内容摘要:文物修复的技能并不容易习得和掌握,而文物修复的专业人才也因不易培养而更显得稀缺。利用虚拟现实技术开发文物修复培训系统,将能给文物修复从业新人提供长时间练习的平台,甚至在工作后的业余时间也能给学习者提供主动学习的机会。虚拟现实文物修复培训,尤其可以为广大基层博物馆提供规范操作和技能训练的辅助,这将更有利于普遍提升基层博物馆文物修复工作者的业务能力。虚拟现实文物修复的模拟训练系统,除了考虑到培养专业人员而需要应用精密传感器来感知人的动作行为之外,还可以待系统运行成熟时,制作一套简化版文物虚拟修复模拟装置用于博物馆观众参与体验,或者在博物馆的网站上提供这样的虚拟现实文物修复的应用程序。
关键词:文物修复;训练;博物馆;技能;应用;需要;培养;培训;操作;虚拟
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如同最近三十年发生在所有传统行业的数字化迁移趋势一样,考古文博行业赖以工作的基础设施也越来越多地建立在数字技术基础平台之上。由此所带来的工作效率提升和研究深度广度的拓展,已被业内人士所普遍认识和接受。无人机从小范围的使用,到成为田野考古和文化遗产调查的必备工具,仅在两三年内已快速普及。而诸如超高清数字摄影、三维数字扫描等技术已经更新了传统的文物信息记录方式,不仅可以做得更加详尽清晰,也为未来存储下更为精确的、可被长期利用的数字化信息。数字技术也正在重新定义考古文博行业的工作方式。
虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是近年科技界的热点技术,许多成型的虚拟现实设备已开始进入人们的日常生活。虚拟现实技术是计算机生成实时动态的三维立体逼真图像并通过人机交互技术、传感器技术及仿真技术实现人所具有的包括视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉,甚至味觉等多种感知,由计算机处理人的自然技能(人的手势、头部转动等)做出实时响应并反馈给用户。
虚拟现实技术在博物馆展示方面的应用已得到了充分的重视。远程展示为观众在家浏览博物馆的文物提供了可能。博物馆制作的三维立体网页,可以对藏品进行360度的全角度欣赏。虚拟现实技术应用于博物馆藏品和文化遗产的展示,为博物馆的工作提供了强大的技术工具。除了应用于博物馆展示,随着虚拟现实技术的进步和完善,它还能够在考古文博工作的哪些方面发挥作用?虚拟现实技术对培养文物保护和修复人员会不会有所帮助?
文物修复的技能并不容易习得和掌握,而文物修复的专业人才也因不易培养而更显得稀缺。首先,文物修复是一项专业性极强的工作。其次,文物修复专业工作者的培养需要耗费漫长的时间。再者,文物修复专业工作者培养经济成本较高。除了需要漫长的学艺时间和教授者的亲身指导、释疑、纠错之外,还需要在场地、设备、工具、修复材料等方面投入大量资金。如果能够借助虚拟现实技术,开发一套针对文物修复的模拟训练系统,将对文物修复人才的培养大有裨益。通过头盔和数据手套等外部设备,能使操作者感觉是在真实地修复文物,可模拟使用特定修复工具、药剂,按照规范的流程修复特定种类及不同损毁状况的文物,以此来达到对文物修复初学者的训练。利用虚拟现实技术辅助培养文物修复工作者在过去看来是幻想,但是在虚拟现实技术跨过普及应用门槛的今天,是值得业内人士提前考虑和评估的。
其一,虚拟现实技术应用于文物修复技能训练的有效性。文物修复需要文物修复工作人员技能熟练。现在文物修复行业难以招募到有专业技能基础的从业者,培训新人耗时长,需要在日常工作中进行指导,也需要提供材料、器物和学习室让新人进行练习。而文物修复本身就是慢工出细活的工作,需花费大量时间来修复一件文物,新人也必须投入大量时间去学习和掌握一类器物的修复方法,只有修复过多件器物,掌握不同的修复方式后才能总结出经验。2008年,马尔科姆·格拉德威尔(Malcolm Gladwell)在其著作《异类》(Out liters)中指出:“人们眼中的天才之所以卓越非凡,并非天资超人一等,而是付出了持续不断的努力。经过1万小时的锤炼,任何人都可能从平凡变成超凡。” 也就是说,掌握一项技能并将其练到能够以此立业谋生的程度,需要有一个10000小时训练时间的要求。在文物修复工作者的传统培养方式中,达到10000小时有效训练时间并不容易。
利用虚拟现实技术开发文物修复培训系统,将能给文物修复从业新人提供长时间练习的平台,甚至在工作后的业余时间也能给学习者提供主动学习的机会。在文物修复系统中不仅可以杜绝外界的干扰,也能够实践不同修复方法、体验不同修复材料的效果,而修复操作的错误会得到系统的实时反馈和纠正,犯错后可以重新再做,直到操作准确无误。而这一切都不会涉及真实的材料,不会对真实的文物产生影响。通过模拟逼真工作场景和系统实时反馈,文物修复学习者对于技能的掌握会更快速,对知识的理解也会比现有的观摩学习更为有效。
虚拟现实文物修复培训系统虽然不能取代在实物操作上获得的经验,但是可以让学习者在修复实物前就能够获得完整规范的操作规程训练。基于数字技术的设备易于被大规模复制采用,虚拟现实技术也是如此。虚拟现实文物修复培训,尤其可以为广大基层博物馆提供规范操作和技能训练的辅助,这将更有利于普遍提升基层博物馆文物修复工作者的业务能力。同样,高校或者专门的文物修复学校也可以应用这一系统来辅助文物知识的教授和修复技能的训练,使学生在校达到的有效训练时间更长,从而降低入职后再培训的难度和时长。
其二,虚拟现实技术应用于文物修复培训的经济性。文物修复人员的培养受制于高昂的成本投入,成本不仅包括有效训练时间,还包括师资成本、场地设施成本、工具材料成本,以及可供学习者修复的文物或者模仿品。虚拟现实技术的引入在未来可以有效地降低和改善这种高成本投入的现状。
首先,通过穿戴设备系统训练专项的文物修复技能,不需要购置修复需要的材料,也无需提供修复训练的固定场地。在虚拟系统中,可以模拟设置出不同类型文物和不同文物的病害状态,对学习者进行有针对性的训练。如需提供新的训练项目,只需要对系统进行编程设定即可。许多修复专家的实践经验和修复案例,都可以编制成可供虚拟现实系统进行模拟训练的课程项目。这将降低现有文物修复人员技能训练的成本。
其次,现有文物修复人员的培训通常由专门机构组织进行,各博物馆文物修复人员集中培训需要负担交通住宿、租借场地、购买材料等成本支出。这种集中培训是阶段性的,是通过一段时间内针对特定文物修复方法的培训来获得技能提高。而培训后的日常工作中,博物馆文物修复人员还需要在摸索中各自积累经验。如果各级博物馆都可以配置虚拟现实文物修复模拟训练设备,这套系统联网自动更新,许多文物修复案例和方法就可以在系统内及时获得,并且不需要人员集中就可在各自工作环境中磨练并掌握新技能。这将降低现有文物修复人员培训的成本。
伴随着技术的进化和迭代,虚拟现实设备的价格将会快速降低并日益普及。在未来数年中,研发文物修复模拟训练系统的技术条件和普及推广应用条件都将具备。而使用虚拟现实系统培养文物修复专业工作者,不仅可行而且还会十分经济。
其三,虚拟现实技术应用于文物修复的可参与性。虚拟现实技术的三个特征,沉浸感、交互性和想象,可以带给使用者很强的参与感。用户先置身在虚拟环境中使用传感设备进行交互从而提高感性和理性认识,启发创造性思维。应用虚拟现实技术对文物修复人员培训时可以营造强烈的参与感,学习时沉浸在系统创造的虚拟修复环境中,可以主动的进行操作尝试和探索。系统也将即时对训练者的表现给出评分,并对不正确的操作进行纠正。而在虚拟现实联网系统中,对全国各地文物修复训练者在同一项目的成绩表现可以给出排名,由此可以激发训练者为获得更佳的排名而加强训练。这样看来,虚拟现实文物修复的模拟训练系统更像一部精致的文物主题游戏,它能够让训练者更乐于参与其中,达到寓教于乐的效果。
虚拟现实文物修复的模拟训练系统,除了考虑到培养专业人员而需要应用精密传感器来感知人的动作行为之外,还可以待系统运行成熟时,制作一套简化版文物虚拟修复模拟装置用于博物馆观众参与体验,或者在博物馆的网站上提供这样的虚拟现实文物修复的应用程序,使观众在家里也可通过设备与文物互动。这不仅会使公众更深入地理解文物修复的工作,也将使许多博物馆专业人员的研究成果更有效地转换成观众可感知的和可操作获取的体验和知识。
其四,虚拟现实技术应用于文物修复的挑战与局限。虚拟现实技术应用于文物修复专业人员的培养,无论从效能、经济性,还是深度的参与性来看,在不久之后都会是可行的。然而,文物修复在整个社会中是极其小众的工作,文博行业现在仍无法负担专门为其开发虚拟现实设备的高昂成本,一切还有待于技术的进化和完善,才能在成熟和标准化的平台上开发出模拟文物修复的应用。
目前虚拟现实技术本身还存在不完善之处。首先是大部分虚拟现实设备还需要连接线,它限制了使用者的活动范围,同时运用设备要求较宽敞的场地条件。其次,现有技术模拟手部精细动作和追踪用户肢体运动方面还不够完善。再有,虚拟现实头戴显示装置的显示精度尚不够高,无法营造沉浸式的真实体验,佩戴时间过长或运用不当,还会给使用者带来不适感等。
但是机遇与挑战并存,许多企业和研究机构都在研发突破这些限制瓶颈的新技术,未来的限制也许来自于行业自身。不论是将虚拟现实技术应用于陈列展览,还是应用于文物修复的模拟,在技术成熟时为其开发有深度的内容反而会是最困难的事情。如何将已有文物修复专家的经验和案例转化成虚拟世界中可感知互动的实体和场景,不仅需要与程序开发工程师进行通力合作,还需要行业内部具有整合不同层次专业知识的能力。
文物因其所具有的不可再生特性,在进行修复和保护时必须十分精心。虽然随着数字技术的进化,机器变得更加智能、更加自动化,可以替代人类许多固有的劳作,但是也许我们永远都不会放心让机器替代我们去修复这些珍贵的历史遗物。文物修复这套高深复杂的技艺仍然需要专业的人员来掌握、发展和传承,但是未来可以利用像虚拟现实技术来辅助训练,用以培养更高的修复技能和专业素质。







