用120片幅以上的相機拍攝,二級以下(含二級)藏品可以用135相機拍攝。拍攝立體藏品時,主題的圖像要清晰明了,如果僅僅只有一幅影像時,需要選取主要代表面,并保證藏品器型的完整。拍攝平面藏品時布光要均勻,畫面上不能出現明顯的亮度差別,拍攝者要盡量用一幅畫面來記錄整個平面文物的影像,如果必須要進行接片,要保證膠片上畫面的重疊部分不得小于0.5厘米。
藏品數碼影像技術要求
藏品數碼影像采用RGB真彩色模式的位圖表示法,并保證影像上每個原色的灰度等級不低于64級。采用間接數值化方法采集數碼影像時,要保證掃描設備的光學分辨率在600dPi以上,每幀的像素在150萬以上,采集的數碼影像采用PJGE格式壓縮,壓縮比不超過10:1。
文物藏品拍攝技術要求
文物藏品價值高,容易受損,不易挪動,種種特點使文物藏品的拍攝有別于其他藏品的拍攝。文物藏品的拍攝不能夠出館,照相用光十分嚴格,對文物藏品進行拍攝時,要注意以下幾個方面:一是角度的選擇,角度選擇的最終目的是尋覓最佳觀賞面,還要盡力表現文物藏品的造型美。二是背景的配置,注重簡潔平整,色調素雅,這樣可以凸顯出文物藏品的凝重與典雅,常用的背景色彩是黑、灰、白三種顏色。三是用光的選擇,順光、側光、逆光、頂光、底光等要進行合理配置,光的強弱應當根據不同文物藏品的性格進行選擇,光的主次也要隨著器物造型各部位的主次關系進行安排。四是光斑的處理,光斑運用得當有助于表現器物的光澤質感。五是投影的處理。
藏品的三維信息采集技術
很多人并不滿足于只看到文物藏品的二維圖片,加入“深度”才能夠在計算中準確地模擬真實的文物,數字博物館就是采用三維建模的方法來構造虛擬文物,因此,三維建模技術是數字化文物模型的基礎。利用三維掃描技術可以直接獲得文物藏品的三維數據信息并重新建立模型,可以很好的解決掃描中出現的信息丟失問題。藏品的三維信息采集技術可以分為接觸式技術和非接觸式技術兩大類,接觸式技術要求必須手工或者使用工具對物體進行接觸,而非接觸式技術則是利用存在的能量或向物體投射一束能量來達到測量的目的。
藏品的數字化保護技術
數字水印技術簡介
數字水印技術是藏品數字化保護技術的研究熱點。數字水印技術是將一些特定信息按照某種方式植入宿主信息中,當宿主信息在傳播的過程中被非法復制而產生糾紛時,可以提取出數字水印來驗證版權的歸屬或者驗證宿主信息的完整性,以此來保護著作人的合法權益。這里的宿主信息十分廣泛,可以是任何一種數字媒體,包括圖像、聲音、視頻等。簡單來講,數字水印是隱藏在數字產品中的一種數字信號,不會對原有數據的欣賞價值產生破壞,而在于保證數據在被非法拷貝后能夠證明其所有者,是一種新型的數字化保護技術。
數字水印技術應當遵循的原則
應用于數字博物館中的數字水印技術主要是不可見水印技術,水印的存在不能夠影響文物的欣賞效果,更不能破壞文物。針對于文物數據的數字水印應當具有健壯性、不可檢測性、透明性、自恢復性等特征,數字水印技術應當滿足水印信息的不可見性、水印算法的健壯性、取出水印信息的可讀性以及嵌入水印批量處理等原則,使水印不會因為數據文件的某種改動而失效或者產生信息丟失,也不能夠使破壞者輕易檢測、提取并破壞水印。
結語
數字博物館融合了計算機科學、博物館學和傳播學等多學科知識,構建了一個融合的信息服務系統,因此,數字博物館的應運而生是對計算機技術、網絡技術的擴展。藏品的二、三維采集技術、多媒體加密與數字水印技術等是數字博物館的關鍵技術,只有深入研究這些關鍵技術,才能夠不斷提高數字博物館的技術水平,才能夠更好的運用現代科技的手段去展示、保護、保存世界自然和文化遺產等。