“以信息技术和互联网构建的平台为博物馆数字化以及创造智慧博物馆提供了更多的可能性和更加有力的技术支持。承接前两篇报道:数字博物馆&智慧博物馆:为博物馆换一种方式讲故事博物馆如何进行物、人、数据的融合交汇?(⬅️点击查看文章),本文总结梳理了第七届北京数字博物馆研讨会中关于信息技术的应用和知识图谱的相关发言内容。”
虚拟仿真技术助力文化遗产传承

虚拟仿真技术在文化遗产传承中有着广泛的发展潜能。在原真性的基础上,构建面向知识服务的文化遗产数字展示是数字化技术与文化产业发展的重要领域。北京联合大学的王辉介绍了虚拟仿真技术在文化遗产传承中的运用。该平台以虚拟现实和交互技术为主,集中体现在了四个方面:

  • 数据采集与存储;
  • 虚拟复原和再现;
  • 交互展示与传播;
  • 文化遗产资源数字化分类与开发应用。

用“数字”重现三山五园的历史风采

在文化遗产数字化领域,王辉所在的文化遗产传承应用虚拟仿真实验教学中心开展了“三山五园”历史场景虚拟复原,初步形成了中心一“平台”,三“服务”,两“系统”的体系,即:

一平台:

文化遗产传承应用虚拟现实与交互展示平台——三山五园数字体验馆;

三服务:

面向人文社科大类的实验教学建设;

服务于文化遗产传承应用的科研成果展示;

开放共享的京西皇家园林历史场景的数字展示与文化交流;

两系统:

基于地理信息的畅春园全域可视化系统;

以清代古地图为支撑的香山静宜园增强现实系统。

基于多学科交叉协作,中心挖掘整理史料信息,完成了“畅春园全域可视化”的建设。畅春园全域可视化可分为七个环节:

  • 文献:遗留文献非常少;
  • 踏勘:现场踏勘、信息采集、摄影测量(以恩佑寺和恩慕寺为基准);
  • 解构:分解、拆解;
  • 建模:三维建模,图纸修复;
  • 配准:地理信息、地图配准、场景复原;
  • 渲染:渲染图——增加修饰;
  • 呈现:最终效果。

畅春园全域可视化

王辉强调,在未来,中心还将试探如何将不同时代、不同格局的三山五园全貌进行展示。

麦积山石窟数据采集及交互展示

在文化遗产数据采集方面,中心基于图像处理技术的研究基础采集麦积山石窟数据。由于麦积山石窟具有位于悬崖峭壁、体量小、展现形式多样的特殊性,现有的三维扫描技术在麦积山石窟格局中无法开展。因此,中心使用摄影测量与三维重建的方法,初步形成了麦积山石窟数据采集流程,不仅使洞窟测量数据精度达到了国际标准,而且将采集的数据和考古数据比较,从而绘出线描图的方法也对中心未来的教学提供了广阔空间。

数字技术还原文物

数字博物馆采用数字技术,以物理和非物理的信息表现方式,从认知科学感觉、听觉、触觉的角度使文物可观、可鉴、可触、可知,还原文物在历史现场中曾经的鲜活与生动。北京航空航天大学的费新碑教授从三个角度分析了数字博物馆的作用,即历史时间信息采集,文化空间展幕解读和文物时空体验认知。

1. 历史时间信息采集是历史遗物从历史时间维度使文物从古旧成为新知的过程,其实践包括故宫交互数字大屏和人民日报数字展柜。

历史信息采集使用了表层和深层两类存储技术:表层存储技术包括三维像技术,视网膜技术,影像视频技术,标引编码技术;深层存储技术包括高光谱成像技术,红外线分析技术,激光原位扫描技术,同步辐射技术。

2. 文化空间展幕解读是文化碎片从空间维度令文物从碎片浮现完整的过程,其实践包括广西左江花山崖画申遗和全景步入式千里江山图设计。

文化解读展屏可总结为无限和有限两类泛在技术:无限泛在艺术包括大数据技术,增强现实技术,精准推送技术,搜索引擎技术;有限泛在艺术包括标注技术,动画技术,加载技术,网络技术。

3. 文物时空体验认知是文物作为人的创造物,从时空维度让文物从静态变成动态的过程,其实践包括可以点对点时空穿越乾隆十五年北京城的APP,全国人大六十周年网上纪念馆和丝路地理世界文化遗产信息图。

多类文物修复可概括成为虚拟和现实两类仿真技术:虚拟仿真技术包括虚拟现实技术,增强现实技术,混合现实技术,综合现实技术;现实仿真技术包括智能模块技术,三维打印技术,高精复印技术,数字雕刻技术。

穿越乾隆十五年北京城

知识图谱构建智慧博物馆

知识图谱,本质上是一种语义网络,主要描述实体及其关系。其结点代表真实世界中的物体或者抽象的概念,边代表实体/概念之间的各种语义关系。知识图谱是关系的一种有效表示方式,是把各种信息连接在一起而得到的一个关系网络,提供从“关系”的角度去分析问题的能力。

知识图谱提供了:

  • 更为丰富的知识表达(信息——知识)
  • 开放共享的最佳方式(全球链接)
  • 基于知识的服务(问答、推理)

其典型应用包括智能搜索(如谷歌、微软、百度、搜狗),知识问答,社交网络(建立时间、人物、地点之间的关系)和垂直行业(如电商、医疗等)。

知识图谱的结点代表真实世界中的物体或者抽象的概念,边代表实体/概念之间的各种语义关系。

北京化工大学信息学院的万静教授介绍了知识图谱及其在博物馆中的应用。国内外文物知识图谱研究应用的现状如下:

  • 大英博物馆的知识图谱构建项目共发布了超过一亿条信息;
  • 荷兰国立博物馆截止2014年9月发布的藏品数量超过54万件,并与盖蒂中心的词表建立了链接;
  • 俄罗斯的知识图谱项目构建了全国最大的文化知识图谱,内容来自俄罗斯各地的博物馆、图书馆和档案馆,提供了丰富的知识呈现方式,包括时间轴、地图、关系图等,并支持多终端使用;
  • 欧盟知识图谱建设项目(Europeana)整合了欧洲27个国家200多家博物馆、图书馆和档案馆数据资源,发布了三千万条数据记录,几百万个外部链接,成为关联云中最大的文化节点;
  • 盖蒂中心发布了用于开放关联数据的四个词表:ULAN, AAT, TGN和CONA;
  • 美国史密森尼学会的知识图谱建设涵盖了四万多件艺术品和八千多个艺术家及机构。通过浏览、检索、关系可视化及论文四个方面建立网络虚拟平台上的美国艺术博物馆。

万静总结道:

  • 知识图谱是文物数字资源建设一个新的发展方向
  • 知识图谱可实现世界范围内文物知识的集成和共享
  • 知识图谱可实现文物知识精确检索、全面摘要
  • 知识图谱可实现文物知识聚集、关联分析和挖掘、知识可视化呈现
  • 知识图谱有逐渐演变并发展为智能机器的大脑知识库之趋势

因此,由于智慧博物馆有高度共享(数据/信息共享,设备/设施共享),深层感知(GIS/GPS/RS,传感器,摄像头/智能设备),智能应用(智慧服务,智慧保护,智慧管理)和广泛互联(互联网/物联网,有线网/无线网,移动网/广电网)的特点,知识图谱可以扩展数字博物馆数据的广度和深度,提供数据到知识的一种新的技术方案,也为智慧博物馆建设提供重要数据支撑和应用支撑。

基于知识图谱体系,博物馆可以建立文物知识图谱应用平台,其内容包括:

  • 收藏保管:鉴定辅助分析,修复辅助分析;
  • 学术研究:关联挖掘考证,智能分析检索;
  • 陈列教育:辅助展览设计,虚拟展览;
  • 观众服务:可视化知识呈现,精确个性化搜索,智能问答,知识推送,观众分析。

最后,中科院计算机网络信息中心总工、北京数字科普协会理事长阎保平对本次数字博物馆研讨会进行总结。物化和数化代表了一个时期、一个阶段的发展。作为数字的博物馆,将技术应用至文物展示是必不可少的,但更重要的是,博物馆如何在这个基础上,将未能表达的信息通过物化和数化的形式表达出来。博物馆不应仅仅满足于文物的展现,而是需要将其和历史联系起来

同时她提到,尽管数字博物馆的建设正在如火如荼的进行,但尚缺少统一的标准,数字化博物馆标准的建立仍然是一个需要探讨的话题。博物馆的信息技术化对社会的进步和文化活动的展开提供了巨大的帮助,但反之,社会和文化活动的需要也对博物馆提出了更高的要求,这也是数字博物馆和智慧博物馆发展中需要注意的问题。

“第七届北京数字博物馆研讨会的报道到此告一段落了,但是会议为博物馆带来的想法和碰撞仍然需要我们进行更多的实践和更加深入的探索。数字化博物馆的标准应该如何建立?如何将科学技术更好地运用到博物馆的文物保护和文化传播?如何利用信息网络建立博物馆间的深层联系,又如何能让文物活起来?数字博物馆和智慧博物馆的建设需要博物馆、科技馆以及相关机构的共同努力。”

图片来自网络
文字来源:研讨会现场记录
编辑:Wendy