基于虚拟现实技术的实物档案资源研究与推广

牛雨 韩蓓

(山东商业职业技术学院 山东济南 250103)

实物档案是指在职能中可以直接生成并得到、收集的一种在实物的载体上保存的历史记录，其具有原始性、直观性等特点。在科技和档案工作相互交融的过程中，实物档案也开始趋向于信息化保存。虚拟现实技术的出现给予实物档案推广的创新增加了空间。同时,无论在陈列还是空间上，简单的展览模式已经无法满足现代人对参观的需求，虚拟现实技术不仅可以满足参观的视觉体验，还能在互联网技术的辅助下不限制时间和地点，实现用户和实物档案之间的互动[1]。另外，实物档案的信息传播不仅有利于社会群体参观，还有利于宣传实物档案，保障实物档案的价值，发挥其历史价值和现实价值。面对无法修复的实物档案，还可通过虚拟现实技术对其进行修复，3D体验使实物档案解除了经济和时空的限制，有效地拓展了实物档案的社会服务功能，可见基于虚拟现实技术的实物档案资源研究与推广意义重大。

1 实物档案的特性

1.1 直观性、原始性

“实物”是指客观存在的物体，通过人的感官、视觉等能够识别的对象，并在大脑中形成图像或其他认知特征。和实物档案相比，其他文件系统主要通过视觉或文本或图形媒体来解释内容[2]。实物档案的载体是可以用现代仪器测量、分析和识别的物理物体。实物档案基于对人脑中“物”概念的整体判断，经过逻辑思维处理，并通过劳动以物理形式实现。因此，实物档案的客观存在是原始的，没有系统地概括和夸大。

1.2 可考察性、客观实在性

实物档案自身就是一种物体，这种物体具有客观存在性，其能够进行后天的考察，是指利用实物档案实施长时间的考察，并且以全新的思维方式构建出新的理论和研究成果[3]。实物档案以物体的形式出现在大众的视野中，在特定的空间内能够保障一定时间的稳定性。

1.3 种类多样，载体广泛

实物档案的种类较多，不仅涵盖奖杯和校徽等实物，还涵盖各类证件等。除此之外，实物档案的载体也是十分宽泛的，有木质材料、铝质材料和纸质材料等。

1.4 形状繁杂，存放分散

因为实物档案的属性不同，因此其在外形上具有较大的差异性，长方形和正方形抑或是圆柱形都是实物档案的形状之一，其在尺寸上也不尽相同。与此同时，实物档案和档案相比具有分散性，其不仅会被存放于图书馆，还可能存放在博物馆或是会议室[4]。为了达到宣传、推广以及管理实物档案的目的，通过虚拟现实技术对实物档案进行推广势在必行。

2 虚拟现实技术在实物档案资源中的实现过程

文化遗产已经迎来数字化的保护时代，在非物质文化遗产保护方面，数字化技术正在发挥着越来越重要的作用[5]。在虚拟三维模型创建交互建设中，为了保持实物档案数字化视觉传播的一致性，实物档案的数字化图形图像符号在限定范围内必须保持完整性、真实性、标准化和统一化的规范性设计。

2.1 虚拟现实的开发工具

现阶段，我国市场上的虚拟现实技术可选择性能较多，比较知名的有VRML、Viewpoint等。而从技术的可实现性角度出发，容易使用和拓展性强的技术则是开发工具的首选，而后便是技术的交互性和质量等方面。从这些元素来看，优势较为显著的是Cu1t3D，其是Cycore公司开发研制的WEB3D技术，能够帮助设计师制作3D 立体产品，在此基础上，通过视觉的呈现方式将实物档案应用时的交互功能体现出来。用户在使用的过程中能够通过旋转和移动等形式操作物件，利用多媒体音效的加持，使物件和操作相互交融，更好地展现出物体的真实属性。Cu1t3D是通过3个功能程序构建而成的，分别是Cu1t3D Exporter、Cu1t3D Designer、Cu1t3D Player。Cu1t3D Designer 是技术的核心构成，能够实现虚拟现实技术的交互性；Cu1t3D Player 是辅助浏览器进行使用的，主要的功能在于实现实物档案的交互性能；Cu1t3D Exporter则是插件的中转站，能使建模软件以最佳的状态将三维模型导出，方便下一步骤的操作。

2.2 虚拟现实的制作过程

虚拟现实技术在实物档案中的制作可以分为以下4个步骤。

（1）通过三维软件进行原始模型的生成，在相机的辅助下完成拍摄，将照片放置在adsm。而后软件会自动进行拼接，完成原始的文件模型。

（2）利用原始模型，把三维模型在Cu1t3D Exporter中导出，便于Cu1t3D Designer 使用，与此同时，在保存之前需要将模型的材料以及场景等加以设计，值得注意的是，在这个操作过程中ads m 中应先行安装插件——Cu1t3D Exporter，而后，选择保存文件类型，大多情况下以*.cad文件格式导出。

（3）将以上内容导入Cu1t3D Designer 进行编辑。并且在Cu1t3D Designer中打开，在此基础上，针对性地选择物件和事件动作，将其衔接，表示这一实物档案能够在既定的动作下做出动作。这个过程实际上和Power-Point的文本动画设置过程类似，不同之处在于其更为复杂。

（4）将Cu1t3D对象导出。一旦将编辑的项目进行确定后便能够选择File 菜单内的Save 命令，并对路径进行选择，输入文件名，保存时对话框会有5个项目需要设置，其中物体的运动压缩设置最为关键，其次是顶点运动压缩设置，而后是声音压缩设置、形体压缩设置和HTML 文件导出设置，这样做的重点在于能够控制文件大小，全部设置完成之后点击Save，便能使其在制定的目录下实现网页的*.com文件的生成。

以徽章实物档案为例，先采用照相机对徽章实物进行拍照，利用三维图形软件，制作出徽章的原始三维模型，并导入ads Max 或MAYA，建立网页或文栏中的互动三维模型。如此一来，徽章档案通过HTMI 网页即能实现生动、形象的表达，档案使用者点击网页便能浏览其需要的“实物档案”的各种信息，实现了实时浏览。

2.3 网络虚拟现实技术的选择

随着信息技术的发展，网络虚拟现实的实现技术越来越多，各种技术都有其自身的优势和缺陷。然而，不管使用何种技术，都必须遵循以下两个原则。

2.3.1 实物档案需要选择平衡性较强的网络虚拟现实技术

为了在HTML中嵌入3D虚拟对象并正确显示，不同技术需要不同的插件。因此，最好只为存档中的所有对象选择一种技术，以实现漫游和更复杂的大型物理交互，并更有效地创建物理文件的虚拟现实[6]。提供最佳的软件选择选项（如Cu1t3D、Shockwave3D），可提供出色的系统可扩展性，并可根据需要执行许多复杂功能，但对开发人员来说却是极其复杂的。选择一个功能性软件可以大大减少创建虚拟内容的工作量，但实现系统的可扩展性将是一项挑战。

2.3.2 所有资源都必须与当前网络带宽匹配

无论使用何种技术，网络上所有已完成的虚拟对象资源都必须快速加载到客户端。为了让用户查看大型文件，服务客户端必须提供各种服务，这样才能减少使用者的等待时间。

2.4 实物档案库房的精细三维模型数据制作

目前，以虚拟形式显示的文件、图像的开发吸引了大量的用户，展厅、灯光、陈设以及三维视觉效果增强了相关文件和图像的真实性，同时也使用户能够灵活地使用相关数据[7]。虚拟现实技术应用于实物档案资源的管理，需先保障其三维虚拟档案的灵活操作性。因此，在数据加工的过程中需要对各个实物档案进行独立的模型数据控制，按照不同的型号和存储的介质等构建数据模式，根据数据库中的存储差异性生成三维模型。具体制作流程如下。

2.4.1 精细三维数据制作内容

实物档案的库房建设三维模型需要涵盖库房、档案柜、楼体以及内部环境等，其中存放实物档案的介质也是非常关键的因素，需要对其进行针对性的资源管理。库房主要是指存放实物档案的各个房间，在三维设计上力求精美，让用户体验身临其境的感觉[8]。而主楼的设计主要是为了让实物档案在虚拟现实空间看上去更为具象。

2.4.2 精细三维数据制作工艺流程

三维数据加工流程主要分为3 个阶段：第一个阶段为准备阶段，工作内容有数据的准备和采收，以及进行基础的平面图绘制；第二个阶段是建设阶段，建设三维模型和后期的效果图；第三个阶段是成果展示阶段，进行场景合成和数据成果转化。实际上，实物档案的建设十分复杂，不仅需要测量实物的类型和纹理，还要到现场采集照片，并且根据模型的大小设计装具等，这些都需要表现信息，便于后期的模型信息添加。

2.4.3 管理系统建立

在新的时代，数字技术需要实现物理记录系统的数字显示。根据不同的情况，大多数实体数字化平台都没有得到充分利用。先进的虚拟现实技术允许用户使用计算机和互联网连接实物档案，以便从用户的实物档案中获益。基于上述研究，可以了解到Cu1t3D在虚拟现实技术的应用过程中十分广泛。因此，此处不再赘述。在业务管理模块、配置管理模块以及库房展示模块都需要设置不同的管理选项：业务管理模块体现在归档、组卷著录、借阅、销毁、移交等业务；配置管理方面体现在库房配置和装具的配置；库房需要满足不同类型的存储量；存储介质的装具需要具有可拓展性[9]。目前，通过改善虚拟现实技术的各项特征，通过创新和智能设计能够提高使用者对实物档案的理解和接受，并增加实物档案的使用率，使用户能够感受到实物档案的魅力。

3 实物档案应用虚拟现实技术的推广形式

信息技术始终是档案事业发展的强大动力，《国家创新驱动发展战略纲要》为网络虚拟现实技术的发展提供了支持并指明了方向，同时也为实物文档服务的推广提供了极好的机会。5G 时代为网络虚拟现实技术提供了更高的利用率，基于5G和虚拟现实技术的双重作用可以实现更简单、更智能的多功能实物档案浏览。网络虚拟现实技术与实物文档的相结合，为实物文档的推广提供了更多样化的空间，可更好地发挥档案馆“三位一体”的功能。

3.1 “档案基本陈列+网络虚拟现实技术”推广模式

虚拟现实技术的一个重要特征是围绕文件或文件描述的再现和重组创建的模式进行的虚拟展览，在展览中展示现有的实物文档。因此，使用头盔、数据手套和其他设备的用户可以随时了解情况。特别是展馆中陈列出的有价值却无法访问的实物档案，可通过网络虚拟现实技术浏览并查看整个文件的情况与各种细节[10]。网络虚拟现实技术允许对文件实体进行三维建模，通过外部触摸终端传输实物档案物体的形状、重量、质量等外部元素，允许用户旋转、缩放等，并虚拟镜像有价值的文件，从而提供令人印象深刻的交互体验。网络虚拟现实技术使用过程中用户可以使用智能手机直观地识别有趣的展品，允许在设备上查看文件的3D图像，并播放对文件和相关故事的文本和音频、视频资料。这些资料比简单的语音讲解更有趣和生动，为用户提供了大量的视听信息和更有趣的视听互动，但在某种程度上缺乏沉浸感受。

3.2 “网上展览+网络虚拟现实技术”

网络虚拟现实技术允许使用VR 以三维展示呈现实物档案元素，使其更容易与文本、照片、音频视频等内容和形式不同的档案进行综合展示。此应用程序通常不需要额外的设备，但全景展览需要系统显示虚拟三维展览。用户可以使用鼠标或键盘向系统发送命令，以查看虚拟大厅、查看展览详细信息、收听多媒体演示等。它类似于“实物档案+网络虚拟现实技术”应用程序，没有时间和空间的限制，就可以走进实物档案资源。

3.3 移动客户端展览+网络虚拟现实技术

在“互联网+”时代，移动智能终端是构建社交网络和利用移动智能终端进行社交互动的重要手段。在移动客户展览中使用网络虚拟现实技术是一种创新的新文档展览模式，对更好服务实物档案资源潜在使用者、扩大实物档案资源利用率和丰富实物档案资源展览形式至关重要。“移动客户+网络虚拟现实技术”展会与“在线+网络虚拟现实技术”展会相似，但具有更好的用户体验，更通用的网络虚拟现实技术，更低成本的优势。例如：如果将Google Cardboard眼镜或类似设备与智能手机连接，用户可以通过手机屏幕观看虚拟展览。即使没有设备，档案文件也可以提供演示场景和物理文件来恢复三维模型，或者创建全景图像，这样手机用户就可以720°无限角度查看场景和展览的所有细节。

4 结语

综上所述，通过虚拟现实技术进行实物档案的管理与推广，无论对于实物档案来说还是对于该技术本身来说都是相辅相成的，实物档案的有效推广可让更多的人了解到虚拟现实技术的优越性，而通过虚拟现实技术人们不仅可以有效地利用和发挥实物档案的价值，还能让实物档案更好地服务大众。让更多的人了解实物档案，并认识到保护实物档案的重要性。总而言之，通过虚拟现实技术实现实物档案资源系统管理、建立实物档案资源三维模型，结合移动客户端和网上展览大力推广实物档案是切实可行的，不失为实物档案资源管理及开发利用的一种新思路。