数字化技术在非物质文化遗产保护中的应用——以佛山木版年画为例

居华倩 彭文利

（佛山职业技术学院，广东 佛山 528137）

中国5 000 多年的悠久历史孕育了灿烂的华夏文明，为中华民族留下了多姿多彩的文化遗产。其中以活态传承为主要表现形式的非物质文化遗产不仅是中华民族历史文化成就的重要标志，而且在展示世界文化多样性、研究人类历史和推动人类文明进步等方面具有非凡的意义。中国非物质文化遗产种类和数量繁多，其中有42 个被联合国教科文组织列入世界非物质文化遗产名录，位居世界第一。非物质文化遗产作为不同历史时期和地域的文化产物，具有鲜明的时代和地域特征，对人类社会的发展起到积极的推动作用。然而，在现代化进程的推进下和全球化发展浪潮的影响下，各国文化不可避免地交流频繁，伴随而来的是非物质文化遗产的生存空间受到严重的冲击，各民族文化衰落现象日渐显现。在此背景下，中国在非物质文化遗产保护、利用和开发等方面暴露出诸多问题，如传承和传播形式单一，保护及开发手段落后，政府和公众的遗产保护意识不足，文化遗产体验和交互性较差，全民参与度不高等，导致许多口授和行为传承的文化遗产濒临失传。作为民族文化软实力中不可分割的一部分，非物质文化遗产是中华民族文明与智慧的结晶，是不同民族精神和价值观的体现，是民族历史的“活化石”[1]，也是各民族文化交流的纽带和载体，如何保护和传承好现存的非物质文化遗产，实现文化可持续发展是中国亟待解决的重要问题。

1 数字化技术在非物质文化遗产保护中的现状和问题

非物质文化遗产不像物质文化遗产具有固定的形态，是人类无形的文化遗产，其产生过程多是对长期经验积累的延续，是与人类活动伴生的，具有灵活性、地域性和差异性，这也导致其保护和传承方式明显不同于物质文化遗产，增加了保护难度[2]。随着计算机技术的普及，数字化技术在互联网的作用下得以迅速传播和发展，并广泛应用于科技、教育、企业和娱乐等各个方面。数字化技术作为科技发展的产物服务于人类社会，具有存储和检索速度快、交互性和娱乐性强、受众范围广等特点，为非物质文化遗产的保护提供了有力的手段，逐渐取代口口相传、师傅带徒弟和文字记录等传统的保护和传承形式，同时也是避免经济强国文化入侵的必要手段之一[3]。

国外关于非物质文化遗产保护的研究主要集中在数字化手段的使用和博物馆保护两大方面[4]。美国国会图书馆在1990 年提出了著名的美国记忆研究计划（AMMEN），主要研究如何实现美国历史文化的长期保存，并将部分记载美国历史的照片、音像和书籍以数字化形式公布在网上。联合国教科文组织为了在全世界范围内推动文化遗产的数字化保护，在1992 年开展“世界记忆”项目。相比国外，中国在非物质文化遗产的数字化保护和发展方面尽管起步较晚，但国内文化遗产资源丰富，政府高度重视，近年来发展迅速，取得一系列显著成效。1996 年，实施了数字图书馆工程，将图书馆与计算机科学、人工智能和大数据等学科相结合建立数据库，以推进文化资源的数字化。经过20 多年的发展，数字摄影、三维成像、增强现实、虚拟现实等新技术被广泛应用[5]，基本实现多数常见的非物质文化遗产的古籍和实体资源的数字化。

目前中国在非物质文化遗产的数字化保护与开发方面同样面临着许多问题。在数据保存方面，当前的数字化存储方式多种多样，有大容量的光盘、机械及固态硬盘和云存储等形式。但早期的录像和拍照技术相对落后，无法实现摄影资料的长期保存，在对音频数据进行数字化时，往往会造成画面刮伤或声音失真等现象。在数据采集方面，依然停留在拍照、录音和录像等传统记录层面，随着文化遗产保护范围的扩大，传统的保护手段无法全面、真实、系统地记录文化遗产的各个细节，如嗅觉、味觉和触觉，难以满足技术复现的需求。在资源整合方面，由于非物质文化遗产的多样性和独特性，现有的数据库大多相对独立且内容不全面，也没有在全国范围内实现统一的分类管理，资源碎片化严重，不仅难以共享而且存在大量重复建设现象[2]。在文化传播方面，大部分非物质文化遗产的数字化展示形式单一，缺乏娱乐性和交互性，多数年轻人对其不感兴趣，如传统戏剧和曲艺类文化。此外，部分地区政府对非物质文化遗产数字化保护与开发的投入力度不够，相关文化传播活动较少。

2 数字化技术在非物质文化遗产保护中的应用

2.1 数字录音和录像技术

数字化录音、录像技术相较于早期的磁性或胶卷式录音、录像技术具有更高的清晰度[1]。其主要原理是根据奈奎斯特采样定理，将连续的模拟信号转换为计算机中的离散信号进行存储，这种存储形式具有操作简单、存储速度快、稳定性高和易于传播等优点，也是目前使用最多和最普遍的数字化保护手段。

2.2 数字3D 成像技术

普通的相机和录像设备只能记录物体的平面信息，而三维成像技术是通过记录物体间的深度信息实现三维显示，使观看者有身临其境之感，常见的三维成像技术有偏振成像和全息成像。三维成像技术的出现为民间舞蹈、传统戏剧、曲艺、传统体育、杂技和传统技艺等非物质文化遗产的保护提供了新的技术手段，能够真实、全面、立体地记录场景中的细节，以供他人学习和研究。

2.3 交互式技术

早期的交互式技术主要利用软件和屏幕的人机交互实现非物质文化遗产的数字化展示，如图片、视频和文字显示，这种展示方式技术要求不高。随着科学技术的不断进步，各种压力、温度、声音和触觉传感器性能不断提高，一些新的交互方式被开发，如虚拟现实（VR）和增强现实（AR）。通过计算机模拟虚拟空间的视觉、听觉和触觉或将虚拟信息应用到现实世界中，以极高的还原度增强数字化信息的真实感。这种方式不仅可以让参与者拥有超越现实的感觉体验，深刻地领略文化的魅力，对非物质文化遗产产生保护和传播意识，同时还能刺激消费提升其经济价值。

2.4 3D 扫描和打印技术

3D 扫描和打印技术的出现，为民间美术类的非物质文化遗产起到重要的保护作用。例如佛山木版年画的制作往往需要几十道复杂的工序才能完成，不仅对手工艺人的技术水平有很高的要求，而且还要花费大量的时间，严重制约了其传承和发展。通过数字化3D 扫描和打印技术，这一制作过程就变得简单许多，在实现批量化生产的同时完成了非物质文化遗产的数字化存储。

2.5 数字化数据库管理

中国非物质文化遗产表现形式多种多样，数字化保护方法不尽相同，但最终目的都是为了实现非物质文化遗产的保护、传承和发展，而数据库的建立是实现不同类型非物质文化遗产规范化管理的最终手段。通过建立统一的数据库管理平台，按规定的“数字化”“标准化”要求对非物质文化遗产资源进行加工、整理和分类存储，更有利于人们对不同地域文化的了解和传播[6]。

3 数字化技术在佛山木版年画保护与开发中的实际应用

3.1 佛山木版年画的发展概述及现状

木版年画是由木刻雕版印刷技术制作而成的年画。作为岭南地区的版画代表，佛山木版年画始于宋元，盛于明清，发展至今已有700 多年的历史[7]，其主题多以节庆画、神像画、宗教祭祀画和农事画为主，图1 为香港文化博文馆藏的福字持刀将军木版年画，是由木版套印加手绘而成。作为佛山的本土艺术，佛山木版年画无论是在颜色、线条，还是构图、题材等方面均深刻反映了广府丰富多彩的民俗活动，具有岭南独特的地域特色和乡土特征，蕴含着丰富的民俗历史气息和艺术韵味，是与天津杨柳青、苏州桃花坞和山东潍坊杨家埠年画齐名的中国四大木版年画之一，集学术价值、艺术价值、民俗价值于一身的传统民间艺术[8]。

图1 香港文化博文馆藏的福字持刀将军木版年画

佛山木版年画工序繁重，从刻版、套印、开相、描金到填丹，林林总总20 多道工序紧密相扣只能手工完成，一个没有做好就全盘皆败，其几百年的历史文化与传承全靠“师傅带徒弟”“口述心传”的形式流传至今。进入21 世纪后，现代印刷技术逐渐取代了过去传统的手工制作技术，加速了佛山木版年画的衰落，使其濒临消亡。现代印刷技术照排制版精致又低廉，工效、成本、更迭速度、受大众欢迎程度皆非传统木版年画所能与之竞争。如今的市场上随处可见这些被“复制”的传统手工艺作品，年画所赋予的信仰价值和原初的神秘意义已经被彻底遗忘，代之而起的是仅仅停留在“审美”或形式层面上的运作。

20世纪初佛山木版年画还很兴盛，到21 世纪初佛山木版年画就仅剩冯氏木版年画了，2006 年被列入国家级非物质文化遗产名录首批名单，冯炳棠老先生也成为其国家级非遗项目传承人，图2 为佛山冯氏木版年画传承人冯炳棠老先生晚年作品之一。冯炳棠老先生于2019 年去世后，佛山木版年画的保护性研究就显得更为迫切，特别是运用数字化保护技术，对保存佛山木版年画这项国家级非物质文化遗产的意义就更为突出。

图2 佛山冯氏木版年画作品

3.2 佛山木版年画数字化的路径

佛山木版年画画稿、构线、制版、刷色、印刷、人工彩绘、装裱的整个创作过程大致可以分为绘画、刻版、印刷3 个大工序，因此针对三大工序分别采用数字化保护。对绘画，构建基于佛山木版年画艺术特点的数据库，根据年画的形与色将数据库分为图案数据库以及色彩数据库；对刻版及印刷，采用动作捕捉，进行3D 扫描与重建。而对佛山木版年画的开发可分为再创作与现有开发，对于再创作则采用亚文化形式的全民狂欢，创作出符合时代发展、受众及顾客需求的新型年画。此外，对现有年画以纪录片、动画、手机APP、数字博物馆等多样式乃至沉浸交互式体验，并借用VR、AR 来推动年画再获新的关注。

3.3 佛山木版年画的数字化保护

佛山木版年画的数字化保护按照工艺流程分别构建基于佛山木版年画图案数据库、色彩数据库并以动作捕捉手法来记录刻版及印刷流程，对流程进行3D 重现。为使整个工序事无巨细、毫无遗漏，再对佛山木版年画的20 多道工序进行动作捕捉，刻录复制，以供他人了解、走进、学习、传承。

3.3.1 基于佛山木版年画艺术特点的数据库构建 佛山木版年画数据库的构建主要根据木版年画本身的艺术特点来进行设计，以求更为完整系统地对其进行描述、展现。同时要求结构层次严谨、系统清晰，对历史上的年画进行系统梳理，将冯氏年画等佛山地区出现过的年画一并收录到数据库，并能兼容其他地区的年画数据库。

佛山木版年画的主要元素是图案和色彩，基于人们认知图形和色彩的特性，因此将佛山木版年画数据库分设为图案和色彩数据库。具体流程见图3。数据库的流程图涵盖佛山木版年画的基本信息，对佛山木版年画的多重属性之间循环交叉、互为关联、相互关联、不可分割，分级交叉检索避免单一信息导致的检索不一致及疏漏情况的发生[9]。

图3 佛山木版年画图案及色彩数据库流程图

佛山木版年画数据库不是一个闭环，处于孤立的状态，而是一个开环，在现有数据库基础上，不断地录入与时俱进的新信息对现有数据库进行拓展。该数据库在存储信息的同时也提供了强大的检索与插录功能，使其内容与时俱进，最终使该数据库成为佛山木版年画传承创新乃至发展的源泉，为佛山木版年画的保护与研究做出巨大的贡献。

3.3.2 对于刻版印刷工序的动作捕捉 近年来，Kinect、Leap Motion等诸多软硬件动作捕捉系统正在逐渐成为非遗数字化研究者不可或缺的有力工具[10]。佛山木版年画的刻版及印刷工序中涉及大量的肢体动作及力道为基础的传承形式，且刻版印刷手法需要相关有效的记录手段用于保存传承。因此，动作捕捉系统正好派上用场。在数字化语境里对于刻版与印刷的准确性及相应力度感知的精准还原，即通过Kinect 动作传感器及时捕捉艺人刻制与拓印佛山木版年画时的关键动作，建立关于佛山木版年画的动作数据库，在此基础上利用三维动画技术或相应的3D 扫描技术，对于工序流程进行虚拟再现，深刻精准地模拟刻版与印刷的技艺施展过程，例如用刀的方向与力道，调色的搅拌手法与频率，对版时调整幅度的动作技巧，印制过程的施力方式与程度等，使诸多操作要领和动作细节得以完整重现。

在对刻版印刷工序的动作捕捉过程技术里，使用光电式运动捕捉系统，采用多模态采集传感器，配合摄像机对人体姿态数据和视频数据进行采集，得到相关工艺处理时的人体肌电信号和人体惯性信息，通过软件分类、筛选、分析、模拟出相应的机械力度，并将肌电信号与视频信息进行融合（图4）。佛山木版年画制作过程中最为关键的描稿、雕刻、刷色、印制等手工操作步骤通过传感系统和摄像拍录转化为数字信号，在后台进行数据的分析与归类。再经过强大的数据运算功能，构造出一个制作木版年画的三维模拟场景，使人能够通过手势、体态等多种方式和系统进行交互，实现对于佛山木版年画工艺的视觉模拟体验。这与传统口头描述、文字记述和拍照录像的区别在于：①全方位的可移动视角突破视频录像的特定拍摄角度限制，可以随意调整观察角度和距离，对制版印刷等动作画面的整体或局部展开细致观摩研究。②直观而精细的视觉效果，实现对制版印刷动作特征的精准传达，能够有效地消除凭借语言文字对制版印刷动作予以想象性还原过程中难以避免的理解偏差。③通过VR、AR 等呈现方式呈现出整个工艺动作流程，构建浸入式深度体验和学习的模式。在人机交互场景的辅助引导下，培养制版印刷模拟操作过程中的肌肉反应和习惯，进而准确到位地掌握各种技术动作。凭借对刻版印刷工序的动作捕捉与模拟还原，构建新的技艺研习模式，提升佛山木版年画工艺传承的效率。

图4 佛山木版年画的动作捕捉数据处理流程图

3.4 佛山木版年画的数字化开发

对佛山木版年画的传播及数字化开发战略，应当着力于解决如何增大受众黏度，分析受众需求使得佛山木版年画得到可持续发展。

3.4.1 再创作激发受众参与度，跟上时代步伐 数字化开发佛山木版年画主要包含对于佛山木版年画的二次创作，充分发挥社会主导文化对于异质文化的包容，让二次创作者进入社会总体文化，以其不确定性和可变性对社会主流文化之间的裂隙进行有效地修补[11]，以创造和输出充沛的文化符号资源来激发主流文化的创新活力，从而使佛山木版年画走出与当代社会需求脱轨的困境，跟上当代审美的步调，重获广大青年受众群体的关注[12]。

在二次创作中的佛山木版年画融入了时代元素的文化特征，作为传统文化符号的新变体，再次插录进佛山木版年画数据库，归类为元素符号的子项，为社会总体文化符号创造提供灵感、意义、文化资本乃至直接复制应用的各种可能。换言之，数字化开发为佛山木版年画的再创作实践提供了海量的视觉化数据资源和创作动力，从两个方面促进佛山木版年画在传统形态与现代模式之间的转换与结合。一方面，满足创作者的创新意识和资源需求。以数据库为依托，为二次创作者提供数据支援，通过赋予其使用数据的自由权限，调动起创作者的主观能动性，积极推动将时代元素融入传统样式的创作试验。另一方面，满足受众的视觉诉求与互动需求。通过开放数据库为受众提供接触佛山木版年画的便利渠道，有效激发受众的参与度，促进互动关系的建立，并通过接收受众的反馈，提高数据库扩容和更新的频率，使佛山木版年画紧跟时代发展的步调。

3.4.2 新型载体扩大木版年画宣传范围 现代文化正逐渐从印刷文化转变成短平快的视觉文化。用宣纸来重现古老的佛山木版年画已慢慢被视频、动画取代。将佛山木版年画用数字化的方式记录下来加以传播，可供各地人们随时随地通过网络了解木版年画，从而对其产生兴趣，为其吸引。在新媒体语境下，采用制作纪录片，制作手机小游戏，建立数字博物馆，利用VR、AR、3D 重建等技术来虚拟再现佛山木版年画，鼓励人们靠近、走入、了解佛山木版年画[13]。

制作纪录片，并通过纪录片描述匠人的生活状况和制作中的喜怒哀乐，极度还原真实影像，引发观众共鸣，了解佛山木版年画背后传承的故事，深入走进佛山木版年画，了解并进一步传承佛山木版年画。其次，为遍及更多受众，开发制作相关木版年画工序流程的手机小游戏，凭借手机小游戏来激发广大受众的互动式体验及参与式传承。例如为推广年俗文化而开发并投入使用的年画游戏小程序，采用了对比观察画面细节，找出两幅年画图案差异之处这种最为大众化的游戏模式，增强人们对佛山木版年画图像特点的视觉印象和图形记忆，并有效地在数字媒介平台上传播木版年画的文化符号。除此之外，以佛山木版年画数据库为基础，创建相应的数字式佛山木版年画主题博物馆，配以家用级别的VR头盔，眼镜等设备利用触控屏幕、VR、AR 技术及三维影院使得游客进入虚拟展厅深入体验与互动操作。并以相应的动画来展示出各版年画背后的故事，以三维动作进行虚拟还原来激发受众兴趣，切切实实地使人们真实、生动体会到佛山木版年画的精髓魅力。

4 结语

随着现代化进程不断加快，全球一体化趋势势不可挡，本土文化受到严重的冲击，运用现代先进的数字化技术保护和传承中国的非物质文化遗产是保护民族文化多样性的必要手段。以佛山木版年画为实例研究了数字化技术在中国非物质文化遗产保护和发展方面的应用。综合性地运用互联网大数据、移动智能终端、交互式数字媒体等新型传播形式与非物质文化遗产进行有机结合，使文化充分融入现代科技生活，可以让更多人参与到文化的学习与传播，实现文化的可持续发展。