前言

在1.3万年前，地球上的人口总数从未超过1500万人，而现在已经接近了80亿人。经历了农业时代、蒸汽时代和电气时代后，人类正飞速进入数字时代。在2020年，每人平均每秒产生约1.70MB的数据，相当于全球每天产生上千万亿MB数据。如此巨量的数据中，有相当一部分反映了生活的点点滴滴与社会的发展演进，其中会有多少数据作为人类文明的印记传承至未来呢？我们今天用照相机和三维扫描仪记录的文物信息，在很久以后，是否能比博物馆里的文物更完整、更清晰？如果有一件文物随着时间老化了或是意外损毁了，而在留存下来的照片和数据中存在明显的颜色差异，未来的人们要如何采信和使用它们呢？

我们在参观博物馆的时候，很容易透过金属的锈蚀、雕像的风化和书画的浸渍感受到岁月痕迹，但同时又会相信这些珍贵的历史实证可以在博物馆里一直安全地保存下去。事实上，文物保护人员为了让文物长久保存可谓是操碎了心。除了为文物营造清洁稳定的保藏与展示环境外，还要动态监测微环境中的温度、湿度、气体成分变化，严格控制光照强度和光谱范围，抑制有害微生物的生长，还要配套防火、防震、防盗等一系列措施。然而馆藏文物面临的保存困难依然严峻，国家文物局在2002—2005年组织过一次馆藏文物腐蚀损害情况调查，调查结论是约50.7%的馆藏文物存在着不同程度的腐蚀情况，其中受重度腐蚀的文物达230万件，占馆藏文物总量的16.5%。因此，在加大文物本体保护投入、提升各类文物本体保护技术水平的同时，对馆藏文物进行数字化记录也刻不容缓。与此同时，馆藏文物数字化的成果也能为更好开展文物管理、研究、展示和利用提供基础支撑。

随着数字化技术的发展和普及，我国馆藏文物数字化工作的实施规模逐渐扩大，有越来越多的博物馆和工作团队参与其中。由于馆藏文物类型众多，适合不同文物的数字化技术与设备也多种多样，当前没有，未来可能也不会有统一的作业流程。在馆藏文物数字化的工作中，可能采用的方法就包括了摄影、平面扫描、摄影测量、结构光扫描仪、手持式扫描仪、关节臂式激光扫描仪等技术与设备，甚至还可能包括光度立体、显微镜、高光谱相机、脉冲式激光三维扫描仪等技术与设备。若无规范性的技术参考和科学的质量评价标准，可能会导致馆藏文物数字化成果技术指标的明显差异，甚至可能会导致部分成果无法满足实际应用需求，也会对未来的数据共享、大数据建设等工作造成困难。本书试图将馆藏文物数字化及质量评价相关的知识进行系统梳理，为相关工作的决策、实施和验收提供参考。

本书第一章对图像采集、三维扫描、摄影测量、色彩管理等数字化技术进行综述，对相关技术设备的发展历史、现状和代表性应用情况进行归纳介绍。第二章对馆藏文物数字化的前期准备工作进行分析，包括现场调研、方案编制和设备配置等，并对人员要求及数据管理提出建议。第三章至第六章分别介绍馆藏平面文物翻拍和二维扫描、三维扫描、摄影测量、三维数据处理等。基于文物数字化应用需求和数字计量的方法，本书第七章提出了对馆藏文物数字化成果的质量评价建议。第八章针对文物数字化成果可能普遍因精度高、数据过大而难以应用的问题，介绍了数据简化处理和网络展示的相关方法。

本书中的文物案例图像，来自与浙江大学多年紧密合作的多家文博单位。感谢它们的鼎力支持，如果没有这些典型数据的呈现，是无法清晰阐释相关技术细节的。本书的写作过程中，浙江大学文化遗产研究院文物数字化团队的成员都做出了各自的贡献，书中很多内容是团队整体经验的体现，非常感谢大家的辛苦努力和支持。

从2000年的本科毕业设计开始，我一直在坚持文物数字化的研究方向。所谓坚持，是因为这个研究方向在计算机学科中一直不算热门，而且对文物领域数字化需求的深刻理解也绝非易事。受限于个人能力和对博物馆领域的粗浅认识，书中难免会有很多遗漏和错误，真诚希望得到读者的指点和建议。

1990年2月14日，美国国家航空航天局(NASA)发射的旅行者1号探测器飞行了13年后，在距离地球约60亿公里的地方回头拍摄了一组“太阳系全家福”，地球在其中只占了大约一个像素的位置。为了节省电力，NASA之后就永久关闭了相机。地球，这个“暗淡蓝点”，在宇宙的空间和时间维度中显得如此渺小。对于文物数字化工作的意义，很多人会着意于给遥远未来留存人类记忆的浪漫情结，正如那个“暗淡蓝点”。然而，对于21世纪的我们而言，唯有让文物数字化工作更加务实地服务好当前的迫切需求，才能让这项工作走得更远。为馆藏文物数字化工作提供一份系统的技术参考资料，并协助构建文物数字化行业的质量规范，是本书所有参与者共同的初衷和最大的愿望。