數(shù)字技術如何“喚醒”甲骨文？

（來源：天津日報）

轉自：天津日報

　　當承載著三千年前商代先民占卜刻辭的龜甲獸骨，遇上元宇宙時代的尖端數(shù)字技術，會碰撞出怎樣的火花？作為全國首個館藏甲骨文全沉浸式專題大展，天津博物館“契刻流光——甲骨文沉浸式互動體驗數(shù)字大展”，將深藏于庫房的千余片珍貴甲骨，通過高精度數(shù)字化“喚醒”，進而轉化為觀眾可感知、可互動、可共創(chuàng)的沉浸式旅程。它正試圖回答一系列深刻命題：對于這些不可再生的、脆弱的文明“源代碼”，數(shù)字化究竟是為了將其永久封存于硬盤深處，還是為了真正使之“活”起來，并讓今天的人跨越時空與之“同頻共振”？當高冷的學術研究與極致的視聽娛樂在同一個空間交織，嚴謹?shù)臍v史真實性與富有感染力的數(shù)字敘事之間該如何尋找平衡點？這不僅關乎一場展覽的品質，更關乎我們?nèi)绾问刈o與傳承文明根脈。

　　讓漢字源頭在數(shù)字時代“活態(tài)”傳承

　　此次“契刻流光——甲骨文沉浸式互動體驗數(shù)字大展”包含“循跡”“解碼”“洞見”“賡續(xù)”四大主題互動體驗空間。展覽依托2024年底啟動的數(shù)字化保護項目，通過三維掃描、高精度建模等技術完成1700余片甲骨的數(shù)字信息采集，并開發(fā)了三維沉浸式展示、數(shù)字動畫、甲骨文解讀短視頻等。

　　提到為什么以“逐光旅程”為整個展覽的敘事主線，策展人馬川介紹：這是源于對甲骨文“契刻成文、光照千秋”文化特質的深度提煉，“甲骨文作為商代先民在龜甲獸骨上刻寫的‘文明密碼’，其本身就是光與刻痕的交織。策展團隊將這一意象轉化為‘追光溯源’的隱喻，通過四大空間的遞進設計，引導觀眾從‘邂逅甲骨之光’到‘破譯文字密碼’，從‘感知殷商文明’到‘見證漢字傳承’，最終在‘數(shù)字光影’中完成對文明根脈的守護與賡續(xù)。這種敘事邏輯既符合認知規(guī)律，又強化了展覽的情感共鳴。”

　　一直以來，珍貴文物的“永久保存”和“活化利用”始終是博物館人需要直面的問題。

　　對此，天津博物館館長姚旸表示，“永久保存”是前提和基礎?，文物是不可再生的文化資源，特別是甲骨這種比較脆弱的文物，必須堅持“保護為主、搶救第一”的方針，及時把文物的本體狀態(tài)進行數(shù)字化記錄達到永久保存的目的，確保文物本體安全與歷史信息完整，為長遠傳承打下根基。“活化利用”是目標與升華?，保護不是封閉收藏，不是將文物的數(shù)字化信息存在硬盤里的保存，而是要讓文物“活起來”。以展覽、文創(chuàng)、文旅、數(shù)字傳播為抓手，活化文物價值，打造公眾可感知、可參與的文化體驗，凝聚文化認同，實現(xiàn)文化傳承與社會效益雙贏。

　　“展覽以科技賦能文化‘活化’，讓漢字源頭在數(shù)字時代‘活態(tài)’傳承，進一步增強公眾文化自信與民族自豪感。”姚旸介紹。

　　突破技術壁壘守護文化薪火

　　為了更加生動多元地向公眾展示中華文明的濫觴，本次展覽在多項技術與策展理念方面進行了深度探索與突破。

　　◆ 1700余片甲骨的微米級數(shù)字重生

　　甲骨文物比較脆弱，本次數(shù)字化保護需要搬動文物本體。“所以我們采用行業(yè)內(nèi)最高標準進行采集，二維拍照要求為1.5億像素的采集設備，三維掃描的標準是10微米以內(nèi)。這樣的標準可以保證準確識別每一個刻劃痕跡，可以清晰分辨自然開裂和人為刻劃的痕跡。”姚旸館長說。為了對文物進行安全的數(shù)字化采集，專門搭建了數(shù)字化采集場地，先期采用甲骨復制品進行采集演練，并制定了采集章程，對采集流程中人員的每一個動作進行了規(guī)范，嚴格保護文物安全。

　　館藏甲骨中不乏“月有食卜骨”這樣的國寶級珍品。在三維掃描或高清影像采集時，對文物的光照、震動、溫濕度都有嚴苛要求。對此，姚旸提到一次難忘的采集經(jīng)歷，“采集一片較大的甲骨時，保管員老師發(fā)現(xiàn)骨片的裂痕嚴重，為防止造成文物的損傷我們暫停了文物拍攝，經(jīng)過研判，我們決定先進行本體保護再進行數(shù)字化采集。”

　　本次共完成1700余片甲骨數(shù)字化采集，投入專業(yè)人員10余名，歷時10個月，高標準完成高清攝影、三維建模、規(guī)范歸檔全流程工作。單片甲骨從信息采集到數(shù)據(jù)入庫，平均耗時約6.5小時。“其中刻辭牛骨采集難度最大，文字分布在關節(jié)曲面，易反光、易變形，需反復調(diào)整機位與燈光角度；部分甲骨高光難控制、刻痕纖細易受紋理銹蝕干擾，對布光、對焦、拍攝精度要求極高。團隊為特殊甲骨反復調(diào)試參數(shù)、精細打磨成果，以嚴謹專業(yè)的態(tài)度確保每一份數(shù)字化資料精準保真、完整留存。”姚旸館長說。

　　◆ 實現(xiàn)“高精度”與“低延遲”的技術集成

　　“在此次展覽中，我們面臨最大的技術困難是如何在復雜物理環(huán)境下實現(xiàn)‘高精度’與‘低延遲’的技術集成。”策展人王一川說。

　　首先是異形載體的精準映射。“在序幕‘循跡’空間，我們需要將3D Mapping（三維結構投影）動畫投射到7件等比例放大的甲骨三維打印模型上。這些模型表面充滿不規(guī)則裂紋，微小的位移都會導致視覺上的‘脫節(jié)’。我們通過三維激光掃描建立數(shù)字孿生模型，并在現(xiàn)場應用像素級網(wǎng)格校正技術，確保光影如同從甲骨內(nèi)部生長出來一般，完美呈現(xiàn)‘甲骨蘇醒’的視覺特效。”王一川說。

　　其次是復雜環(huán)境下的手勢識別。在“甲骨制作”MR（混合現(xiàn)實）互動中，由于展廳光線多變，觀眾手部動作差異大，容易出現(xiàn)識別中斷。王一川說，“我們針對商代工具操作定制了手勢交互模型，并優(yōu)化空間錨點算法，顯著提升了交互的穩(wěn)定性。觀眾在佩戴眼鏡后，能流暢地進行捏取、拖動等動作，直觀感受鉆鑿、燒灼的工藝細節(jié)。”

　　最后是多端聯(lián)動的實時性。“無論是‘商王問兆’的雙屏聯(lián)動，還是AI（人工智能）識別后的跨屏顯示，我們都采用了局域網(wǎng)瞬時分發(fā)協(xié)議，將延時控制在人眼無感范圍內(nèi)，確保了從小屏操作到大屏呈現(xiàn)的絲滑體驗。通過這些突破，我們讓技術退后、文化向前，實現(xiàn)了技術與內(nèi)容的深度集成。”策展人馬川說。

　　◆ 為古老甲骨文構建數(shù)字敘事體系

　　本次展覽是前沿數(shù)字技術與漢字根脈文化的一次大規(guī)模“會師”。“我們通過多維度集成，解決了文化信息‘數(shù)字化轉化’的難題。”姚旸介紹，“在空間維度上，‘漢字演變’CAVE（沉浸式虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)）沉浸式劇場通過多通道邊緣融合技術，消除了墻面與地面的接縫感。我們將枯燥的漢字演化史轉化為全包裹的光影敘事，讓觀眾置身于從甲骨文到簡體字的演變長河中。這種大尺度空間的視覺一致性，是技術支撐文化表達的關鍵。”

　　“在交互維度上，我們利用AI識別和裸眼三維技術，將觀眾從‘參觀者’轉變?yōu)椤矂?chuàng)者’。在‘賡續(xù)’空間的共創(chuàng)裝置中，技術難點在于如何讓抽象的甲骨文字在三面顯示屏構成的三維魔方中產(chǎn)生空間感。我們利用透視變形原理重組畫面，配合手機掃碼實時交互，實現(xiàn)了觀眾與古文字的‘同頻共振’。”天津博物館圖像信息部主任李楊說。

　　“在知識普及維度上，‘解碼’空間的觸摸屏與文字塊矩陣結合，通過游戲化邏輯降低了造字規(guī)律的學習門檻。通過這些技術的綜合運用，我們不僅打造了視覺盛宴，更建立了一套從‘喚醒’到‘洞見’再到‘傳承’的數(shù)字敘事體系，讓古老的甲骨文在數(shù)字孿生世界中獲得了新生。”李楊說。

　　◆ 完善機制為高頻互動展覽提供運維保障

　　沉浸式展覽的運維是一場持久戰(zhàn)。在本次展覽中，高頻互動帶來的壓力是運維的主要挑戰(zhàn)。開展以來，運行強度最大的是“甲骨制作”MR設備和入口處的地面雷達。MR眼鏡由于想要體驗的觀眾太多，一度出現(xiàn)供不應求的情況；地面雷達則因人流量極大，多點感應偶有冗余。

　　“針對這些情況，我們也都充分準備了相應的預案。我們通過‘中央控制系統(tǒng)’實現(xiàn)全場監(jiān)控，運維人員可遠程進行一鍵校準或軟件重置，從而形成快速修復機制。針對MR設備，我們準備了充足的備份機，通過‘熱替換’方式確保互動不中斷。對于地面投影，我們定期進行算法冗余清理，確保感應靈敏。在本展覽落地和運營過程中，我們也總結出了一些經(jīng)驗，可供今后同類展覽借鑒。”姚旸館長進一步介紹說，一是預防性設計，在集成階段就必須考慮“非接觸式交互”的優(yōu)先度，以減少硬件物理損耗；二是在關鍵展項和互動頻率高的展項，必須有備機和模塊化更換方案，不能因一臺設備故障導致整個展區(qū)關停；三是要實現(xiàn)運維工具化，成功的數(shù)字展覽應將復雜的修復邏輯簡化為簡單的控制面板，讓現(xiàn)場運維人員也能進行基礎重啟。

　　文物本體保護與數(shù)字活化利用深度融合

　　“此項展覽最大的突破，是實現(xiàn)了文物本體保護與數(shù)字活化利用的深度融合，依托高精度數(shù)字化采集成果，擺脫了傳統(tǒng)展覽對文物實體展陳的高度依賴，這標志著博物館文化遺產(chǎn)保護正式從靜態(tài)封存保管邁向活態(tài)傳承發(fā)展全新范式。”姚旸館長說。

　　◆ 在學術嚴謹性與技術呈現(xiàn)之間反復“打磨”

　　甲骨文研究本身是一項動態(tài)發(fā)展、持續(xù)更新的學術工程，以往學界公認的釋文內(nèi)容，可能會隨著研究工作的持續(xù)進行，又有了新的釋讀成果。“我們專門聘請了甲骨文研究專家給予該項目全程深度支持。本次展覽涉及大量卜辭解讀、歷史場景復原與互動邏輯設計，我們與專家反復溝通、逐點核對，確保展覽內(nèi)容緊跟最新學術進展。”姚旸館長介紹。

　　為了還原三千年前的“真實”，此次展覽在學術嚴謹性與技術呈現(xiàn)之間反復“打磨”。以“卜辭故事”互動展示魔法墻為例，該展項涵蓋祭祀、戰(zhàn)爭、田獵、農(nóng)業(yè)、天文五大類卜辭文化解讀，每一片甲骨的釋文、斷句、內(nèi)涵闡釋，都經(jīng)過專家逐字審定。在戰(zhàn)爭類卜辭的動畫制作中，甲骨文“王”“戈”“鉞”“弓”“矢”等字形的還原、商軍陣列的排布方式，“我們先后修改了6版動畫，專家對兵器比例、武士姿態(tài)、文字結構都提出嚴格要求，直到完全符合商代形制才通過。涉及新研究成果的展示內(nèi)容，我們便立即調(diào)整文字、動畫與互動邏輯，確保展覽內(nèi)容的與時俱進。同時，甲骨文知識專業(yè)性極強，如何實現(xiàn)學術內(nèi)容普適化轉化，讓大眾看得懂、愿意參與，是我們的重要課題。在專家指導下，我們把晦澀的卜辭體例、祭祀儀軌、天文歷法等內(nèi)容，轉化為故事化表達、可視化影像與輕量化互動，既守住學術底線，又降低理解門檻。”策展人馬川說。

　　◆ 采用“特征提取算法”防止AI“瞎猜”

　　對于模糊或殘缺的甲骨拓片，AI會不會“瞎猜”？互動系統(tǒng)如何向觀眾誠實地展示識別的不確定性？李楊表示，“在‘賡續(xù)’空間的甲骨文AI識別互動中，我們對算法邏輯進行了針對性優(yōu)化，以平衡‘識別精度’與‘科學嚴謹性’。”在識別準確率方面，基于天津博物館與第三方公司合作研發(fā)的甲骨文字形庫，系統(tǒng)的Top-1識別準確率（概率排名第一的預測類別?）已達到高水平。“技術突破在于我們采用了‘特征提取算法’，而非簡單的圖像比對。系統(tǒng)會分析觀眾手繪線條的走勢、間架結構，即便書寫不規(guī)范，也能精準匹配。”

　　“面對觀眾隨機或模糊的輸入，AI系統(tǒng)并不會‘瞎猜’。底層算法會計算輸入圖形與標準字形的相似度概率。如果相似度低于閾值，系統(tǒng)會判定為無法匹配，從而避免了錯誤的文化引導。”李楊說。

　　◆ 以沉浸式體驗破解甲骨文傳播難的困局

　　此次展覽，以沉浸式體驗破解了一直以來的甲骨文傳播難困局，讓難懂的文字成為可追逐、可觸摸的文化記憶。展覽全程踐行“全民共創(chuàng)”理念，普通觀眾無需專業(yè)背景，在觀展過程中就能以多種方式參與甲骨文數(shù)字化建設，貢獻自身力量。觀眾參與互動時，產(chǎn)生的操作數(shù)據(jù)、體驗反饋與優(yōu)化建議，都將助力數(shù)字展陳迭代升級，直接服務于文物數(shù)字化優(yōu)化工作。

　　同時，觀眾的社交分享、自發(fā)傳播，能帶動更多人走近甲骨文化。“我們以全場景、低門檻的參與形式，讓每位觀眾都成為甲骨文數(shù)字化的參與者、共創(chuàng)者與傳播者，真正實現(xiàn)文明根脈全民守護、數(shù)字成果全民共享。”姚旸說。

　　◆ 三大路徑推動展覽數(shù)字資產(chǎn)長效可持續(xù)利用

　　“此項展覽最大的價值與收獲，是對文化遺產(chǎn)數(shù)字化賦能社會公共教育開展的全新探索與實踐。”姚旸介紹，天津博物館依托展覽IP（知識產(chǎn)權）衍生開發(fā)甲骨文創(chuàng)、研學課程等系列產(chǎn)品，打造文旅消費全新場景，充分印證“科技賦能文化”模式在涵養(yǎng)大眾文化素養(yǎng)、增強民族文化認同上的顯著作用，也為行業(yè)以數(shù)字化手段激活文化遺產(chǎn)生命力、拓寬文博傳播路徑，提供了可復制、可推廣的實踐樣本。

　　結合本次展覽的社會反響與綜合社會效益，天津博物館將以展覽為載體，通過常設轉化、巡展輸出、全鏈條生態(tài)構建三大路徑，推動展覽數(shù)字資產(chǎn)長效可持續(xù)利用。

　　一是推進館內(nèi)常設轉化。將展覽核心數(shù)字內(nèi)容與沉浸式互動系統(tǒng)固化為常設數(shù)字體驗模塊，規(guī)劃設立甲骨文數(shù)字活化專題體驗區(qū)、數(shù)字活化實驗室，常態(tài)化向公眾開放，讓觀眾持續(xù)沉浸式感受甲骨文文化魅力，并參與互動創(chuàng)作，實現(xiàn)展陳價值長效釋放。

　　二是實施標準化巡展輸出。依托展覽模塊化、輕量化設計，打造可復制、可落地的巡展版本，面向全國文博場館、公共文化空間及對外文化交流場景推廣落地。同時因地制宜適配場館條件，融入地方歷史文脈與甲骨文化關聯(lián)元素，強化地域文化共鳴，擴大輻射覆蓋面。

　　三是構建全鏈條發(fā)展生態(tài)。以“契刻流光”IP為核心，搭建保護—研究—傳播—教育—消費—共創(chuàng)完整發(fā)展閉環(huán)，深度挖掘數(shù)字資產(chǎn)社會價值與文化價值，持續(xù)提升品牌影響力與傳播力。

　　對于文物數(shù)字資源從“數(shù)據(jù)”升級為“資產(chǎn)”，姚旸館長表示，“未來我們會全面打通線上線下聯(lián)動場景：線下打造常設數(shù)字體驗專區(qū)、沉浸式互動展陳，線上同步開放云觀展、輕量化數(shù)字資源和公眾共創(chuàng)平臺，讓觀眾線下體驗有延伸、線上創(chuàng)作能落地，形成觀展、研學、傳播、創(chuàng)作的完整閉環(huán)。對于高清影像、三維模型這些核心數(shù)字資產(chǎn)，我們會分層開放、精準對接：面向學術界開放高精度研究數(shù)據(jù)，支持專業(yè)科研；面向文創(chuàng)企業(yè)開展規(guī)范商業(yè)授權，推動IP活化；面向公眾公益開放基礎資源，滿足大眾文化需求。”