基于虚拟现实技术的满族非物质文化遗产数字展览馆的构建研究

代俊波（通化师范学院　图书馆，吉林　通化　134002）

基于虚拟现实技术的满族非物质文化遗产数字展览馆的构建研究

代俊波
（通化师范学院图书馆，吉林通化134002）

虚拟现实技术为满族非物质文化遗产保护提供了全新的技术手段。通过素材收集、场景建模、交互设计、数据连接、打包发布构建出用户体验感受真实、效果贴近原貌的三维数字化展览馆，使内涵丰富、形式多样的满族非物质文化遗产得以全面真实的展现。建成的数字展览馆能够通过互联网访问浏览，打破了时间和空间的限制，使更多的人能够感受到满族非物质文化遗产的独特魅力。

虚拟现实技术；满族；数字展览馆；非物质文化遗产

满族是我国56个民族的重要组成部分，在漫长的华夏历史文明中留存了丰富的非物质文化遗产。随着我国对非物质文化遗产保护工作的不断重视，充满着满族民间特色文化气息的各类遗产项目也逐渐增多和完善，满族非物质文化遗产正逐步焕发其独具魅力的勃勃生机。而随着科学技术水平的飞速发展，虚拟现实技术的应运而生为非物质文化遗产保护工作带来新的技术手段，其优越的表现形式和身临其境的真实体验感受使得各类遗产的还原和再现成为可能。本文阐述了通过虚拟现实技术以满族民间美术博物馆为实体原型构建可交互、易操作、展示手段多样的三维虚拟展览馆的过程。

一、满族非物质文化遗产保护工作现状

满族历史悠久，其族源可追溯到公元前中国史籍中所记载的肃慎人。在辽阔的东北平原上，满族人以其自身的勤劳智慧繁衍生息，经历漫长的历史变迁，逐渐形成了自己的民族语言、文字、宗教信仰、风俗习俗等独具特色的民族文化，在口头传承和表述、表演艺术、社会风俗、礼仪、节庆、有关自然界和宇宙的知识和实践、传统的手工艺技能等方面都留存有丰富的满族非物质文化遗产。截至2014年10月，与满族文化相关的省级以上非物质文化遗产项目116项（详情参见表1），其中包括国家级非物质文化遗产9项，省级非物质文化遗产107项，而长白山满族剪纸更是以中国剪纸的身份被联合国教科文组织收入人类非物质文化遗产名录。可见满族文化在人类文明和中华民族璀璨文化中的重要地位。与此同时，其它各地的满族民俗博物馆也陆续建成，截至目前共有包括北京满族民俗博物馆、鞍山市岫岩满族博物馆、伊通满族自治县博物馆、吉林市满族博物馆、长白山满族文化博物馆在内的满族博物馆十余个，使满族非物质文化遗产得以系统的保存与传承。2003年12月在吉林省通化师范学院成立的满族民间美术陈列馆是我国满族民间美术方面的首家陈列馆，它所展出的包括刺绣、筐编、剪纸、家具等丰富内容的近千件珍贵藏品具有重要的艺术和学术研究价值。经过十余年的发展建设，现已发展成为规模更大的满族民间美术博物馆，藏品的数量、学术价值和艺术价值也有大幅提升。其展品绝大部分是由著名满族文化专家王纯信教授和王纪副教授以及由通化师范学院专注于满族非物质文化遗产研究工作的师生所提供的，他们历经30余载，背着各种摄像器材，在白山黑水间的千百个村落里，收集、收藏那些往昔随处可见，如今已销声匿迹的满族民间美术珍品，积累了大量丰富的田野考察资料。这些辛苦的工作不仅为满族民间美术博物馆提供了丰富多样的展品，深入细致的调研资料也使这些展品以最接近真实的面貌走近现代人的视野，恢复往日的生命力，对满族非物质文化遗产的传承和保护起到了非常重要的作用。

二、虚拟现实技术的开发和利用

虚拟现实由英文Virtual Reality翻译而来。虚拟现实技术简称VR技术，是把客观上存在的或并不存在的东西，运用计算机技术，在用户眼前生成一个虚拟的环境，使人感到沉浸在虚拟环境中的一种技术［1］。虚拟现实技术把计算机技术与人类思维科学相结合，使人类可以通过眼、耳、手、脑等身体器官与虚拟环境进行交互操作，虽未身临其境却能真实体验置身其中的视野、声音、速度甚至质感和力度等感受，从而有效地扩展了人类的认知手段，提高了对客观事物的感性和理性认识。应运而生的3D Studio Max、Virtual Reality Platform等软件也使这项技术不再神秘和昂贵。3D Studio Max可以使用基本几何体建模、二维图形建模、挤压建模、车削建模、放样建模、多边形建模等技术结合虚拟现实建模语言（VRML）进行基础模型和场景的建立，而Virtual Reality Platform能和3D Studio Max进行无缝衔接，能模拟高效高精度物理碰撞，并支持导航显示、视角切换。用户可以用鼠标、键盘、事件触发、定时触发与三维场景中的物体进行各种方式的互动。正因如此，虚拟现实技术在人类生活的各个领域不断被应用和发展。如2010年上海世界博览会上的“网上直播”，即通过虚拟现实技术营造出可以提供体验仿真、游戏互动的世博园区，使不能到现场的观众也能真实的了解园区的各个场馆；通过虚拟现实技术制作的机动车驾驶考场依据考试要求为考生模拟出真实的驾驶路线、障碍、交通标志等内容使考生可以在绝对安全的环境中体验前进、转弯、刹车等操作效果，可以大大降低机动车驾驶初学者的操作风险。诸如此类的应用还体现在医学、教育、旅游、房产等诸多领域。可见虚拟现实技术正以它独特的优越性、强大的创造性和广泛的适用性引领我们进入一个丰富多彩的新世界。

表1　满族非物质文化遗产项目信息表

三、利用虚拟现实技术对满族非物质文化遗产进行保护的可行性

首先，虚拟现实技术构建的三维空间比以往任何一种技术更能还原出满族非物质文化遗产的真实面貌。对于遗产的保护最重要的就是保持遗产在其悠远年代的真实面貌，虚拟现实技术恰好能够以遗产的实物或图片为依据，结合已有原始资料的描述建造遗产的数字化模型，并通过搭建比例一致、颜色纹理相同、光照逼真、形态生动、符合其时代特征的场景，营造出真实的遗产存在环境，从而展示出其独特的魅力。其次，虚拟现实技术为满族非物质文化遗产提供更多元化的呈现方式。它可以通过不同的视角，不同的轨迹，不同的距离，配以声音和文字等内容对遗产进行全方位、多手法的表达，使人们能更细致的感受遗产所承载的文化内涵；再次，满族非物质文化遗产种类多样，形式丰富，对于一些口口相传的技艺仅靠展品本身是无法展现其内容特征的，而虚拟现实技术则可以以三维动画及视频相结合的方式将此类遗产的内涵表现的更加生动详实；此外，虚拟现实技术拉近了人们与满族非物质文化遗产的距离。通过虚拟现实技术创建出的数字展览馆，以网站的形式发布，不受空间和时间的限制，只要网络畅通、硬件配置达标便可以随时随地参观浏览展览馆，如同回到那个久远的年代去实地探寻和了解每件藏品的信息。这也为更多的人了解和认识满族非物质文化遗产提供了便利，为满族非物质文化遗产更快更远的发展开辟了新的道路。总之，虚拟现实技术的诸多优势必将使之成为保护满族非物质文化遗产的有力工具。

四、利用虚拟现实技术构建满族非物质文化遗产数字展览馆的设计与实现

满族非物质文化遗产数字展览馆的设计与实现是一个系统化过程，需要细致的将内涵丰富、形式多样的各种遗产项目进行收集、整理、筛选、分类、加工、制作、建模等一系列工作，逐步建成功能完整、操作简单、效果真实的数字展览馆。实施流程如图1所示：

图1　满族非物质文化遗产数字展览馆设计与实现流程图

1.素材收集

满族非物质文化遗产数字展览馆以通化师范学院满族民间美术博物馆为原型进行仿真构建，素材的收集也主要来源于实体展馆的各类藏品。这些珍贵的素材是由通化师范学院满族民间美术研究中心的工作人员经过多年的田野考察、民间走访，悉心搜集而来，内容上包括刺绣、筐编、服饰、剪纸、家具、食品、建筑等，形式以实物及图片为主，同时兼有文字材料、声音、视频等。这些素材的绝大多数属于未经加工过的零次文献，为了使展出的数字展品能够类目清晰且信息完整，首先要对各类素材进行细致的筛选，一些冗余、不完整甚至是错误的素材必须被筛掉；然后对素材加以修饰和完善，如对音频视频文件的剪辑、图片色彩的纠正、文字材料的整理等；最后，对通过筛选的素材进行分类，根据我国非物质文化遗产名录中对各种遗产的分类，将各类素材分为：民间文学、民间音乐、民间舞蹈、传统戏剧、曲艺、杂技与竞技、民间美术、传统手工技艺、传统医药、民俗十个大类。再根据藏品的具体内容在大类基础上分为刺绣、筐编、服饰、剪纸、秧歌、食品、建筑等二级类目。这样即可将种类繁多的素材进行系统化录入数据库。本系统采用SQL Server 2008对数据库进行管理，录入的基本信息及规范如表2所示。

表2　满族非物质文化遗产数字展览馆数据基本信息表

2.建模与烘焙

通过建模与烘培即可打造出三维的满族非物质文化遗产数字展览馆空间场景和各藏品立体模型。第一步，采用主流的三维设计软件3D Studio Max来进行基础建模，建模初期主要依据收集整理到的实物及原始二维图片进行场馆及实物形体的仿真三维构建。首先依据数据库分类将场景建设成10个展厅，即：民间文学展厅、民间音乐展厅、民间舞蹈展厅、传统戏剧展厅、曲艺展厅、杂技与竞技展厅、民间美术展厅、传统手工技艺展厅、传统医药展厅、民俗展厅；其次按照经过筛选的素材构造出模型，要求与原物品比例一致，纹理色彩与原物品相同，有文字材料描述的还应遵从其内容进行建模，如果有现存实物可以用环物体拍摄视频的方式代替构建结构复杂的3D模型。同时，为了把模型文件大小限制在系统运行流畅范围内，必须使用一些建模的技巧，比如：去掉冗余的面、尽量使用规则几何体等。第二步，利用Virtual Reality Platform（简称VRP）导入基础3D模型进行再加工。由于遗产种类丰富多样，如果完全依靠初期建模就打造出完美的藏品势必将给计算机系统带来沉重的负担而影响浏览的响应速度，而“烘培”技术则可以解决这一问题。方法是先使用Photoshop图片处理软件把图片素材进行裁切、扭曲、倾斜、对比度、亮度、色彩平衡等处理，得到适合VRP使用的贴图元素，然后以Lightingmap方式在VRP中进行烘培，将贴图元素“贴”到视线能够察觉的位置，这样就使得三维建模获得了“轻巧”的纹理外衣，再赋予合理的光照，便可实现较为真实的藏品展示效果，达到了还原遗产信息的目的。同时，除了导入基础的3D模型外，还在需要的位置设计出相应的多媒体窗口，对于一些视频、音频和其他媒体类型的遗产展示则可以通过该窗口来实现播放、浏览等操作。第三步，进行相应的场景美化，使藏品与所处环境协调搭配，赋予藏品更浓厚的时代气息。由于基础的模型已经生成，因此可以通过“实例引用”的方式用指针指向一些重复的物品，这样可以大大减轻系统运行的负担。建模与烘培是虚拟场景构建的最关键的阶段，也是工作量最大、难度最高、最细致、最繁琐的阶段，每一件藏品的建模，每一个场景构建都直接决定着浏览者对数字展览馆的切实感受。

3.交互设计

虚拟现实技术的最终目标是实现人通过操作计算机在虚拟场景中进行观赏、行走、阅读等动作，从而感受客观事物的各种信息。因此仅有完整的场景设计还不够，需要通过VRP设计出与现实体验相一致的动作反应。建立行走相机可以实现不同视角、不同距离、旋转等灵活的“第一人称”漫游行走体验效果，通过设置行走相机的视角、行走模式、速度等参数可以使行走体验更真实；同时开启场景中的物理碰撞检测，就能避免浏览时穿墙而过或者脚入台阶的现象发生。为了不影响浏览的响应速度，设置碰撞检测的面应尽量少，一些不会碰撞的面如天花板、围栏后面的物品都可以不设置碰撞检测。除了在场景中的交互以外，数字展览馆同样提供功能上的交互，由于设置了操作按钮和多媒体窗口。浏览者可以通过点击按钮来了解展品的附加信息，如相关的视频、声音文字等。

4.数据库连接与发布

使用VRP编辑器中的数据库插件，输入服务器名称、数据库名及账号信息，通过ADO数据接口将VRP与SQL Server数据库相连，将展品模型与数据库建立“关联操作”，从而在VRP环境下能够读取每件藏品的基本信息，如编号、名称、简介等；然后在VRP的脚本编辑器中编辑，以实现点击“藏品详细信息”按钮后可查看文字资料的效果。这样就可以在欣赏藏品原貌的同时更加详细的了解该藏品的其他信息，赋予藏品更为完整的表现力。编辑完成后的VRP文件可打包发布成可直接嵌入网页的VRPIE文件，将其链接到已有的“满族非物质文化遗产网”即可不受时间、地点限制访问满族非物质文化遗产数字展览馆。

五、结语

利用虚拟现实技术构建的满族非物质文化遗产数字展览馆使人们足不出户就可以亲临众多的满族非物质文化遗产面前，了解其丰富的文化内涵，感受其悠久的历史气息，体味其独具魅力的民族特色。这使满族非物质文化遗产的保护工作又迈上了一个新的台阶，同时也为满族非物质文化遗产走向世界开辟了一条崭新的道路。

［1］张菁.虚拟现实技术及应用［M］.北京:清华大学出版社，2011. ［2］刘光然.虚拟现实技术［M］.北京:清华大学出版社，2011.

［3］刘成.基于VRPIE网上展厅的设计与实现［J］.信息通信，2011 （08）：119-121.

［4］张菁.基于虚拟现实技术的山西大学堂建筑复原［J］.计算机仿真，2012（11）:20-25.

［5］http://baike.baidu.com/view/2314.htm？fr=aladdin#reference-［10］-2314-wrap百度百科.非物质文化遗产.

［6］http://govinfo.nlc.gov.cn/中国政府公开信息整合服务平台.

（责任编辑：林凡）

Construction of Digital Museum of Manchu Intangible Cultural Heritage Based on Virtual Reality Technology

DAI Jun-bo
（Library of Tonghua Normal University，Tonghua，Jilin 134002，China）

The virtual reality technology provides a new technique for Manchu intangible cultural heritage protection.Through the collection of material，scene modeling，interaction design，data connection，packaging releases to construct 3D digital museum，making Manchu intangible cultural heritage with rich connotation and diverse forms fully real show.The completion of digital museum can be accessed via the internet browsing，breaking the limits of time and space，so that more people can feel the unique charm of the Manchu intangible cultural heritage.

virtual reality；Manchu；digital museum

G250.74

A

1008—7974（2015）01—0048—05

2014-08-26

吉林省教育厅 “十二五”社会科学研究基金项目“基于web的满族非物质文化遗产数字化保护平台的构建研究”（吉教科文合字［2012］第286号）

代俊波，女，吉林通化人，馆员，硕士。