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数字技术如何“唤醒”甲骨文?

2026-05-19 09:15 来源:天津日报
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(责任编辑:成琪)
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数字技术如何“唤醒”甲骨文?

2026年05月19日 09:15 来源:天津日报 郭晓莹
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当承载着三千年前商代先民占卜刻辞的龟甲兽骨,遇上元宇宙时代的尖端数字技术,会碰撞出怎样的火花?作为全国首个馆藏甲骨文全沉浸式专题大展,天津博物馆“契刻流光——甲骨文沉浸式互动体验数字大展”,将深藏于库房的千余片珍贵甲骨,通过高精度数字化“唤醒”,进而转化为观众可感知、可互动、可共创的沉浸式旅程。它正试图回答一系列深刻命题:对于这些不可再生的、脆弱的文明“源代码”,数字化究竟是为了将其永久封存于硬盘深处,还是为了真正使之“活”起来,并让今天的人跨越时空与之“同频共振”?当高冷的学术研究与极致的视听娱乐在同一个空间交织,严谨的历史真实性与富有感染力的数字叙事之间该如何寻找平衡点?这不仅关乎一场展览的品质,更关乎我们如何守护与传承文明根脉。

让汉字源头在数字时代“活态”传承

此次“契刻流光——甲骨文沉浸式互动体验数字大展”包含“循迹”“解码”“洞见”“赓续”四大主题互动体验空间。展览依托2024年底启动的数字化保护项目,通过三维扫描、高精度建模等技术完成1700余片甲骨的数字信息采集,并开发了三维沉浸式展示、数字动画、甲骨文解读短视频等。

提到为什么以“逐光旅程”为整个展览的叙事主线,策展人马川介绍:这是源于对甲骨文“契刻成文、光照千秋”文化特质的深度提炼,“甲骨文作为商代先民在龟甲兽骨上刻写的‘文明密码’,其本身就是光与刻痕的交织。策展团队将这一意象转化为‘追光溯源’的隐喻,通过四大空间的递进设计,引导观众从‘邂逅甲骨之光’到‘破译文字密码’,从‘感知殷商文明’到‘见证汉字传承’,最终在‘数字光影’中完成对文明根脉的守护与赓续。这种叙事逻辑既符合认知规律,又强化了展览的情感共鸣。”

一直以来,珍贵文物的“永久保存”和“活化利用”始终是博物馆人需要直面的问题。

对此,天津博物馆馆长姚旸表示,“永久保存”是前提和基础‌,文物是不可再生的文化资源,特别是甲骨这种比较脆弱的文物,必须坚持“保护为主、抢救第一”的方针,及时把文物的本体状态进行数字化记录达到永久保存的目的,确保文物本体安全与历史信息完整,为长远传承打下根基。“活化利用”是目标与升华‌,保护不是封闭收藏,不是将文物的数字化信息存在硬盘里的保存,而是要让文物“活起来”。以展览、文创、文旅、数字传播为抓手,活化文物价值,打造公众可感知、可参与的文化体验,凝聚文化认同,实现文化传承与社会效益双赢。

“展览以科技赋能文化‘活化’,让汉字源头在数字时代‘活态’传承,进一步增强公众文化自信与民族自豪感。”姚旸介绍。

突破技术壁垒守护文化薪火

为了更加生动多元地向公众展示中华文明的滥觞,本次展览在多项技术与策展理念方面进行了深度探索与突破。

◆ 1700余片甲骨的微米级数字重生

甲骨文物比较脆弱,本次数字化保护需要搬动文物本体。“所以我们采用行业内最高标准进行采集,二维拍照要求为1.5亿像素的采集设备,三维扫描的标准是10微米以内。这样的标准可以保证准确识别每一个刻划痕迹,可以清晰分辨自然开裂和人为刻划的痕迹。”姚旸馆长说。为了对文物进行安全的数字化采集,专门搭建了数字化采集场地,先期采用甲骨复制品进行采集演练,并制定了采集章程,对采集流程中人员的每一个动作进行了规范,严格保护文物安全。

馆藏甲骨中不乏“月有食卜骨”这样的国宝级珍品。在三维扫描或高清影像采集时,对文物的光照、震动、温湿度都有严苛要求。对此,姚旸提到一次难忘的采集经历,“采集一片较大的甲骨时,保管员老师发现骨片的裂痕严重,为防止造成文物的损伤我们暂停了文物拍摄,经过研判,我们决定先进行本体保护再进行数字化采集。”

本次共完成1700余片甲骨数字化采集,投入专业人员10余名,历时10个月,高标准完成高清摄影、三维建模、规范归档全流程工作。单片甲骨从信息采集到数据入库,平均耗时约6.5小时。“其中刻辞牛骨采集难度最大,文字分布在关节曲面,易反光、易变形,需反复调整机位与灯光角度;部分甲骨高光难控制、刻痕纤细易受纹理锈蚀干扰,对布光、对焦、拍摄精度要求极高。团队为特殊甲骨反复调试参数、精细打磨成果,以严谨专业的态度确保每一份数字化资料精准保真、完整留存。”姚旸馆长说。

◆ 实现“高精度”与“低延迟”的技术集成

“在此次展览中,我们面临最大的技术困难是如何在复杂物理环境下实现‘高精度’与‘低延迟’的技术集成。”策展人王一川说。

首先是异形载体的精准映射。“在序幕‘循迹’空间,我们需要将3D Mapping(三维结构投影)动画投射到7件等比例放大的甲骨三维打印模型上。这些模型表面充满不规则裂纹,微小的位移都会导致视觉上的‘脱节’。我们通过三维激光扫描建立数字孪生模型,并在现场应用像素级网格校正技术,确保光影如同从甲骨内部生长出来一般,完美呈现‘甲骨苏醒’的视觉特效。”王一川说。

其次是复杂环境下的手势识别。在“甲骨制作”MR(混合现实)互动中,由于展厅光线多变,观众手部动作差异大,容易出现识别中断。王一川说,“我们针对商代工具操作定制了手势交互模型,并优化空间锚点算法,显著提升了交互的稳定性。观众在佩戴眼镜后,能流畅地进行捏取、拖动等动作,直观感受钻凿、烧灼的工艺细节。”

最后是多端联动的实时性。“无论是‘商王问兆’的双屏联动,还是AI(人工智能)识别后的跨屏显示,我们都采用了局域网瞬时分发协议,将延时控制在人眼无感范围内,确保了从小屏操作到大屏呈现的丝滑体验。通过这些突破,我们让技术退后、文化向前,实现了技术与内容的深度集成。”策展人马川说。

◆ 为古老甲骨文构建数字叙事体系

本次展览是前沿数字技术与汉字根脉文化的一次大规模“会师”。“我们通过多维度集成,解决了文化信息‘数字化转化’的难题。”姚旸介绍,“在空间维度上,‘汉字演变’CAVE(沉浸式虚拟现实显示系统)沉浸式剧场通过多通道边缘融合技术,消除了墙面与地面的接缝感。我们将枯燥的汉字演化史转化为全包裹的光影叙事,让观众置身于从甲骨文到简体字的演变长河中。这种大尺度空间的视觉一致性,是技术支撑文化表达的关键。”

“在交互维度上,我们利用AI识别和裸眼三维技术,将观众从‘参观者’转变为‘共创者’。在‘赓续’空间的共创装置中,技术难点在于如何让抽象的甲骨文字在三面显示屏构成的三维魔方中产生空间感。我们利用透视变形原理重组画面,配合手机扫码实时交互,实现了观众与古文字的‘同频共振’。”天津博物馆图像信息部主任李杨说。

“在知识普及维度上,‘解码’空间的触摸屏与文字块矩阵结合,通过游戏化逻辑降低了造字规律的学习门槛。通过这些技术的综合运用,我们不仅打造了视觉盛宴,更建立了一套从‘唤醒’到‘洞见’再到‘传承’的数字叙事体系,让古老的甲骨文在数字孪生世界中获得了新生。”李杨说。

◆ 完善机制为高频互动展览提供运维保障

沉浸式展览的运维是一场持久战。在本次展览中,高频互动带来的压力是运维的主要挑战。开展以来,运行强度最大的是“甲骨制作”MR设备和入口处的地面雷达。MR眼镜由于想要体验的观众太多,一度出现供不应求的情况;地面雷达则因人流量极大,多点感应偶有冗余。

“针对这些情况,我们也都充分准备了相应的预案。我们通过‘中央控制系统’实现全场监控,运维人员可远程进行一键校准或软件重置,从而形成快速修复机制。针对MR设备,我们准备了充足的备份机,通过‘热替换’方式确保互动不中断。对于地面投影,我们定期进行算法冗余清理,确保感应灵敏。在本展览落地和运营过程中,我们也总结出了一些经验,可供今后同类展览借鉴。”姚旸馆长进一步介绍说,一是预防性设计,在集成阶段就必须考虑“非接触式交互”的优先度,以减少硬件物理损耗;二是在关键展项和互动频率高的展项,必须有备机和模块化更换方案,不能因一台设备故障导致整个展区关停;三是要实现运维工具化,成功的数字展览应将复杂的修复逻辑简化为简单的控制面板,让现场运维人员也能进行基础重启。

文物本体保护与数字活化利用深度融合

“此项展览最大的突破,是实现了文物本体保护与数字活化利用的深度融合,依托高精度数字化采集成果,摆脱了传统展览对文物实体展陈的高度依赖,这标志着博物馆文化遗产保护正式从静态封存保管迈向活态传承发展全新范式。”姚旸馆长说。

◆ 在学术严谨性与技术呈现之间反复“打磨”

甲骨文研究本身是一项动态发展、持续更新的学术工程,以往学界公认的释文内容,可能会随着研究工作的持续进行,又有了新的释读成果。“我们专门聘请了甲骨文研究专家给予该项目全程深度支持。本次展览涉及大量卜辞解读、历史场景复原与互动逻辑设计,我们与专家反复沟通、逐点核对,确保展览内容紧跟最新学术进展。”姚旸馆长介绍。

为了还原三千年前的“真实”,此次展览在学术严谨性与技术呈现之间反复“打磨”。以“卜辞故事”互动展示魔法墙为例,该展项涵盖祭祀、战争、田猎、农业、天文五大类卜辞文化解读,每一片甲骨的释文、断句、内涵阐释,都经过专家逐字审定。在战争类卜辞的动画制作中,甲骨文“王”“戈”“钺”“弓”“矢”等字形的还原、商军阵列的排布方式,“我们先后修改了6版动画,专家对兵器比例、武士姿态、文字结构都提出严格要求,直到完全符合商代形制才通过。涉及新研究成果的展示内容,我们便立即调整文字、动画与互动逻辑,确保展览内容的与时俱进。同时,甲骨文知识专业性极强,如何实现学术内容普适化转化,让大众看得懂、愿意参与,是我们的重要课题。在专家指导下,我们把晦涩的卜辞体例、祭祀仪轨、天文历法等内容,转化为故事化表达、可视化影像与轻量化互动,既守住学术底线,又降低理解门槛。”策展人马川说。

◆ 采用“特征提取算法”防止AI“瞎猜”

对于模糊或残缺的甲骨拓片,AI会不会“瞎猜”?互动系统如何向观众诚实地展示识别的不确定性?李杨表示,“在‘赓续’空间的甲骨文AI识别互动中,我们对算法逻辑进行了针对性优化,以平衡‘识别精度’与‘科学严谨性’。”在识别准确率方面,基于天津博物馆与第三方公司合作研发的甲骨文字形库,系统的Top-1识别准确率(概率排名第一的预测类别‌)已达到高水平。“技术突破在于我们采用了‘特征提取算法’,而非简单的图像比对。系统会分析观众手绘线条的走势、间架结构,即便书写不规范,也能精准匹配。”

“面对观众随机或模糊的输入,AI系统并不会‘瞎猜’。底层算法会计算输入图形与标准字形的相似度概率。如果相似度低于阈值,系统会判定为无法匹配,从而避免了错误的文化引导。”李杨说。

◆ 以沉浸式体验破解甲骨文传播难的困局

此次展览,以沉浸式体验破解了一直以来的甲骨文传播难困局,让难懂的文字成为可追逐、可触摸的文化记忆。展览全程践行“全民共创”理念,普通观众无需专业背景,在观展过程中就能以多种方式参与甲骨文数字化建设,贡献自身力量。观众参与互动时,产生的操作数据、体验反馈与优化建议,都将助力数字展陈迭代升级,直接服务于文物数字化优化工作。

同时,观众的社交分享、自发传播,能带动更多人走近甲骨文化。“我们以全场景、低门槛的参与形式,让每位观众都成为甲骨文数字化的参与者、共创者与传播者,真正实现文明根脉全民守护、数字成果全民共享。”姚旸说。

◆ 三大路径推动展览数字资产长效可持续利用

“此项展览最大的价值与收获,是对文化遗产数字化赋能社会公共教育开展的全新探索与实践。”姚旸介绍,天津博物馆依托展览IP(知识产权)衍生开发甲骨文创、研学课程等系列产品,打造文旅消费全新场景,充分印证“科技赋能文化”模式在涵养大众文化素养、增强民族文化认同上的显著作用,也为行业以数字化手段激活文化遗产生命力、拓宽文博传播路径,提供了可复制、可推广的实践样本。

结合本次展览的社会反响与综合社会效益,天津博物馆将以展览为载体,通过常设转化、巡展输出、全链条生态构建三大路径,推动展览数字资产长效可持续利用。

一是推进馆内常设转化。将展览核心数字内容与沉浸式互动系统固化为常设数字体验模块,规划设立甲骨文数字活化专题体验区、数字活化实验室,常态化向公众开放,让观众持续沉浸式感受甲骨文文化魅力,并参与互动创作,实现展陈价值长效释放。

二是实施标准化巡展输出。依托展览模块化、轻量化设计,打造可复制、可落地的巡展版本,面向全国文博场馆、公共文化空间及对外文化交流场景推广落地。同时因地制宜适配场馆条件,融入地方历史文脉与甲骨文化关联元素,强化地域文化共鸣,扩大辐射覆盖面。

三是构建全链条发展生态。以“契刻流光”IP为核心,搭建保护—研究—传播—教育—消费—共创完整发展闭环,深度挖掘数字资产社会价值与文化价值,持续提升品牌影响力与传播力。

对于文物数字资源从“数据”升级为“资产”,姚旸馆长表示,“未来我们会全面打通线上线下联动场景:线下打造常设数字体验专区、沉浸式互动展陈,线上同步开放云观展、轻量化数字资源和公众共创平台,让观众线下体验有延伸、线上创作能落地,形成观展、研学、传播、创作的完整闭环。对于高清影像、三维模型这些核心数字资产,我们会分层开放、精准对接:面向学术界开放高精度研究数据,支持专业科研;面向文创企业开展规范商业授权,推动IP活化;面向公众公益开放基础资源,满足大众文化需求。”

(责任编辑:成琪)