摘要：介紹了山西博物院珍貴文物數字化信息采集平臺，重點闡述了三維激光掃描建模技術及文物信息采集流程，探討了面向移動端的智能導覽平臺建設工作，其核心是山西博物院智慧導覽App的開發與利用。

　　關鍵詞：山西博物院;數字化平臺;信息采集;智能導覽

　　進入21世紀以來，現代科學技術發展日新月異，科學技術在博物館中的實際應用越來越多，二者之間的結合更加頻繁、密切，“數字博物館”應運而生，成為博物館與科學技術高度融合的標本案例。目前，“數字博物館”建設已經勢在必行，其能夠以字符、圖像、聲音、視頻等多種形式對文物藏品甚至展館的各類信息數據進行采集，并對文物藏品數據進行清洗、整理、分析，最終在信息資源管理系統中借助新的展陳技術手段，如虛擬現實、三維圖像、聲音、網頁等方式，讓公眾欣賞到一些因特殊原因而不能經常展陳的珍貴文物藏品。

　　目前，國內數字博物館和智慧博物館正在積極建設中，傳統博物館正在向文化和科技相融合的創新型博物館轉變。山西博物院數字化平臺的建設，不僅可以實現提升館藏文物藏品信息采集能力、數字化建模能力、研究保護能力的目的，還可以增強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字化信息采集平臺建設

　　博物館是社會歷史文化的重要載體，是理解過去、思考當下、展示未來的重要公共文化場所。山西博物院作為山西省最大的文物收藏、保護、研究和展示中心，薈萃了全省文物精華，珍貴藏品約40萬件，其中新石器時代陶寺遺址文物、商代方國文物、兩周時期晉及三晉文物、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、通信技術、網絡技術，特別是利用三維激光掃描、高清紋理拍攝、3D數字建模、虛擬交互開發等先進的數字化技術，對山西博物院精品文物進行了全方位的數據采集、精細處理及可視化展示，實現了文物、數字與觀眾服務的深度融合，從而促進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。下面具體介紹文物數字化采集技術和山西博物院相關工作情況。

　　1.1三維激光掃描建模技術

　　三維激光掃描技術(LaserScanningTechnology)是一種逆向獲取目標的空間結構及紋理信息的技術。它通過高速激光掃描的方法，對文物藏品整體或局部進行全空間、全維度的高精度掃描測量，以獲取文物藏品在空間中的點、線、面、體等三維信息數據并進行高精度的三維逆向建模，從而實現對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構信息，通過匹配高清紋理技術，以最真實、直觀的方式還原文物藏品。因為該技術采集數據準確性高，操作容易，采集文物三維數據效果也比較理想，所以當前該技術是博物館應用最多的文物三維數據采集方式。

　　1.2三維激光掃描建模技術的特點

　　在文物數字化過程中，三維掃描技術是其中最重要的技術手段之一，其主要有以下特點：第一，無接觸、無損害、全方位。三維激光掃描技術采用非接觸式高速激光測量方式，直接對目標物體進行掃描，獲取其表面空間坐標信息，能夠在危險、惡劣環境及人員無法到達的情況下完成采集作業。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云。第三，自動化程度高。三維激光掃描儀以可視化的方式進行掃描，可以直觀地觀察到數據成果，掃描過程大部分由程序完成，其掃描的點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、高質量的方式進行掃描，可以達到0.050mm的分辨率，體積精度可以達到0.020mm，工業級掃描儀的掃描精度可以達到0.005mm，從而實現對文物藏品高精度、高細節的還原。第五，成果多元化。三維激光掃描可以實現輸出二維數字圖紙、三維數字模型等大量的數字產品，使其具有廣泛的融合性和交互性，其數字成果可以應用于數字還原、文物復原、文物保護等諸多方面。

　　1.3基于三維激光掃描建模技術的文物信息采集流程

　　(1)運用三維激光掃描技術，對文物進行掃描，獲取文物精細點云數據，對點云數據進行去噪、封裝等處理，生成模型數據。(2)運用高清紋理拍攝技術，獲取文物紋理影像數據，經過校色等處理后，生成紋理影像數據。(3)利用三維軟件，對模型進行編輯、拆分UV等，再通過紋理擬合技術，對紋理及模型數據進行擬合處理，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，存儲為通用數據格式，以進行不同領域應用。

　　1.4文物信息數字化采集的效果

　　(1)在數據采集方面，運用先進的激光掃描設備、數字拍攝技術，通過非接觸式的采集手段，在保證文物安全的基礎上，完成對文物三維信息、紋理信息的精確采集。

　　(2)在數字成果方面，通過精確高效的技術手段，完成文物的精細建模和紋理映射，完成展示效果好、紋理細膩的展示數據。通過數據的精細采集與處理，運用數字化增強手段，為山西博物院提供了一套精細化的數字化文物數據，從而研究人員可以通過數字化成果進行更深入的研究，例如：依托數字化文物數據，實現虛擬復原、虛擬拼接，輔助進行文物管理、病害發現、數字二維線圖轉化等;通過數字技術的應用，能夠提高研究效率，創新研究思維。

　　(3)在具體應用方面，緊密結合山西博物院其他項目的關鍵技術，實現文物數字資源的多重轉換，將所采集的三維數字資源與多個系統實現數據轉換和對接，如將數據嵌入文物知識圖譜、山西博物院智能導覽系統、山西博物院展廳中心展示互動大屏、山西博物院官網等一系列數字展示平臺，觀眾可以通過手機、網絡終端等多種渠道瀏覽精美的數字文物，增強了山西博物院在文物知識傳播、博物館教育展示方面的能力。

　　(4)在打造特色功能方面，緊密結合山西博物院現有的設備和平臺，充分考慮其中長期發展規劃，配合其他項目組開發了一系列具有特色功能的子系統，如智能導覽系統、文物知識圖譜、展廳數字魔墻等，真正實現了寓教于樂，使公眾在山西博物院的互動體驗得到極大提升。

　　2面向移動端的智能導覽平臺建設

　　山西博物院作為三晉文化的傳承者、墾拓者、引導者，為促進山西的社會經濟文化發展做出了積極貢獻，同時，公眾也可以在此學習傳統經典文化，陶冶愛國主義情操。隨著公眾對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，公眾對文物藏品的歷史文化內涵更感興趣，這就需要山西博物院為公眾提供更為翔實的文字、圖像、聲音、視頻等資料。同時，由于山西博物院展廳數量較多、面積較大，對于公眾而言，常常因為首次參觀而產生方位迷失的問題。

　　因此，山西博物院設計開發了面向移動端的智能導覽服務系統。山西博物院面向移動端的智能導覽服務系統，立足于博物館收藏、展示、研究和教育職能的發揮，滿足群眾日益增長的多樣化文化需求，作為山西博物院的移動互聯入口，創新了博物館對外服務和運營管理的模式，以基礎軟硬件設備和應用支撐環境為基礎。

　　以觀眾服務、觀眾管理和信息跨平臺統一發布為核心，通過無線定位系統、智能移動導覽系統、跨平臺發布系統、會員管理與分析系統的開發，以全新的移動導覽及知識傳播和服務的模式，打造了觀眾共建、精準服務、開放互聯的博物館數字化社會服務平臺。山西博物院面向移動端的智能導覽服務系統為各種類型的觀眾提供多樣化服務。

　　進一步提升了博物館為觀眾服務的層次和水平，通過對館藏精品文物內容資源進行深入挖掘和數字化創作，結合博物館相關職能，進一步完善和提升了場館服務內容，提升了博物館精品文物和精品展覽的展示觀賞效果;圍繞觀眾在館內參觀游覽的各項需求，建立了完善的智能移動導覽系統以及無線定位系統;圍繞博物館管理工作日常內容與新需求，建設了完整的會員管理與分析系統。

　　圍繞博物館多樣化信息資源一體化編輯、更新與跨平臺發布等工作的需求，建設了成熟的跨平臺發布系統。所有系統及應用均具備“一云多屏”技術的后臺管理系統，并可進行內容管理和信息發布，可為館內的觀眾提供專業、全面的場館綜合服務，并借助移動端的發布延伸至館外，在為觀眾提供精細化服務的同時，也大大提升了博物館的管理效率。當前山西博物院移動端智能導覽服務系統主要包括以下兩項功能。

　　2.1無線定位系統無線定位系統結合

　　BLE4.0無線定位和多模定位等技術，應用在山西博物院無線區域網覆蓋的區域，實現了山西博物院觀眾的室內定位、人機交互、精準定位、線路導航、位置搜索、興趣點定位分析、軌跡回收、信息推送講解、導覽終端監測和追蹤任務，能夠準確搜尋到定位對象，并實現對人員和設備的實時定位和監控管理。通過獲取觀眾的實時位置信息，可方便地對觀眾進行集中管理，同時增強觀眾的參觀體驗，進而增加觀眾參觀的“忠誠度”。

　　所有攜帶定位終端的目標可實時在電子地圖上反映出來，通過控制，可對關心的定位目標進行實時跟蹤，可查詢攜帶定位終端的觀眾在山西博物院內的運動軌跡并進行軌跡回放，從而改善博物院的服務能力。

　　2.2山西博物院智慧導覽App

　　山西博物院智慧導覽App是對展覽展示信息資源進行適當加工和創新之后，通過智能移動終端提供給觀眾的一種博物館導覽服務。其目標服務群體是山西博物院內自行攜帶智能移動終端(智能手機或平板電腦等)的個人參觀觀眾群體。

　　觀眾在個人智能移動終端上安裝山西博物院智慧導覽App后，即可結合移動互聯網、藍牙定位等先進技術，體驗線上和現場服務，并可享受專業的導覽服務;另外，智能移動終端下載的資源支持館外使用，使觀眾在離館后仍能繼續學習和回味，有利于博物館文化傳播功能的推廣延伸。

　　山西博物院智慧導覽App具備Android、iOS兩大平臺的版本，分為館內及館外模式，可以滿足市面上大部分手機的應用需求，同時App應用專業的UI(觀眾界面)、UE(觀眾體)設計，符合移動端的操作體驗，并能夠很好地適配不同分辨率和不同屏幕尺寸的手機。山西博物院智慧導覽App可以為觀眾提供豐富的博物館服務應用，包括向觀眾提供山西博物院最新資訊信息、線上互動交流體驗，并利用室內定位網絡實現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推送和圖文聲像等多媒體形式的全方位展覽內容。

　　3結語

　　山西博物院通過多種信息服務平臺，讓公眾可以更方便地獲得文物藏品多方面的文化知識，同時也提升了山西博物院自身展陳能力和業界聲譽。另外，山西博物院通過將數字化技術和文物藏品內涵高效結合在一起，提升了山西博物院公共服務的能力，實現了博物館為公眾提供知識服務的升級，也開啟了博物館傳播文明、服務社會的新模式。

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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，主要刊登我國南方地區考古調查、發掘報告及文物博物事業研究論文，交流南方及東南亞地區文博工作信息。所設欄目：調查與發掘、研究與探索、文物與歷史、青銅藝術、陶瓷文化、古代建筑、文物鑒賞。