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数字博物馆及其相关问题分析
2013-08-26

陈 刚 祝孔强

(Email: {cg, kqzhu}@sach.gov.cn,中国文物信息咨询中心,北京 100029)

摘要:信息技术的飞速发展和应用为人类文化/自然遗产的保护与利用提供了新的契机。数字博物馆将承担文化/自然遗产信息资源的收集、保护、管理与利用功能,为人类历史文化遗产信息资源的保护和利用提供全新理念和方法。本文首先给出了数字博物馆的概念,将数字博物馆与传统博物馆进行了比较分析,然某探讨了博物馆藏品数字化问题,最后对数字博物馆建设在技术和管理上存在的问题进行了分析。

关键词:博物馆,博物馆藏品数字化,数字博物馆

??????? 以计算机及网络技术为代表的信息技术的飞速发展和应用,为人类文化/自然遗产的保护与利用提供了新的契机。各种数字技术手段正逐渐在博物馆这一传统领域得到广泛应用。国际博协2001年在西班牙召开的第20届全体会议上将博物馆定义为[1]——为社会及其发展服务,并向公众开放的非赢利性永久机构,它以研究、教育、娱乐为目的,征集、保护、研究、传播和展示人类及其环境的见证物。这一定义自1974年国际博协第11届全体会议首次提出至今,除了个别标点外,文字上一直没有做过修改。不过,令人瞩目的是:在2001年国际博协的会议章程给出的博物馆定义补充说明里,首次把保存生活风俗遗产(living heritage)和数字创造行为(digital creative activity)等有形或无形遗产资源的文化中心和实体纳入了博物馆范畴内,这一补充内容正说明了数字化技术已变得日趋重要,并逐渐在博物馆领域得到研究和应用。

???????在博物馆的主要功能征集、保护、研究、传播和展示之中一直隐藏着一对矛盾——即博物馆藏品保护和藏品利用之间的矛盾[2]。从博物馆藏品保护角度来看,应该取消一切可能对藏品造成损害的利用;而藏品的利用,无论是研究、传播还是展示,对藏品本身都会造成一定程度的损害。如何解决博物馆功能之中的这种矛盾,已成为困扰博物馆工作者的难题之一。博物馆数字化技术的出现将为解决这一困难提供新的解决方法。

???????数字博物馆是数字化技术在博物馆领域研究和应用的集中体现,它将承担文化/自然遗产信息资源的收集、保护、管理与利用功能,为人类历史文化遗产信息资源的保护和利用提供一种全新理念和方法。本文将就数字博物馆概念、数字博物馆与传统博物馆的关系、博物馆藏品数字化、数字博物馆面临的管理及技术问题进行分析。

1、数字博物馆概念

???????什么是数字博物馆?目前并没有一个明确的统一定义。

???????“数字博物馆”一词来自于英语的“digital museum”,这里的“digital”意为“数字的、数位的”,对应的动词“digitize”意为“数字化、数位化”,表示将资料等转换为数字信息形式。在博物馆学和信息科学领域的有关研究文献中也经常使用“博物馆藏品数字化”(museum collection digitizing)和“数字化博物馆藏品”(digitized museum collection)等说法。为避免混淆起见,本文建议采用“数字博物馆”的说法。

???????在博物馆和信息科学领域的研究文献中出现了一大批与“数字博物馆”含义相近的概念,如:电子博物馆(electronic museum)、虚拟博物馆(virtual museum)、在线博物馆(on-line museum)、网络博物馆(web museum)、超媒体博物馆(hyper- media museum)、数字空间博物馆(cyberspace museum)等[3]。上述概念可分为两大类:一类强调展示内容及手段,如电子博物馆、超媒体博物馆、虚拟博物馆;另一类则强调网络化的信息平台,如在线博物馆、网络博物馆和数字空间博物馆。以虚拟博物馆为例,其中最受推崇,引用最广泛的可能是Lewis在1996年给出的虚拟博物馆的定义:虚拟博物馆是一个可通过电子媒体访问的有关历史、科学或文化影响的数字化影像、声音、文本及其它信息的集合体;它不拥有藏品实物,因而缺乏传统博物馆所具有的持久性和唯一性。但是,虚拟博物馆的这一定义仅考虑了信息表现形式,没有突现网络化信息平台建设的需要。

???????一个完整的数字博物馆概念应该将上述各类博物馆的含义都涵盖在内,体现数字博物馆的网络化、虚拟化和智能化的特点[4]。以下给出数字博物馆的定义:

???????数字博物馆是以采集、保护、管理和利用人类文化/自然遗产信息资源为目的,建立的信息网络服务体系。

???????与传统博物馆承担的藏品保护和利用的功能类似,数字博物馆承担的是人类文化/自然遗产信息资源的保护和利用功能,包括对信息资源的采集、保存、传输、展示利用等。因此,从技术实现的角度看,一个完整的数字博物馆至少需要具备如下四要素:

(1)信息资源,相当于传统博物馆的藏品,是数字博物馆的核心内容;

(2)数据库,用于保存、保护信息资源;

(3)网络,提供信息资源数据传输的手段;

(4)虚拟展示平台,体现数字博物馆的最终表现形式。

???????与传统博物馆的主要功能相比,数字博物馆在对藏品信息资源征集、保存、保护、传播、展示、研究以及开放性方面,有着自己独特的优势。传统博物馆与数字博物馆两者之间的比较见表1。

表1. 数字博物馆与传统博物馆的比较

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传统博物馆

数字博物馆

征集

发掘、采集、收购、捐赠、交换、调拨等

数字化采集、模拟信息转换、信息交换

保存

需要库房、文物柜架,占用空间大

需要计算机,磁带、磁盘、光盘等存储设备,占用空间小

保护

毁损原因多,修复困难,易损

利用数据冗余和编码技术,无损

传播

巡展,速度慢,影响小

互联网传输,速度快,影响大

展示

展柜陈列,方式单一

多媒体、三维技术,生动形象

研究

直观,容易发现藏品细节,但比较困难,相关性研究不易

检索、比较、统计方便,容易在文物相关性研究中获得突破

开放性

???????另外,数字博物馆还具有传统博物馆所无法比拟的时空跨越能力。通过提供信息的超链接以及信息检索分析功能,可以对藏品信息资源从时间和空间维度上进行任意延伸,从而达到一种独特的陈列展示和研究分析效果。譬如,通过适当的三维建模和图形处理技术,可以将器物的内部结构、原理、使用以及该器物在各个历史时期的变化状况,形象逼真地展现出来,给观众造成视觉和心理感受上的震撼。再如,要比较分析清乾隆年间青花瓷器纹饰所具有的特征,如果只是通过到全国各博物馆中具体观察实物来完成此项工作将是非常困难的,但在数字博物馆中可以方便地使用计算机系统调用需要的数据,通过检索、统计分析很快就可完成任务。通过对数据深层次的发掘分析,甚至可以将在某地发掘的陶片,跟在该地区曾经出土的动植物遗迹之间进行比较分析,找到某种对应关系,了解当时人们的饮食习惯、生活习俗,从而获得新的研究成果。

???????尽管数字博物馆在很多方面都具有传统博物馆无法比拟的优势,但是,数字博物馆是不可能完全替代传统博物馆功能的。首先,传统博物馆作为公众服务的社会文化机构的性质并不会被改变,传统博物馆将具有永恒的社会和历史意义。其次,传统博物馆作为藏品实体及数字博物馆基础设施管理的实体机构,还将承担藏品数字化信息资源采集、管理以及数字博物馆基础设施建设、管理和维护的重要作用。最后,对博物馆的理解并不能仅仅局限于其对自然/文化遗产的收藏、陈列和研究等具体功能的认识上。博物馆作为一个国家,一座城市的形象设施和建筑,还具有传统文化和历史文明“象征”的作用。

2、数字博物馆与博物馆藏品数字化

???????数字博物馆的核心内容是数字化的人类文化/自然遗产信息。通过对现有博物馆的藏品数字化,即借助各种数字化设备将博物馆藏品蕴含的信息尽可能地转换为计算机可识别的数字化信息,是获得数字博物馆必要信息资源的主要方式。

???????藏品信息可以区分为两类:一是藏品数字化信息;二是藏品模拟信息。

???????人们很早以前就开始对博物馆藏品信息进行记录,典型的方式如文字、照片和视频(拓片、复制品和动植物标本也可以视为一种记录方式)。通过这些方式记录的信息是一种未经编码的模拟信息。随着时间的流逝,模拟信息记录介质(纸、胶卷、复制材料等)会因逐渐老化而丢失信息,而每次对模拟信息记录进行翻录/复制,将原始信息转移到新的介质也会因设备读写精度误差造成原始信息部分丢失。无论采用多么完善的信息介质保存方式,藏品模拟信息都会逐渐丢失殆尽。因此,藏品模拟信息的保存时间周期总是有限的。

???????博物馆藏品数字化信息与藏品模拟信息不同,藏品数字化信息是一种计算机编码信息,它可以通过编码和数据冗余等技术手段,始终保持信息的准确性。虽然记录在光盘或磁盘介质上的数字化信息记录也会因为介质老化而引起读写出错,但借助于计算机系统编码理论,可以及时发现这种错误并通过冗余数据进行修复,然后再将数据更新并重写到新的介质上。因此,从理论上来说,藏品数字化信息是可以永久保存的。

???????藏品数字化信息除了在数据保存方面的优越性之外,在数据处理和利用方面也具有模拟信息无法比拟的优越性。通过与计算机系统相结合,可以对藏品数字化信息进行快速数据检索、转换以及远距离传输,并在信息拥有方许可的条件下实现对记录信息的任意复制而不造成对原始信息的破坏。博物馆藏品数字化一方面促进了藏品信息资源的有效利用,另一方面也降低了藏品实体利用的频度,从而保护了藏品实体。可以说,博物馆藏品数字化较为圆满地解决了传统博物馆藏品保护和藏品利用之间的矛盾。

???????在获取了博物馆藏品的所有信息后,博物馆藏品是否失去了保存的意义了呢?或者说,博物馆藏品数字化信息能完全替代博物馆藏品本身吗?回答是否定的。首先,再先进的数字化技术手段也不可能获取藏品中蕴含的全部信息。近期,有人提出使用目前制造工业采用的、最先进的强X-射线全息扫描技术,来获得包括藏品内部构造及材质在内的所谓“全息信息”。先暂且不说这种方法对藏品本身造成的彻底破坏,显然它根本无从得到藏品使用和流传过程中附加的历史和文化等方面的重要信息。其次,藏品的价值并不只在于藏品所蕴含的信息。虽然藏品信息的价值在于藏品的利用方面,如提供给公众的陈列展示,或者是供研究者分析研究并获得新的信息;但是藏品本身的历史价值和其稀有性价值却只存在于藏品本身,这实际上也是藏品收藏者热衷于拥有藏品的根本原因。

3、数字博物馆面临的挑战

???????数字博物馆不以某一个具体的博物馆内容和功能为基础,它应该是一个国家的文化/自然遗产信息资源开发利用平台,它对保护和利用该国的历史文化遗产信息资源,传承民族的传统文明,具有非常重要的作用和战略意义,因此,由国家出面组织建设数字博物馆非常有必要。首先,数字博物馆是一个国家的文化/自然遗产信息资源中心,它包括对大量文化/自然遗产信息资源的采集、整理、保存和管理功能;其次,数字博物馆是一个国家的文化遗产信息资源的综合管理平台,为各级文物行政主管部门及相关部委,提供对全国各博物馆及其他文博单位的各种文化遗产信息资源的综合管理;最后,数字博物馆还应该是一个面向公众的宣传教育和研究利用平台,它既是文博系统的网上公众宣传平台、教育培训平台,也是人类文化/自然遗产研究平台。

???????建设数字博物馆面临的挑战主要来自于两个层面,一是技术层面的,二是管理层面的。在技术上,数字博物馆可以视为一个建立在大规模分布式(信息资源)数据库和多媒体宽带网络基础之上的,统一的文化/自然遗产信息资源共享与服务平台。数字博物馆涉及的技术领域非常宽广,需要在如海量数据存储、网络技术、虚拟现实、图形图像检索处理等方面的技术突破作为支撑;在管理上,数字博物馆将在数据采集、存储、传输、展示等各阶段,遇到一系列诸如工作组织管理、知识产权、安全等大量尚待解决的管理问题。

???????建设数字博物馆至少面临着以下十个方面的挑战:

???????(1)数字化信息资源建设问题;(2)海量数据存储问题;(3)分类、索引和检索问题;(4)多媒体信息的网络传输问题;(5)系统交互技术及界面问题;(6)信息表现形式及表现技术问题;(7)古汉字等特殊字符的处理问题;(8)工具与平台问题;(9)系统安全与知识产权保护;(10)标准与规范的问题。

???????如何快速、有效、有序、合法地把各类文化/自然遗产信息资源进行数字化处理,是涉及到技术、管理和法律等诸多方面的难题。其中,信息资源的知识产权保护是目前亟需解决的问题,这涉及到两个方面的问题:一是现行法律及政策规定的文物属地管理与信息资源共享的矛盾,这里不妨称之为内部矛盾;二是在遗产信息资源对外合作开发过程中,信息资源拥有方在分享合作开发成果的同时,是否有意或无意地出让国家赋予责任保护和利用的文化/自然遗产信息资源给合作开发方的问题,这里称之为外部矛盾。内部矛盾可以通过约定适当的激励机制加以解决,但外部矛盾处理在我国尚无相应法律规定。政府近年来一直在投入巨资回购流失海外的文物,如果不尽快对历史文化遗产信息资源管理出台相应管理办法,在若干年之后,我们可能还需要为获得完整的中国历史文化遗产信息资源,再次斥巨资回购。

???????在数字博物馆领域,目前国内还没有通用的藏品数字化信息标准、多媒体影像信息表达标准、元数据标准、服务与互操作标准。因此,为了数字博物馆信息资源的规范化和易于后续开发,数字博物馆建设需要定义能够覆盖所有藏品信息类型的多媒体元数据规范,以及基于此规范的内容索引方法和分类方法。此外,为支持海量数字化资源的自动分类和检索,需要研究基于内容的信息处理标准规范与技术。最后,数字博物馆中的古文字编码问题也尚待处理,对甲骨文、西夏文等各汉语,需要有一种统一的技术上和管理上的解决方法。

???????数字博物馆的表现形式是一个非常重要的问题,其核心是要提供一个智能化的用户界面设计,为用户使用数字博物馆信息资源提供最直观和最方便的支持,真正起到数字博物馆系统与用户交流的窗口作用。在技术上,如何充分利用图形、语音及其融合技术,设计一个具有人性化、智能化的友好、直观、方便的接口,让用户得心应手,不仅需要技术突破,还需要大量实践的检验。数字博物馆中的许多非文本数据都可以直觉化、可视化,可以用图像、图形、语音等直接表现出来。但是如何对知识或信息的表现最有效,目前还没有很好的答案。

4、结语

???????从博物馆工作角度来看,数字博物馆将有助于解决博物馆内部的藏品保护与藏品利用的矛盾。从传统博物馆功能和结构上来看,对传统博取馆进行时间和空间维度上的延伸和扩充,便得到网络化、虚拟化的数字博物馆。网络互联技术使得多个博物馆在空间上的跨越成为可能,虚拟现实技术将在虚拟的数字时空里表现藏品信息。传统博物馆和数字博物馆都是对实在世界的表现,传统博物馆以实物见证的形式反映人类现实世界的存在,数字博物馆则以虚拟的信息展示反映人类现实世界中存在但不在场的实体与现象。

参考文献:

[1] ICOM, Development of the Museum Definition according to ICOM Statutes (1946 - 2001), http://icom.museum/hist_def_eng.html

[2] Ken Sakamura, Digital Museum Distributed Museum Concept for the 21st Century, The University of Tokyo, Digital Museum 2000

[3] Tsichritzis & S. Gibbs , Virtual Museums and Virtual Realities, Proceedings of International Conference on Interactivity and Hypermedia in Museums, Pittsburgh, Oct. 1991, pp. 7-87.

[4] 祝敬国, 中国博物馆数字化若干概念的思考, 博物馆学会数字化专委会成立大会暨第一届学术研讨会, 北京, 2003. 12

[5] 孟中元, 对数字化博物馆的认识与思考, 中国博物馆, 2000.1

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