智绘文脉，数启新生｜山东大学“智绘文脉”实践队暑期社会实践总结

这个夏天，镜头记录文物细节，代码连接历史与未来。

为探索中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展的数字路径，山东大学软件学院“智绘文脉”实践队立足专业所长，围绕文化遗产实地调研、文物数字化采集、NeRF三维重建与数字展示平台建设开展暑期社会实践。从博物馆展柜前的一次次细致观察，到实验室里一轮轮数据处理与模型训练，再到网页端数字文化载体的搭建，团队尝试打通“实地调研—影像采集—数字重建—平台展示—文化传播”的完整实践链路，以青年科技力量为传统文化注入数字时代的新表达。

一、走进场馆：在实地调研中触摸历史文脉

数字化的起点，首先是对真实文物与真实文化场景的理解。

暑期实践期间，团队围绕不同地域、不同类型的博物馆开展多点位调研，将视野延伸至浙江、四川和山东等地，先后围绕浙江省博物馆之江馆、绵阳博物馆、大沽河博物馆、青岛市博物馆、淄博市博物馆、博山琉璃博物馆等场馆收集实践素材。不同场馆所承载的文化脉络各有特色，也共同构成了团队观察文化遗产数字化保护与传播现状的重要样本。

在浙江省博物馆之江馆，团队将镜头对准玉琮、越王者旨於睗剑、佛教造像、龙泉窑青瓷等代表性馆藏，在感受浙江万年文明脉络的同时，对文物开展多视角影像采集，为后续三维重建准备原始数据。

在绵阳博物馆，团队围绕川西北巴蜀文明的发展脉络展开实地调研，重点观察汉代舞俑、紫砂器等馆藏文物，从形制、纹饰、文字镌刻等细节入手整理相关资料，并按照三维重建需求开展多角度影像采集。

走进大沽河博物馆，队员们从史前文明遗存到胶州商埠文化，系统了解大沽河流域的自然生态与历史人文，并对馆藏文物的形制、材质和纹理信息进行整理，让胶东地域文化成为数字化实践中的又一重要样本。

在淄博市博物馆，实践成员围绕后续数字建模需求，从正面、侧面、背面及局部等多个角度连续记录文物外观，对照片清晰度、视角衔接与画面重叠情况进行检查。一张张看似普通的照片，在后续数字化流程中成为恢复器物空间结构的重要数据。

而在博山琉璃博物馆，实践又遇到了新的技术挑战。琉璃半透明的材质、复杂的表面光泽以及展柜反射，使影像采集远比普通器物更加困难。实践成员通过不断调整机位，尽量规避玻璃反光和环境人影，对蓝色琉璃盖罐、鸡油黄琉璃大罐等器物进行多视角记录，在实践中进一步理解传统工艺数字化对素材质量提出的特殊要求。

一次次走访，让团队认识到：文化遗产数字化并不是简单地“把文物拍下来”，而是建立在历史理解、规范记录和高质量数据采集基础上的系统工程。

二、从照片到三维空间：让NeRF“读懂”文物

实地采集结束后，实践进入技术攻关阶段。

面对大量多视角文物影像，团队围绕NeRF（神经辐射场）技术搭建文物三维重建流程。与传统手工建模不同，NeRF通过神经网络学习空间位置、观察方向与颜色、密度之间的关系，使计算机能够根据不同拍摄视角恢复场景的三维视觉信息。

第一步，是让计算机理解“照片从哪里拍摄”。

团队利用COLMAP对多视角影像进行特征提取、特征匹配与稀疏重建，恢复相机内外参数和拍摄位姿，并对照片进行统一整理、去畸变与数据格式转换。经过处理，原本彼此独立的二维照片被建立到统一的三维坐标关系中，为后续神经网络训练搭建起数据基础。

随后，实践进入NeRF模型训练阶段。针对真实博物馆环境下存在的展柜反光、曝光差异、背景复杂、有效视角有限等问题，团队并未简单照搬标准数据集训练方案，而是围绕文物场景逐步优化训练策略。

项目在经典NeRF框架基础上采用粗、细两级网络结构，引入位置编码、视角方向编码和体积渲染流程，并针对有限计算资源设计分阶段训练方案，从快速预览逐步过渡至高质量训练。同时，通过曝光鲁棒处理、Charbonnier鲁棒损失、SSIM结构相似度损失、梯度约束及密度正则等方法，尝试降低反光、轻微位姿误差和空间漂浮噪声对模型质量的影响。

为了让有限的计算资源更多关注文物主体，团队还进一步优化射线采样与空间范围，使模型重点学习文物轮廓、纹理和局部结构信息。

一轮轮训练背后，是一次次参数调整、结果比较和问题排查。数字文物并非“一键生成”，而是在数据质量、算法设计与工程实现之间不断寻找平衡的过程。

三、让数字文物“动起来”：从神经场走向三维资产

训练完成只是数字重建的中间环节。

团队进一步开展新视角渲染实验，根据已经注册的真实相机位置规划虚拟观察轨迹，在尽量减少未知区域过度外推的情况下生成连续画面，让文物能够在数字空间中以不同角度呈现。

针对NeRF输出视频在部分Windows设备上的播放兼容问题，团队还完善视频处理流程，将连续渲染帧重新编码为兼容性更高的H.264 MP4格式，使数字成果能够更方便地用于展示与传播。

与此同时，团队继续探索从“神经辐射场”向真正三维数字资产的转化。通过对空间密度场进行采样，并使用Marching Cubes等方法提取表面网格，再结合噪声过滤、连通域筛选、模型平滑和颜色赋值，项目逐步形成GLB、PLY、OBJ等常见三维文件输出能力。

至此，实践形成了一条较为完整的技术流程：

多视角照片采集
→ COLMAP相机位姿恢复
→ NeRF神经辐射场训练
→ 新视角渲染
→ 三维网格提取
→ 数字资产输出

曾经只能隔着展柜观看的文物，由此开始拥有在数字空间中被旋转、观察和长期保存的可能。

四、从模型到平台：让数字成果真正走近公众

技术成果如果停留在实验室文件夹中，就无法真正发挥文化传播价值。

因此，在文物三维重建工作的基础上，“智绘文脉”实践队进一步推进数字文化遗产网页端建设，尝试将文物模型、文化档案、调研成果与线上互动功能整合到统一的平台中。

团队采用React、TypeScript与Vite搭建网页前端，并结合React Router与Framer Motion完成页面组织和交互动画设计，同时兼顾电脑端与移动端的响应式浏览体验。

当前平台围绕文化遗产数字展示设置了数字文物馆、数字孪生空间、AI数字讲解员、文物数字档案、文化地图、线上大思政课和互动社区等主要模块。

其中，“数字文物馆”负责集中展示代表性文物信息，并设计旋转、缩放、重置视角、全屏查看和信息标注等模型交互框架，为后续真实NeRF三维模型接入预留接口；“文物数字档案”对年代、材质、形制、历史背景和数字资产进行结构化整理；“文化地图”则从地域角度串联团队不同实践点，使公众能够从“文物”与“地域”两个维度认识实践成果。

此外，平台还设计数字孪生展厅和AI数字讲解交互原型，探索线上漫游、文化知识问答和数字导览等传播形式。当前相关功能仍以网页原型和预设交互为主，团队将在后续继续完善真实模型、知识资源与智能服务的接入。

从拍摄照片，到生成模型，再到搭建网页，团队希望解决的不仅是“如何把文物数字化”，更是“数字化之后如何让公众真正看见、理解并参与”。

五、青春遇见文脉，技术连接未来

回望整个暑期实践，一条清晰的路径逐渐形成：

从博物馆展厅中的实地观察，到镜头记录下的文物纹理；
从COLMAP恢复相机位姿，到NeRF学习空间信息；
从新视角视频与三维网格，到网页平台上的数字档案与互动展示……

实践队将软件工程、计算机视觉、三维重建和数字媒体等专业知识，真正带入了文化遗产保护与传播的现实场景。

这段实践也让团队更加认识到，数字技术并不会替代文物本身，更不会替代对历史文化的理解。它真正能够做的，是建立新的连接——连接文物与公众，连接博物馆与网络空间，连接传统文化与青年一代。

一件文物的数字化，始于一次认真观察；
一段历史的数字延续，始于一次青年行动。

下一阶段，山东大学“智绘文脉”实践队将继续整理多地调研资料，优化文物三维重建质量，推进真实数字资产与网页平台的深度融合，并进一步完善数字档案、虚拟展厅和线上文化传播内容。

以镜头记录历史，以代码延续文脉。

“智绘文脉”实践队将继续以青年之眼发现传统文化之美，以专业之长探索数字保护之路，让古老文明在数字时代拥有更加立体、开放而持久的生命力。