摘要：探讨数字化技术在陶瓷修复中的应用及其对我国传统手工艺发展的影响。研究显示，数字化技术能够有效提升陶瓷修复的准确性和效率，降低修复成本，并拓展传承领域，促进其创新性发展。文章进一步分析了数字技术在非遗文化发展中的作用，包括保护与传承、传播与推广、创造性发展和人才培养等方面。最后，提出了构建数字化修复平台、研制数字化修复工具、建立数字化修复数据库和实施数字化修复培训等应用方案，为我国陶瓷修复技术和非遗文化发展提供新的途径和方向。

关键词：数字化技术；陶瓷修复；非遗文化；传承与发展；应用方案

一、绪论

非物质文化遗产蕴涵着丰富的历史、文化、艺术等方面的价值，是人类的宝贵财富。但是，由于时代的变化，人们的生活习惯发生了很大变化，很多非遗都出现了传承的困境，有的甚至濒临消亡。陶瓷修复技术是一种重要的“非遗”文化，它以其高超的技术和独特的艺术价值成为了人类历史上最具代表性的文化遗产之一。但目前我国传统陶瓷修复技术存在着传承人匮乏、技艺失传、修复材料匮乏等问题，亟需寻找新的传承与发展途径。

数字化技术的迅猛发展，给非遗文化的保护和发展提供了新的契机。数字技术能够持久地保护与传承非遗文化，加强交互性，提高大众的参与程度，促进非遗类文化和现代科学技术的结合，并产生新的价值。在陶瓷修复方面，利用数字技术进行修复方案设计、远程咨询和培训，为我国陶瓷修复技术的传承和发展注入了新的生机。

本项目以数字技术为基础，以数字技术为基础，通过对传统工艺的研究，揭示其对传统工艺的作用机理，为我国传统工艺的发展与创新提供理论依据。本项目的主要研究内容如下：

（1）陶瓷修复体数字技术的研究进展：对三维扫描、三维打印和虚拟现实进行了剖析；增强现实技术，人工智能技术在陶瓷修复领域的研究进展。

（2）数字技术与无形文化发展的关系：探索数字技术在保护与传承，传播与普及，创新与发展中的作用。

（3）探讨数字化修复技术在瓷器修复领域的应用：建立数字化修复平台，研制数字化修复工具，建立数字化修复数据库；通过实施数字复原训练等项目，为我国陶瓷文物的继承和发展提供技术支持。

综合运用文献研究、案例分析和实证研究相结合的研究方法，对数字技术在陶瓷文物修复领域的应用展开系统研究，为促进我国陶瓷文物的传承和发展做出贡献。

二、数字化技术在陶瓷修复中的应用状况

2.1 三维扫描：陶瓷制品的高精度复原

三维扫描是目前最常用的一种数字化修复方法。该系统采用激光扫描、结构光扫描和摄影测量等方法，对瓷件进行扫描，获得其表面三维信息。在此基础上，提出了一种新的方法来实现对陶器的形状、质地、色泽的准确再现。利用三维扫描技术，可以准确地分析瓷器的损伤状况，制定出最优的修补计划。同时，利用三维扫描技术，构建陶瓷制品的数字档案，对其进行“永久保存”与“传承”，为后人提供珍贵的史料。

2.2 3D打印：对修补零件进行精确的复制

3D打印可通过三维扫描信息准确地再现出陶瓷制品的修补部位，并确保修补后的修复效果与实物完全相同。相对于传统的人工修补，3D打印能够实现零件的批量制造，减少了维修费用，提高了维修效率。同时，利用3D打印的方法，可制备出可降解的、高强度的可降解材料，改善缺损的修复效果。

2.3 VR技术：使人身临其境地经历复原

利用虚拟现实技术，可以在很大程度上实现对瓷件的修补，使修复者有一种身临其境的感觉，从而提高了修复者的修理技巧。利用虚拟现实技术，使维修人员能够对维修工作进行远程指导，并能及时地解决维修中出现的问题。另外，利用VR技术进行科普教育，提高大众对陶瓷修复工艺的认识，提高人们对非遗文化的认识。

三、数字技术在非遗发展中的作用

3.1保存与继承：永久保存的无形遗产之基

数字技术是一种强大的载体，它可以突破时间与空间的限制，达到可持续发展的目的。

（1）永久性保护：传统的非遗文化多依靠实物载体，如文物、器具、文字等，在时间和环境等因素作用下，极易损毁或丢失。数字化技术能够实现对非遗文化的数字化储存，如对文物的立体扫描、数字化存档、非遗技艺录像等；保证了它不会受到任何物理因素的破坏，从而达到永久性的保护。

（2）便利的传播方式：利用互联网、社交媒体等多种方式，实现非遗文化的广泛传播，突破地域的局限，使更多的人能够认识并接触到非遗文化。比如，设立非遗文化数字平台，对非遗项目、传承人、活动等进行展示，使广大群众能够在任何时间、任何地点、任何地点，对非遗文化进行学习和交流。

（3）继承与创新：为非遗文化传承者搭建一个学习与交流的平台，以推动其继承与创新。比如，设立一个非遗文化线上学习平台，提供教学视频、互动教学工具等，使传承人能够在任何时间、任何地点，都能学到这门技艺，并且还能互相交流，推动技艺的传承与创新。

3.2 宣传与宣传：鼓励大众参与

数字技术能够加强非遗文化的互动，提高大众的参与程度，促进其在民间的广泛传播与普及。

（1）互动体验：通过虚拟博物馆、互动游戏等具有强烈交互性的非遗文化产品，使大众能更直接地感受到它的魅力。例如，建立一个虚拟的博物馆，运用虚拟现实技术，使人们有一种身临其境的感觉；学习它的文化背景。研发一款以剪纸为主题的解谜游戏，让玩家在游戏中学习剪纸技艺，感受剪纸文化的魅力。

（2）社会化媒介传播：借助社会化媒体平台，开展对非遗文化的普及与推广，使青少年对非遗文化有更多的关注。例如，在微博、抖音等社交媒体平台上，将与非遗文化有关的视频、图片、文字等内容，与社会大众进行互动，让更多的人注意到这一点，让他们也加入到这一活动中来。

（3）线上与线下的结合：将线上与线下活动有机结合，例如举办线上线下非遗展览，集中展示非遗项目、传承人、文创产品等，并通过互动体验等方式吸引公众参与。例如，可以组织线上非遗知识竞赛，并邀请获奖者参加线下非遗体验活动，让公众更深入地了解和体验非遗文化。

3.3 创新性发展：以科学技术为载体的非遗注入活力

数字技术能够促进非遗类文化和现代科学技术的结合，产生新的价值，从而推动非遗类文化的创新性发展。

（1）交叉领域：把非遗文化与科技、艺术、设计等领域进行交叉，并创新出新的文化产品与服务。比如，把非遗技艺和人工智能技术相结合，发展智能化的非遗乐器，智能化的非遗工艺品等。在服装设计、家居设计等方面，把非遗文化元素融入到美术设计中，形成一种现代的非遗文创产品。

（2）数字创意设计：对非遗文化进行创新设计，比如非遗数字文创产品、数字化非遗艺术品等。比如，对非遗图案采用数字技术，对其进行数字化加工，使之成为一种现代的创意产品；比如手机外壳上的数字非遗设计，电脑墙纸上的数字化非遗设计。运用数字技术，对非遗技艺进行数字再现，创造数字非遗动画、数字非遗音乐等数字非遗艺术作品。

（3）“非遗文化数字平台”：构建“非遗文化数字平台”，为“非遗”文化展示、交易和交流提供平台，推动“非遗”文化产业的发展。比如，通过搭建网络平台，实现非遗创意的线上交易，推动非遗文化产业的发展。搭建非遗文化交流平台，为传承人、爱好者提供一个交流的平台，推动非遗文化的传承与发展。

3.4教育与训练：加强对非遗传承人的培育

数字技术能够为非遗文化的培养开辟一条新的途径，同时也能培养出更多的非遗文化传承人才。

（1）远程教育：通过非遗文化的远程教育，让更多人了解并学习非遗文化，促进其传承与发展。例如，建立非遗文化线上学习平台，提供教学视频、互动教具等，让学生在任何时间、任何地点都能学习非遗知识，并通过交流互动提升学习效果。

（2）虚拟训练：建立虚拟训练平台，让学生在虚拟环境中进行实践操作，提升学习效率。例如，开发一款模拟传统手工艺制作过程的VR游戏，让学生在虚拟环境中体验并学习传统手工艺的制作技艺，模拟维修时的不同状况，提升学员维修技巧。

（3）数字教学材料：通过数字化教学材料，为学生提供更丰富直观的学习资源。例如，开发非遗文化数字化教材，将非遗文化知识、技艺、故事等内容进行数字化处理，并提供图片、视频、音频等多媒体学习资源，让学生更深入地了解非遗文化。

四、对陶瓷修复体数字技术的开发进行了探讨

4.1构建数字维护平台

本课题以数字化修补为目标，以实现数字化修补技术在陶瓷修补中的应用为目标，促进我国陶瓷修补技术的创新性发展。

（1）Platform函数

①3- D扫描：采用高精度的3D扫描方法，对陶瓷制品进行3D扫描，获得其表面的3D信息，构建准确的3D模型。本系统提供了激光扫描、结构光扫描等多种扫描模式，并且可以针对不同类型的陶瓷制品进行不同的扫描。在整个扫描过程中，系统会对所采集到的数据进行处理与优化，以保证其准确性与完整性。

②3D打印：通过3D打印和陶瓷材料的组合，实现修复部件的自动化打印，同时支持多个3D打印材料，以适应不同的修复需要。本模块支持选区激光熔化（SLM）、熔融沉积成形（FDM）等多个3D打印过程，并可根据需要选择适当的打印工艺及材料。在印刷时，由该系统自动规划出印刷路线，并最佳化印刷参数，以保证印刷出的工件具有较高的精度与强度。

③虚拟实境：通过虚拟实境技术，让使用者有身临其境的感受，协助维护者制订修理计划，执行虚拟修理作业。本系统支持 VR头盔、 AR眼镜等多种设备，并可与3D扫描仪、3D打印等模块进行联动，使其能够实时更新、互动。

④远程辅导模块：为用户提供远程辅导，并有专人在现场指导维护工作，并在维护中发现的问题及时予以解答。本系统提供了语音电话、视频电话、远程桌面等多种功能，使维护人员能够更好地与专家交流、合作。

⑤数据处理模块：存储、检索、分析维护数据，并为维护人员提供可视化的维护功能，辅助维护人员优化维护流程。本系统支持点云、三维模型、打印等多种数据格式，具有统计、分析和可视化等功能，为维护管理人员的决策提供依据。

（2）平台技术特征

①高精度3D扫描：利用激光、结构光等高精度3D扫描，保证了扫描结果的准确性。其扫描精度达到了微米量级，可以准确地记录陶制制品表面的精细形貌，从而为后续的维修工作提供准确的参考依据。

②柔性3D打印：利用灵活的3D打印工艺，实现对不同类型的陶瓷材料的精准打印，从而实现对不同类型的陶瓷材料的精密制造。该技术可以在一定程度上实现对具有复杂形状和精细结构的修补部件的打印。

③“沉浸式”虚拟现实：借助 VR头盔、 VR眼镜等设备，为使用者带来沉浸式的复原体验，提高复原的效率与效果。该系统能较好地再现修理现场的实际情况，并为维护人员提供人机交互的接口，使维护人员对修理过程有一个直观的认识，从而实现对修理工作的虚拟操作。

④智能化辅助诊断：采用人工智能技术，实现对瓷件破损状态的自动辨识与诊断，并给出维修意见。通过对扫描结果的分析，可以对陶瓷制品的损伤类型、程度、部位等进行识别，进而提出修复方案，从而提升维修的效率与精度。

（3）平台应用情景

①陶瓷修补：通过对陶瓷制品的数字修补，提高修补的精度与效率，达到最优的修补效果。该技术能够辅助维修人员对陶瓷制品的损坏状态进行准确评估，进而提出更合理的维修计划，提升维修效率与效果。

②文物复原：通过数字复原，打破了传统复原方法的限制，使难复原的文物得以复原。数字复原平台能够通过虚拟现实的方式，实现对复原过程的真实再现，实现对文物本体的二次破坏。

③文物复原：通过数字技术对文物进行复原，以保持文物原貌，延长文物的利用年限。数字复原平台通过3D打印的方式，将被修复的零件与原本的零件完全相同，再经过细致的打磨、着色，最终达到对艺术品的完美修补。

4.2 发展数码修复工具

为了提升修复的便捷性和高效性，本课题提出了一种全新的数字化修补工具，并根据不同的修复环境，提出了个性化的修复方案。

（1）R&D思

本课题以提高修复效率、减少修复成本、提高修复效果为目的，促进陶瓷材料的创新性发展。综合运用三维扫描、3D打印、虚拟现实等数字化技术，为维修人员提供更加便捷、高效、精确的修复工具，提升维修工作的效率与质量。

（2）类别的工具

①便携式智能化扫描仪：研制一种便携式、易于操作的智能化扫描仪，能够对陶瓷产品进行快速的3D扫描，并且能够自动建立精确的3D模型。同时，它还具有自动识别、自动拼接等功能，使维修人员能够更好地完成对现场的扫描及数据的收集。

②智能3D打印机：开发能够根据设备维护进度自动打印维护部件的智能3D打印设备，确保产品外观和原始产品完全相同，同时确保产品的高精度和高质量。本工具可支持各种3D打印物料，如陶瓷粉体、陶瓷浆料等，具有自动路径规划、打印参数自动优化等功能，便于维修工人实现快速打印及高效率的生产。

③虚拟现实/虚拟现实眼镜：研究一种沉浸式互动虚拟现实/虚拟现实眼镜，为修复者带来沉浸式的修补经验。VR眼镜能模拟手术中的实际情况，并为手术人员提供人机交互的操作接口，使医生能对手术过程有更直观的认识，从而实现对手术的虚拟手术。AR眼镜能够在真实场景中叠加虚拟的信息，对维修人员进行实时引导，同时还能显示维修计划和进度等相关的信息。

（3）适用情景

①原位复原：利用可穿戴式智能扫描器、 VR/AR眼镜等设备，实现对文物的原位复原，辅助文物复原工作者快速获得文物的3D信息，从而实现对文物文物的复原，从而提升文物复原的效率与效果。

②远程维修：使用智能3D打印机进行远程维修，由远程专家设计维修计划，并将维修计划通过网络传送给3D打印机，实现对零部件的远程打印。便于维修人员远距离维修。

③维修方案的设计：通过仿真和仿真，实现维修人员对维修方案的仿真，实现对维修方案的优化，提升维修效率。

4.3 建立养护数字数据库

本课题旨在建立完备的数字复原数据库，以促进我国陶瓷文物的继承与发展。

（1）资料库内的资料

①修复案例：搜集各种类型的瓷器修复实例，对修复方案、修复程序、修复材料等进行了详尽的记录；维修工具、维修效果等方面的资料可供维修人员使用。

②修补材料库：搜集各种修补材料的性能参数、使用方法和适用范围，便于修补者合理地选用修补材料。

③维修工具库：对各类维修工具的功能、用途、适用范围等作了归纳整理，便于维修人员了解并选择合适的维修工具。

④修缮经验数据库：对修缮工作中的经验、技术、论文等进行整理，为修缮工作者的工作提供一定的理论依据和实际借鉴。

⑤修复图像库：将修复前、后的对比照片、修复过程的照片等进行整理，使修复的结果更加直观，便于修复者相互学习、交流。

（2）收集资料

①案例收集机制：构建案例收集机制，激励维修人员主动递交维修案例，并对维修案例进行评审、分类，以保证维修工作的质量与可信度。

②专家参与：邀请文物保护领域的专家参加，对文物保护项目的评审、评价，提出专业的建议。

③数据共享：加强与有关部门的协作，实现对修复后的数据进行共享，以扩充数据库的规模，提升数据的质量。

（3）适用范围

①为修缮工作提供参考：修缮者可利用资料库中相似的工程实例，从中吸取教训，设计出更为合理的修缮计划，从而提升修缮的效率与效果。

②推动文物修缮技术的传承与发展：馆藏文物馆藏中大量文物遗存，可为文物古迹的保护与利用提供重要信息，同时也可为我国文物古迹保护与保护工作提供重要参考，同时也为我国文物保护事业的发展培养出一批高质量的文物文物。

③促进修复技术标准化：通过建立海量的修复数据，为修复技术标准的建立提供可借鉴的基础，促进我国陶瓷修复技术的标准化发展。

④推动学术研究：该数据库可为相关学科的研究提供数据支撑，并对其进行理论与应用探索起到积极的推动作用

4.4 实施数码恢复培训

为了更好地培养高质量的数字修补专业人才，我们将对其进行系统的数字修补训练，并采取多样化的训练方式来满足不同学生的学习需要。

（1）训练的要素

①关于数字复原的理论基础：通过对数字复原的原理、发展过程和应用场景的阐述，使学生对数字复原技术的基础有一个大致的认识。

②数字修补工具的操作技巧：介绍如何使用数字修补工具，如便携式智能扫描仪、智能3D打印机、虚拟现实眼镜等，使学生能够熟练运用数字修补工具。

③数字复原程序：主要讲述了数字复原的过程，如三维扫描，数据建模，维修方案设计等；通过3D打印，修补效果评定，使学生对数字修补的每一个步骤都非常熟悉。

④个案研究与探讨：透过个案剖析，使学员理解数位复原技术之实务运用，并就个案所获之教训进行探讨，以提高学员之分析及解决问题的技巧。

（2）训练方式

①线上与线下相结合的培训：通过线上平台和线下的培训方式，比如通过网络平台提供教学视频和案例分析等方式进行，并在线下进行实操训练，使学生能够将理论联系实际，提高维修技术水平。

②理论实习与训练相结合：把理论和实际操作有机地结合起来，比如在介绍数字维修工艺的时候，就让学生做动手实践，加强对理论知识的掌握。

③专家带教：邀请国内外数字文物修缮方面的权威人士前来授课，为学生答疑解惑，并与大家交流宝贵的文物修缮心得。

④个案研究与探讨：藉由个案剖析，使学员理解数位复原技术之实务运用，并就个案所获之教训进行探讨，以提高学员之分析及解决问题的技巧。

（3）培训对象

①陶艺家：对陶艺家进行数位维修技巧的训练，使其熟练运用数码艺具，提高艺能。

②文物复原人员：为文物复原人员提供数位复原技巧的训练，协助他们运用数位科技进行复原工作，以维护文物的本体。

③美术修复者：对美术修复者进行数位复原技巧的训练，协助他们以数位化科技进行作品复原，保持其原有的面貌。

④面向有志从事数字文物复原工作的人员，如考古学家、博物馆馆员、文创产品设计者等。

五、结论和展望

本文通过对数字技术在我国陶瓷文物修复领域的应用情况进行了分析，并就其对我国文物保护与保护的作用进行了讨论。本项目研究成果将为我国陶瓷文物修复技术的传承和发展带来新契机，可有效破解传统修复手段所面临的难题，促进我国陶瓷文物修复技术的创新性发展。

数字技术对陶瓷材料的修复具有重要意义。本项目提出一种基于3D图像的高精度修补技术，可有效提升修补精度与效率，为维修工作者提供高精度的3D数据，为维修人员提供更加精确的损伤诊断与修复方案。同时，利用3D打印的方法，实现了零件的批量制造，提升了零件的修补效率。另外，数字技术可以大大降低维修费用，比如3D打印可以使修补零件的制造成本大大降低；利用数字修补平台，可以减少维修工人的训练费用。数字技术的发展，也突破了地域的局限，使更多的人能够掌握陶艺的维修技巧。四是以数字技术为动力的，如建立数字化的修复工具和建立数字化的修复平台。

今后，随着数字技术的进一步发展，该技术必将在陶瓷修补领域得到更广泛、更深的应用。因此，本项目提出了一种新型的基于3D扫描的新型陶瓷材料制备方法。在此基础上，进一步完善了数字化维修平台，使其具有更多的功能和更好的用户体验，使其更方便地为瓷器维修工作提供了便利。本项目的研究成果可拓展到考古发掘、博物馆修复、艺术品修复等方面，对我国文物的保护与传承具有重要意义。在此基础上，进一步开展数字化修复对瓷器的影响机制、研发新型数字修复材料等方面的研究，促进数字文物的数字化修复技术的发展。

该项目的实施将为我国陶瓷修复技术的传承与发展提供新的思路与方法。在数字技术的进步下，陶瓷修复技术将会有一个更大的发展。

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经费来源：上海立信会计金融学院大学生创新创业训练计划资助

项目编号：S202411047079

指导老师：王哲

作者简介：孙从骞（2004-），女，籍贯： 江苏，毕业院校：上海立信会计金融学院，学历：本科，专业：保险学。