館藏珍貴文物數字化保護項目需求一、項目概況本項目基于博物館文物的現狀及保護、研究、利用的需要，以珍貴文物為重點，采用先進的三維掃描、高清攝影、三維建模等多種信息化技術，建立“礦藏級別”的文物全息檔案，并結合當前實際需求，探索文物數字資源深度利用的新模式。包括三維器物的高保真三維信息采集、高保真三維重建、文物高清圖版拍攝；使用色差儀結合高光譜采樣設備完成館藏造像代表色采集，并結合色彩還原軟件完成文物的色彩管理工作；對工程過程中發現的文物病害情況進行圖版記錄；文物數字資源加工與管理：根據文物研究、利用、展示等不同場景的應用需求，對采集的數據進行處理加工，形成不同級別的應用數字資源；建立針對文物數字資源的接收、存儲、展示、利用一站式文物數字資源管理平臺，實現文物數字資源的安全存儲、科學管理、高效共享；文物數字資源應用的研究與探索：深度利用采集的文物數字化信息，完成珍貴文物的考古線圖繪制及服飾的織物紋樣提取、器物類文物的虛擬復原，探索適合博物館的數字化展示與傳播的新內容、新方法、新途徑，包括原始場景模擬等文物展示內容拓展，網站、多媒體、互動展陳等新方式的探索。二、項目內容（一）總體要求基于博物館文物的現狀及保護、研究、利用的需要，在研究博物館館藏文物及其價值基礎上，挖掘文物信息，以珍貴文物為重點，采用三維掃描、三維建模、二維高清掃描、高清攝影等多種技術融合的信息化手段，進行全方位高清數字資源采集工作及后續數字化研究利用工作。根據文物研究、利用、展示等不同場景的應用需求，對采集的數據進行處理加工，形成檔案級、研究級、展示級三檔不同級別的應用數字資源。（二）具體工作內容（1）珍貴文物等三維數據掃描采集與成果制作；（2）書畫等紙質文物二維圖像采集與成果制作；（3）靈石寺塔出土文物等文物高清圖版拍攝；（4）部分金屬器、瓷器等虛擬復原；（5）文物特征信息提取及處理；（6）考古線圖繪制；（7）織物紋飾繪制；（8）文物數字資源管理系統建設，包含文物數字資源的接收、存儲、展示利用等功能；（9）文物數字資源展示系統建設，包含藏品數字化展示、線上展覽等功能；（三）采購清單：序號名稱數量單位1文物二維圖像采集7件/套2虛擬復原5件/套3文物三維數據掃描采集174件/套4文物數字資源展示系統1套5織物紋飾繪制8件/套6考古線圖繪制77件/套7文物高清圖版拍攝181件/套8文物數字資源管理系統1套三、技術要求1.三維信息采集與處理（1）完成高精度三維信息采集、高保真三維重建、文物高清圖版拍攝；對采集過程中發現的文物病害情況進行圖版記錄。（2）玉璧、水晶兩件文物均有長2米多絲繩和穗。玉璧、水晶和絲繩需單獨及組合分別采集，穗頭需單獨采集。采集時需考慮最終文物展示方式與展示效果,制定采集方案。（3）三尊彩繪泥塑佛像采集空間狹窄且無法移動，需在確保文物安全的前提下實現最佳文物采集效果，制定采集方案。2.二維信息采集與處理（1）完成文物二維信息采集、文物高清圖版拍攝；對采集過程中發現的文物病害情況進行圖版記錄。（2）完成文物代表色采集，確保文物顏色的高保真采集和還原。（3）所有二維信息和表面紋理信息獲得均需采用高精度非接觸式無損掃描。3.織物信息采集與處理（1）完成文物二維信息采集、文物高清圖版拍攝；對采集過程中發現的文物病害情況進行圖版記錄。（2）因館藏織物尺寸較大，展開尺寸近3米，目前只能平鋪采集，在點云采集過程中織物會出現結構黏連，正反面重合，結構遮擋等問題。針對采集設備和掃描手段，制定采集方案。（3）部分織物的紋樣不清晰，易與底色混淆，在提取文物式樣的時候，需采用多種技術方法，準確表達文物信息，其中8件服飾需繪制基本紋樣圖。（4）織物帶子需雙面局部掃描，紐扣需三維掃描；襪子遮擋部分需翻開單獨掃描。（5）文物珍貴且脆弱，應嚴格制定采集計劃，控制采集時間，防止文物長時間曝光在燈光下。4.文物高清圖版拍攝文物高清圖版包含文物高清檔案圖版及宣教圖版拍攝。文物高清檔案圖版要求：每件獨立編號的立體文物必須以主要代表面，拍攝全形圖形一張，并拍攝正視角度的頂面和底面，以及兩個側面的圖像各一張；對扁平型文物器物拍攝正、反兩面，如邊沿上有特殊信息，加拍邊沿影像；對具有花紋、附件、內壁銘文或其他特殊情況的立體文物各相應部位進行局部拍攝。對有不同花紋、銘文等信息的各個面都要進行正面拍攝；平面文物至少拍攝全形圖像一張，盡量用一幅畫面記錄平面文物的影像；無法在一張影像中記錄全形的，以分段拍攝形式記錄時，相鄰兩個畫面重合部分不得小于畫面長或寬的1/4，每一段以獨立的影像編號標明，拼合后的影像數據給予一個全新的影像編號；對有銘文、款識等附加信息的平面文物要加拍相關影像，書畫類除畫芯拍攝外，對裝裱部分亦應予以記錄；高清宣教圖版要求：（1）宣教圖版拍攝，用于對外宣傳、教育、出版等。（2）宣教圖版拍攝需突出文物主體特征，從美學角度構圖，運用光影效果,實現拍攝的藝術性與欣賞性。5.虛擬復原利用文物數字化技術、數字文物修復技術、3D打印技術等，針對文物數據中遺失或損壞的部分，通過現存的數據信息，在考古研究的基礎上模擬出文物缺失部位，并利用三維建模軟件按照實際尺寸大小進行虛擬拼接，恢復已有信息缺損的數據信息，虛擬修復完的文物模型及紋理需連續、自然，可支持1：1大小3D打印復制。6.文物特征信息提取在采集到的文物數字化信息的基礎上，通過計算機技術輔助，完成用點、線、面的形式，表現文物各個部位以及整體的相對層次、尺寸、結構、制作工藝等方面信息的文物特征圖。包括：（1）77件/套珍貴館藏文物的考古線圖，考古線圖包含文物剖面圖及文物紋樣線圖；（2）北宋石塔等10件/套文物的電子拓片。7、文物數字資源管理系統建設支持對文物的基本信息、視頻、音頻、圖片、三維模型以及文檔資料等數字資源進行存儲與管理，管理模式符合相關行業標準要求。支持對文物數字資源進行修改、新增。支持視頻、音頻、圖片、三維模型系統內在線預覽。支持對文物數字資源檔案庫進行檢索，檢索方式包含但不限于文物指標檢索、關鍵字檢索、圖像檢索等。支持對文物數據進行下載，下載內容包含但不限于基本信息報表、圖片、三維模型等。支持對文物數據進行批量導入。支持文物業務工作流程的管理，包含但不限于入藏、提用、退庫等；依據藏品出入的業務流程自動生成藏品出入庫記錄清單，同時支持手動進行藏品輸入庫登記。藏品出入庫記錄指標包含但不限于名稱、級別、質地、完殘狀況、出庫時間、出庫負責人及接收人、入庫時間、入庫接收人及等。支持與省藏品數字資源管理平臺以及博物館藏品管理系統進行數據無縫對接，以接口形式實現數據實時或定時同步。支持應用系統的賬戶與權限管理，用戶基于權限進行系統登錄、不同級別的數字資源瀏覽、下載等操作。支持將數據同步至展示平臺。應用系統應進行國產化適配，確保在國產化系統中正常運行并使用。8、文物數字資源展示系統建設平臺支持電腦端展示和手機端展示，其中手機端應支持小程序展示。支持對文物的數字化采集成果（三維模型或二維高清圖片）進行展示；支持通過音頻、視頻方式對文物進行講解，其中音頻講解支持對講解稿進行自動語音識別；三維模型展示支持對全角度展示，支持對重點文物進行文字、紋樣、造型等細節特征的重點動態展示。支持使用手機端進行文物實體、圖像識別，對識別的文物進行講解和對應數字資源的展示。支持基于VR技術，完成線上虛擬展示，并支持市面主流VR穿戴設備，提供支持的設備清單。支持觀眾文物展示內容進行轉發、點贊、評論；支持生成文物主題桌面圖片。支持從文物數字資源檔案庫同步相關文物數據。支持管理人員對需展示的文物及文物信息進行維護。支持管理人員對展示模版進行自定義。四、項目周期2024年10月驗收。館藏文物數字信息采樣采樣文物由館方指定，要求如下：序號文物類別文物檔案圖版（宣傳、出版）展示圖版二維三維特征信息提取虛擬復原1金屬類√√√√2瓷器類√√√√√3磚瓦類√√√√4織物類√√√5紙質類√6玉器類√√√7陶質類√√（1）采樣文物的圖片信息以藏品總登記號-圖片類型代碼-圖片順序號命名（圖片類型代碼均采用英文大寫字母表示：A表示正視圖，B表示俯視圖，C表示側視圖，D表示全景圖，E表示局部圖，F表示底部圖）。（2）采樣文物采集信息整理成資料圖冊，以最高精度制作打印。六、技術指標（1）三維文物數字化技術指標本項目要求提交三檔不同級別數據參數以滿足博物館不同場景下的應用需求，具體技術指標如下表所示：序號技術類型技術參數1采集設備必須采用非接觸式激光數據采集設備，設備應達到國家激光安全標準1級；掃描精度≤0.03mm；三維掃描儀能自動配準；三維點云采集設備需具有不同大小的鏡頭,針對不同尺寸的文物需使用最佳鏡頭進行三維數據采集；屏蔽干擾光源，全程使用冷光源、柔光輔助光源設備，燈光照度：控制在100lux以下，在連續拍攝期間，光源亮度差異≤10%，燈光均勻度：畫面最低照度與最高照度之比≥0.85，顯色性：Ra>95，色溫：持續色溫為5300K-5900K，無紫外線、無紅外線；2采集操作要求必須采用無損技術對文物進行數據采集，不得在文物表面粘貼或噴灑附著物，采集人員全程不得接觸藏品，三維掃描儀測頭與文物應保持足夠的安全距離，需要移動文物的，必須由甲方指定專業人員操作；分塊掃描時，按照分塊數最少、相鄰塊彼此平行、相鄰塊之間有效點云的重疊度≥30%的原則設計分塊；做好質量控制，有完整的質量控制記錄和成果質量評價，信息錄入完整。3采集數據技術要求A.點云采集設備精度達到≦20μm；掃描面對物體外表面覆蓋率≥98%；根據掃描面拼合出完整全視角物體；B.點云數據拼接精度：（1）藏品特征表面單邊尺寸300mm，點云數據拼接精度≤0.02mm；（2）300mm≤藏品特征表面單邊尺寸≤600mm，點云數據拼接精度≤0.05mm；（3）藏品特征表面單邊尺寸≥600mm，點云數據拼接精度≤0.1mm；C.點云噪點指標：文物本體外無噪點；D.點云拼接指標：點云拼接無分層；E.原始點云平均點間距：（1）藏品特征表面最長單邊尺寸≤75mm，點云平均點間距需≤0.02mm；（2）75mm≤藏品特征表面單邊尺寸≤150mm，點云平均點間距需≤0.05mm；（3）150mm≤藏品特征表面單邊尺寸≤300mm，點云平均點間距需≤0.1mm；（4）300mm≤藏品特征表面單邊尺寸≤600mm，點云平均點間距需≤0.2mm；（5）600mm≤藏品特征表面單邊尺寸≤2000mm，點云平均點間距需≤0.4mm；（6）2000mm≤藏品特征表面單邊尺寸≤5000mm，點云平均點間距需≤0.5mm；（2）二維文物數字化技術指標采集分辨率900DPI，無法一次掃描完成的文物，采集后需進行后期拼接，分區采集需保證相鄰兩張重合度高于70%。序號技術類型技術參數1采集設備A.像素≥1億，中畫幅及以上相機；B.屏蔽干擾光源，全程使用冷光源、柔光輔助光源設備，燈光照度：控制在100lux以下，在連續拍攝期間，光源亮度差異≤10%，燈光均勻度：畫面最低照度與最高照度之比≥0.85，顯色性：Ra>95，色溫：持續色溫為5300K-5900K，無紫外線、無紅外線；2采集操作要求A.必須采用無損技術對文物進行數據采集，不得在文物表面粘貼或噴灑附著物，采集人員全程不得接觸藏品，采集設備與文物應保持足夠的安全距離，需要移動文物的，必須由甲方指定專業人員操作；B.分塊掃描時，按照分塊數最少、相鄰塊彼此平行、相鄰塊之間有效點云的重疊度≥70%的原則設計分塊；C.做好質量控制，有完整的質量控制記錄和成果質量評價，信息錄入完整。3采集數據技術要求A.采用RGB真彩色模式的位圖表示法、每個原色的灰度≥64級（26），光學分辨率≥900dpi，彩色深度：每像素不低于24bit，并用TIFF格式存儲，直接數值化采集數字影像時每幀≥300萬像素；B.焦距整體一致或成組一致；C.影像對比度適中，對比度不對細節表達產生影響，不出現色彩丟失，色相變化；D.確保畫面布光均勻，無明顯亮度差別，無畸變；E.拍攝藏品影像構圖應正確、保證紋理的有效分辨率；F.數據尺寸偏小者須單件采集，不能數件合并采集；G.最終影像拍攝采集完整率≥95%；H.圖像污點(異物映射、高光、鏡頭污染等)≤3像素；4色彩要求A.采用專業色彩管控系統，對采集對象、采集設備、顯示設備、打印輸出設備進行統一的色溫、色域等參量校準管理，采用標準色卡，保證采集到輸出過程色彩的準確性和色域的廣度，CIEDE2000色差平均值≤2.0；B.圖像的色彩應忠于原影像載體，對于獲取的數據要根據原件進行糾正；C.色彩還原為自然光照條件下文物表面色彩；D.色彩均勻性(多張照片之間的色彩一致性)≥90%。（3）文物數字資源管理系統與文物數字資源展示系統技術指標1）并發量系統支持的用戶最大并發數不低于1000。2）響應時間系統平均響應時間不得超過5秒。3）兼容性系統展示組件應具備良好兼容性，應該兼容IE、Chrome、firefox等主流瀏覽器，且具備瀏覽器版本向前兼容，至少應包括IE11、Chrome70以上、firefox60以上。手機端展示應兼容各種主流手機設備廠家與操作系統（IOS、Android等）。在各版本操作系統和瀏覽器上運行時，均需完全滿足性能指標等非功能性需求；系統平臺應具備良好的兼容性，支持多種操作系統，支持國產操作系統部署；系統接口應與之存在集成關系的系統保持良好的接口兼容性。使用統一的接口開發規范。4）可靠性在承受最大并發用戶數持續運行2小時的情況下，系統運行平穩，業務失敗率不超過0.1%，CPU平均占用率低于80%，內存占用率沒有明顯增長且1小時后內存恢復初始值；信息系統代碼邏輯應嚴謹，對各種系統異常進行處理，確保每一個方法和過程都有異常處理語句等；對系統事務失敗、通信失敗等情況能自動識別并解決，確保系統可用。系統應具備自監控能力，能夠對重要的進程和服務的運行狀態、重要操作、故障修復等進行記錄、監控和告警，能夠提供這些組件的監控接口。系統應建立大并發或超載業務情況下保護機制，確保系統穩定運行。5）信息安全禁止明文存儲及必須采用SSL加密傳輸。數據安全保護需求，應從數據采集、傳輸、使用保障數據的機密性、完整性、可用性三個層面分別進行安全設計。所有系統日志文件須包含業務功能日志文件、系統日志文件，日志文件內容至少包括：業務流水號、IP地址、用戶、開始時間和結束時間（毫秒級）、具體操作內容，操作結果等。七、提交成果根據文物研究、利用、展示等不同場景的應用需求，對所有采集的數據進行處理加工，形成檔案級、研究級、展示級三檔不同級別的應用數字資源。1、提交成果格式（1）原始點云數據三維掃描設備直接測量得到的、未經處理的文物三維點云數據，分組點云數據重合度超過30%，覆蓋率能滿足三維模型重建需要。格式為通用型三維數據存儲格式，如wrl、xyz、ply、obj等。（2）原始圖像以相機原始raw數據格式存儲的圖像，畫面清晰、曝光均勻合理，包含準確的拍攝日期。圖像覆蓋率與重合度能滿足三維模型重建需要。（3）帶紋理貼圖的網格模型帶紋理貼圖的網格模型與點云數據相符，不得插值加密頂點數量。應有符合相應級別要求的模型完整度、精度和紋理映射的準確度，同時應避免紋理貼圖中出現高光、模糊、拉伸、接縫及采樣率變化過大等問題。模型格式應為ply、obj、wrl等通用三維格式，紋理格式應為jpg、png、tiff等通用格式。（4）對采集過程中發現的文物病害情況形成高清圖版成果電子版一套，電子版格式為TIFF或JPG或PDF，彩印紙質版三套。（5）文物測量圖紙文物的各角度測量圖紙電子稿一套，圖紙格式為jpeg或pdf；（6）代表色采集20件/套彩繪、織物、書畫等文物代表色電子文檔一套，格式為jpeg或pdf。2、提交成果內容本項目擬移交成果包括以下內容：1、文物數字化信息采集（1）三維文物數字化采集成果完成珍貴文物的高保真三維信息采集與高保真三維重建。根據文物研究、利用、展示等不同場景的應用需求，對采集的數據進行處理加工，形成不同級別的應用數字資源。具體要求如下：1）原始數據三維點云原始數據，電子版，保存文物真實、詳實的三維模型數據，可用于文物數據綜合管理平臺數據存儲備份和文物復制、研究等。2）采集成果序號類別成果指標要求1檔案級數據模型質量要求：掃描模型完整度優于98%，三維模型空間精度優于0.03mm，平均點間距≤0.05mm，最大點間距≤0.2mm。紋理質量要求：紋理無縫拼接，過渡完好，紋理完整，拼接后貼圖尺寸誤差≤0.1mm；有效采樣分辨率不低于600dpi，CIEDE2000色差ΔE≤2.0，紋理映射位置誤差≤0.2mm，紋理貼圖精度為8K及以上。2研究級數據模型質量要求：掃描模型完整度優于95%，三維模型空間精度優于0.1mm，平均點間距≤0.2mm，最大點間距≤0.8mm；紋理質量要求：紋理無縫拼接，過渡完好，紋理完整，拼接后貼圖尺寸誤差≤0.1mm；有效采樣分辨率不低于300dpi，CIEDE2000色差ΔE≤3.0，紋理映射位置誤差≤0.5mm，紋理貼圖精度為8K及以上。3展示級數據紋理質量要求：紋理無縫拼接，過渡完好，紋理完整，拼接后貼圖尺寸誤差≤0.1mm；有效采樣分辨率不低于100dpi，CIEDE2000色差ΔE≤4.0，紋理映射位置誤差≤2mm；紋理貼圖精度為4K及以上。單個文物的數據大小在20MB以下，并保存文物的重要細節，保證文物的清晰度。數據用于在互聯網上的展示，交互自然、瀏覽流暢。在瀏覽器端無須安裝插件并可流暢的觀看文物的三維模型數據，格式為WebGL，須兼容主流瀏覽器訪問：火狐、谷歌、360、獵豹。4渲染數據支持在相關平臺進行三維數據展示，在瀏覽數據的基礎上利用渲染引擎增加光照、貼圖、相關文字信息，能夠自動旋轉，支持放大、縮小、移動，數據加載時間不超過5s,提供最佳視角的渲染圖電子稿一套，用于文物展示，格式為jpeg或pdf。（2）二維文物數字化采集成果完成書畫與服飾等文物的高保真信息采集，采集分辨率900DPI。根據文物研究、利用、展示等不同場景的應用需求，對采集的數據進行處理加工，形成不同級別的應用數字資源。具體要求如下：1）原始數據采集后的書畫與服飾進行拼接、色彩校正后的高清原始圖一套，圖片文件采用Tiff或其他通用的無損圖片文件格式，采集分辨率900DPI。2）采集成果序號類別成果指標要求1檔案級數據紋理無縫拼接，過渡完好，紋理完整，拼接后貼圖尺寸誤差≤0.1mm；有效采樣分辨率不低于900dpi，CIEDE2000色差ΔE≤2.0，紋理映射位置誤差≤0.2mm。2研究級數據紋理質量要求：紋理無縫拼接，過渡完好，紋理完整，拼接后貼圖尺寸誤差≤0.1mm；有效采樣分辨率不低于600dpi，CIEDE2000色差ΔE≤3.0，紋理映射位置誤差≤0.5mm。3展示級數據紋理質量要求：紋理無縫拼接，過渡完好，紋理完整，拼接后貼圖尺寸誤差≤0.1mm；有效采樣分辨率不低于350dpi，CIEDE2000色差ΔE≤4.0，紋理映射位置誤差≤2mm；提供無損壓縮后的展示圖一套，單個文物的數據大小在5MB以下，并保存文物的重要細節，保證文物的清晰度。數據用于在互聯網上的展示，交互自然、瀏覽流暢。（