有关珍贵历史档案的复制保护——数字技术等高新科技的应用构想毕业论文写作资料-论文写作网

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技术档案论文范文

【摘　要】高科技的发展为珍贵历史档案的复制保护提供了新的选择,传统复制方法面对技术的革新存在明显不足与短板,以技术推动革新是档案事业的发展大势,目前,数字技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术、快速成型技术等高科技不断发展成熟,被广泛应用于多个领域,为国家带来巨大的社会经济效益,尽管现时无法全部应用于档案的实际工作,但技术优势不应忽视,值得深入研究与探索.

【关键词】档案复制；数字技术；三维激光扫描技术；虚拟现实技术；快速成型技术

０　引言

关于档案的保护,特别是涉及具有重要社会价值与历史价值的珍稀档案保护的问题,除了档案原件修复之外,往往会提到仿真复制这种技术保护措施.社会信息化、数字化的深入发展与广泛应用,使档案仿真复制对新技术的要求不断增强,为了使档案复制件呈现更佳更理想的效果,传统复制方法不断改进,结合了数字技术等高新科技手段,复制工艺水平有了很大提升.一般而言,较为常见的档案形态有两种,“纸质”与“实物”,而档案仿真复制必须依据原件的实际形态（纸质或非纸质）、保存现状,采取科学合理的技术手段进行复制,本文将结合目前数字技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术等科技特点,探讨相关高新技术措施在不同类型档案复制中的应用问题.

１　档案复制的意义与数字化的作用

档案的保护与利用,两者关系密切又对立.利用档案的时候,必定会对原件造成损害,这是客观事实.档案保管的最终目的是利用,并在利用中发挥其内在的社会价值,但是档案的不可再生性及唯一性限制其目的,因此,采用仿真复制手段能一定程度弥补这一缺点,它免去原件在酸度、湿度增加的环境中受到腐蚀的风险, 提高了利用率,平衡了档案保护与利用两者的关系,延长了档案原件的寿命.再者,档案的仿真技术能为各类陈列展览提供复制件,这是档案开放的一个重要形式.档案馆或纪念馆会根据情况举办各种形式的展览,档案作为历史素材与历史依据,是展览不可缺少的重要组成部分,应用仿真复制技术, 对划入展览计划的档案原件进行仿制,用复制件替代展出,能避免对原件的损害,增强档案实体保护,同时达到逼真的艺术效果.科学技术在档案仿真复制中的应用日益广泛,逐渐成为档案现代化建设的一个重要组成,这种应用方式可理解为以数字技术、虚拟技术等措施对档案原件进行数字化处理,以数字形式再现原件,并采取科学的输出技术仿真复制的过程.有两个方面的优势：

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１．１　增加档案原件的安全性

档案的价值体现于应用,以数字形式再现原件,使档案被间接利用,减少了原件受损、被盗的情况,特别是珍稀的历史档案原件,在展览时若丢失或被盗,会给国家部门造成重大损失,数字形式再现原型,或者以数字形式为模板的仿真复制件作为展览道具,能有效保护档案实体安全.

１．２　方便保存与迁移

档案经过数字化、虚拟化加工后便具备电子文件的数字信息特征,具有游动性、共享性、易操作性、复制性与迁移性等多种特性,且不受时空限制,有效存储保护完整的档案信息.对于沿海地区、地震或其他自然灾害高发地区的档案部门来说尤其重要.

２　纸质档案仿真复制策略

传统的纸质档案仿真方法可分为临摹、木刻水印、坷罗版印刷等,对档案形态有针对性要求,如临摹针对壁画、油画等绘画种类,木刻水印针对中国画与书法.由于复制成本高、生产周期长、效率低等因素影响,传统的复制方法现已较为少用,或见于商业途径,如荣宝斋利用其列入“国家级非物质文化遗产”的木刻水印技术制作名人书画复制件,作为艺术品销售.相比较,运用现代数字技术、印刷技术制作的仿真件,因成本低廉、生产时间短、灵活性高、图像效果好等优势,备受推广.数字仿真复制的主要环节包括：图像采集、图像处理、图像输出、后期加工及色彩管理五个方面. [1]色彩管理是复制过程的关键与核心.

２．１　数字图像采集

数字图像采集是指使用扫描或拍摄等手段,对档案画面进行高精度全真色彩数字化采集,将原件模拟信息转换为数字信息的过程.它是整个复制工作的基础步骤,采集图像的质量直接影响下一个工作环节,特别是对于色彩要求高的纸质档案（如绘画）要选用专业扫描仪、高精度数字采集系统对其进行扫描处理,以保证采集图像的效果与质量.

2.2　数字图像处理

该环节是通过Photoshop、Indesign等专业图像处理软件,运用高端计算机设备对采集的数字画面进行分析、调整、修正、锐化等处理,使数字图像的色彩精度、细节表现贴近原件.按照数字化方法,可采取不同处理方式,如去污、清除、校正、修补、拼接等技术手段.为了保证图像处理的精度与工作效率,图像处理工作站的配置要根据实际情况进行优质选配.

２．３　数字图像输出

是指使用专业的打印设备（打印机、喷绘仪等输出设备）、打印管理软件,把已处理的数字图像输出到不同形式载体上,再现档案原貌的过程.数字图像的输出要把握处理好,输出墨量控制、输出介质选择要切合原件实际需要,要按照图像幅面大小,选用不同型号打印设备.

２．４　后期处理

复制工作的最后环节,是对打印输出的仿真件做进一步加工细化处理,包括裁剪、磨边、做旧、装裱等办法,尽可能使仿真复制件与档案原件外貌保持高度一致,达到逼真效果.

２．５　色彩管理

色彩管理是以色彩空间变化为核心的色彩控制技术,它通过色空间转换来实现色彩逼真再现.色彩管理是数字技术在仿真复制应用中的关键核心环节,它贯穿了整个复制流程的色空间转换,仿真工作要求色彩信息在图像采集、处理、输出过程中颜色保持一致,但是色彩在传递过程中涉及对色彩的表达方式不完全相同的软硬件环境,因此要保持色彩信息传递过程中的一致性和稳定性,必须实施标准化管理.目前较为常用色彩管理软件有ProfileMaker,它可创建和编辑优质、可靠的ICC配置文件,将色彩成像工作流程的各环节连接起来,有效实施色彩管理的参数控制,确保色彩精确一致,图1.

３　实物档案数字化复制策略

实物档案的概念一直以来存在不同的理解,有肯定说,也有否定说或折中说.搁置争论点,在档案实际管理过程中,我们不可避免要面对档案实物的存储与保护问题.特别是一些历史文化价值高的珍贵实物档案,其状态与性质甚至接近文物,对于这类档案,使用数字化等高技术手段进行合理的复制保护,具有重要的现实意义.与纸质档案一样,实物档案同样面临保护与开发利用问题,由于其形成带有一定的偶发性,以致收集的不确定与不可预知,档案形态复杂多样,有石膏、陶瓷、玻璃、金属等多种复合材质,结构、体积、大小不一,给档案的保管利用带来一定困难与风险.[2]因此有学者提出利用信息化政策、技术,实施档案数字化,能有效解决珍贵历史实物档案的保护问题.笔者认为,目前涉及的技术方式主要有三种：三维激光扫描技术、虚拟现实技术与快速成型技术.

3.1　三维激光扫描技术

三维激光扫描技术又称实景复制技术,是一种先进的现代测量绘图技术,它对虚拟视景和模型生成实现了技术拓展,提供了简化模型构造的可能.对于实物档案而言,其工作原理是：仪器把激光脉冲发射到实物上,对其整体或局部进行多角度全自动高清度逐点测绘,通过记录被测物件表面大量而密集的三维坐标信息（x,y,z）、RGB颜色信息和反色率信息,获取它的线、面、体、空间等三维点云数据,以具有一定分辨率的空间点云图来表达物体表面的采样结果,然后经过点云处理及三维逆向建模,最终重建物件的真实视景世界.三维激光扫描技术的显著优势是能深入到任何复杂的现场环境中进行作业,比较适合雕塑实体档案的扫描数字化处理.雕塑的形状比光洁的工业造型物件要复杂,存在大量的扫描盲点,如皱折的衣服纹理、弯曲的手臂内侧等,用函数曲面来准确表达数据很困难,为了还原实物真实性需要保留表面坑洼的肌理效果,因此3D扫描技术在细节处理上能贴切反映物件原状.现在的三维激光扫描仪都是针对工业逆向技术开发的,常见的逆向工程软件有Rapidform和Geomagic Studio,这类软件因使用论文范文运算模式,缩短了处理数据时间,对扫描品质有显著改善.三维激光扫描技术当前应用面广泛,在多个领域得到推广,典型的例子有:美国斯坦福大学、华盛顿大学与Cyberware公司合作完成的数字化米开郎基罗计划,该计划使用激光扫描仪记录了十座米开朗基罗塑造的大型塑像,包括著名的大卫像.经过三维激光扫描设备技术处理后,实物档案形态由现实模拟信息转化为虚拟数字信息,具备了一般数字信息的特征,如复制、保存、迁移、备份等,时空限制性减弱,传播与利用通道拓展,便捷性增强,其价值得到更好实现与传承.

３．２　虚拟现实技术

虚拟现实技术又称灵境技术(英文简称VR),是利用电脑模拟构造一个三维虚拟空间,生成具有视觉、听觉、触觉等多种感知的模拟环境,让使用者如身临其境般体验交互式视景仿真和信息交流.它有三个关键特征：交互性（Interactivity）、沉浸感（Immersion）和想象力（Imagination）,也就是“3I”特性.[3]VR技术不是一种单一技术,是综合计算机图形技术、计算机仿真技术、人机交互技术、传感器技术、立体显示技术等多种科学技术构成的.它的实施过程包括四个方面：数据获取、虚拟环境建模、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术.传统VR中的视景生成办法比较简单,获取数据是通过二维摄像（拍照）取景,再由电脑三维视景整合而成,仿真结果的逆向还原工作受到限制,缺少对物件原始数据的全面实测,数据与真实之间存在一定偏差.[4]上文提到的三维激光扫描技术能有效填补这一缺陷,使获取到的点云数据切合物件真实性,以利于逆向反求工程的实施,因此,结合3D扫描技术,虚拟现实技术的瓶颈得到突破与拓展,促使跨领域的推广应用步入实质阶段.VR技术作为一种前沿技术,在文物保护方面已取得初步成效,如近年的“数字长城”、“虚拟紫禁城”等项目.基于虚拟的现实环境展示文物的方式能让受众得到真切的场景感受,是爱国教育、历史教育、认知教育行之有效的办法,对重要的国家文物起到良好的保护作用,是文物开发延伸的一种先进技术手段.在技术不断更新与成本逐渐下降的前提下,VR技术应用于档案管理领域,用于保护实体档案,特别是历史价值大的实物档案,是一种潜在可能,符合社会与科技发展的总体趋势.

３．３　快速成型技术

快速成型技术（Rapid Prototyping Manufacturing, 简称RP）,是20世纪80年代中后期兴起的,利用材料逐层迭加堆积成型的原理来制造产品的工业制造技术,可以扼要归结为“分层制造,逐层叠加”.现时常说的3D打印技术,是快速成型技术的一种典型代表.RP集合了数控技术、激光技术、机械工程、软件技术和新材料等多学科于一体,是由CAD 模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体技术的总称.[5]它的基本过程是：由三维软件平台设计出计算机实体模型（CAD模型）,根据工艺要求将其按一定规则进行离散（又称分层）, 把三维电子模型变成二维平面信息, 在微机控制下, 数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型,得到一个三维物理实体.关键环节有:三维CAD造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等.[6]再者,CAD模型的获取方式可结合上文所述,利用三维激光扫描技术,通过对物件进行多维度的立体色彩扫描,以获得实体的点云数据,借助逆向反求工程,按照实际测绘重构曲面信息,建造CAD 模型.快速成型技术主要应用于制造工业,现时在文物复制修复方面也较常见,并逐步在医药、农业、文化等领域迅速推广,特别RP典型代表3D打印技术,它因精度高、打印成本相对低廉等特点,受到各行业的青睐与关注.基于历史原因,我国档案管理部门积累形成了大量珍贵的实物档案,有些几近文物的价值,类似这种情况,利用3D打印技术对其仿真复制亦是保护思路的拓展.目前而言,3D打印设备、成型材料等论文范文仍较高,特别是成型材料论文范文高昂,当前研究的重点转为材料方面的开发与应用,以探求降低其成本的方法.基于此,利用RP制造实体档案复制件的应用方式在短期内推行不符合现实需求,但作为“第三次工业革命技术”,RP其效率性与优点是十分显著的,它为未来科技发展提供了一种可行的研究方向,值得档案部门的重视和关注.

４　结语

数字技术、3D激光扫描技术、虚拟现实技术、快速成型技术等高新科技的发展进步,为历史档案的仿真复制工作提供了更为便捷的选择,尤其是数字技术,它使档案在形式载体上发生根本性的变化而转换为数字信息,这种新形态的出现标志着档案事业发展的一种根本性转变,档案的管理不再局限于实际物件,同时也包括数字虚拟信息,这是对当前档案管理工作提出新的思路与探索.如前文所述,多种高新科技的应用,亦可理解为对数字信息的深层次开发,无论哪种技术哪种档案载体（纸质或实物）,在复制工作开展前期,都要转换为数字形态.

总的来说,以数字技术等高科技手段制作的仿真复制品,在效率方面表现出显著优势,仿真效果与传统方法制作的复制件比较,更为理想、逼真.目前,色彩管理技术、三维激光扫描技术应用于档案的复制保护已经具备足够的社会条件,可加以推行,但是由于技术成本偏高、技术环境不成熟等诸条件受限,把虚拟现实技术、快速成型技术应用于档案实际工作,短期内存在一定困难,对于一些历史因素复杂,社会经济价值特别高的实体档案,我们可在策略上做大胆的尝试与技术创新,也是对档案事业未来发展的探索与期待.

【参考文献】

［1］栾宁丽,孙冀宁,刘敏华.数字影像技术在档案(字画)高仿真复制工作中的应用[J].数字与影像微缩,2011.3:1-2．

［2］邓羽.虚拟现实技术在实物档案管理中的应用初探[J].兰台世界,2013,1（中）:24-25．

［3］王晨晨.虚拟现实技术及其在图书馆的应用[J].图书馆学研究,2011.10:33-37．

［4］蒋定定,王长力,王玉菊.三维激光扫描与虚拟现实技术[J].电子世界,2012,10:30-31．［5］辜勇,刁燕,李伟.快速原型技术在考古工艺品修复与仿制中的应用[J].机械,2005.4:19-46．

［6］牛爱军,党新安,杨立军.快速成型技术的发展现状及其研究动向[J].热加工工艺,2008.5:116-118．

［7］黄平.扫描技术在雕塑领域的运用[J].雕塑,2010.4:22-23.

［8］李晖,吴禄慎.三维激光扫描技术在虚拟现实中的应用[J].南昌大学学报,2007.9:239-242.

［责任编辑：孙珊珊］

总结：本论文可用于技术档案论文范文参考下载，技术档案相关论文写作参考研究。

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