基于Web 3D技術的非物質文化遺產數字化保護

摘 要：非物質文化遺產對于人類社會具有重要的意義。數字技術的出現及應用為我們保護非物質文化遺產提供了重要的思路和方法。Web 3D技術的優勢在于其精致的畫面效果和優秀的用戶體驗。通過Web 3D技術構建的非物質文化遺產網絡三維展示平臺，為我們展示、宣傳、保護非物質文化遺產提供了新的方法。

關鍵詞：非物質文化遺產；數字化保護；虛擬現實；Web 3D

非物質文化遺產作為傳統文化的重要組成部分，具有悠久的歷史、豐富的文化內涵與重要的研究價值。在全球化、現代化、城市化和信息化的時代大背景下，傳統文化遺產，特別是非物質文化遺產，正遭受被損壞和消亡的嚴重威脅。如何有效地保護非物質文化遺產成為全社會所關心的一個重要問題。Web 3D技術是近年來新興的一種虛擬現實技術，具有廣闊的發展前景。本文正是要對在對Web 3D技術進行分析的基礎上，分析Web 3D技術在非物質文化遺產保護中的應用。

1 非物質文化遺產的數字化保護

聯合國教科文組織在2003年提出的《保護非物質文化遺產公約》中將非物質文化遺產的定義為：“非物質文化遺產指被各群體、團體、有時為個人視為其文化遺產的各種實踐、表演、表現形式、知識和技能及其有關的工具、實物、工藝品和文化場所?！逼浞懂牥ǎ旱谝?，口頭傳說和表述，包括作為非物質文化遺產媒介的語言。第二，表演藝術。第三，社會風俗、禮儀、節慶。第四，有關自然界和宇宙的知識和實踐。第五，傳統的手工藝技能。[1]我國對于非物質文化遺產的定義則在其基礎之上，結合我國實際加入了第六點即與上述表現形式相關的文化空間。[2]

非物質文化遺產種類繁多、內容復雜。作為綜合性的文化遺產類型，非物質文化遺產具有獨特性、傳承性、民族性、地域性等特點。[3]但是從保護的角度來講，我們應當更加重視非物質文化遺產的活態性。通過對于非物質文化遺產的概念及涵蓋內容的分析我們發現，非物質文化遺產主要表現為人的生產和生活方式。雖然很多非物質文化遺產也是通過一定的物化形式得以呈現，但其本質仍是一種流動的活態性的存在。如果說物質文化遺產強調了遺產的物質存在形態、靜態性、不可再生和不可傳承性，保護也主要著眼于對其損壞的修復和現狀的維護。那么非物質文化遺產則是物質的、有形的因素與非物質的、無形的精神因素的復雜的結合體，而兩者之間是水乳交融、彼此難以分割的關系。對于這一復雜的結合體進行保護與展示是我們面臨的一個難題。正因如此，在對非物質文化遺產在世界各國的現狀進行了認真的評估后，人們發現，非物質文化遺產的保護較之物質文化遺產面臨更嚴峻的形勢。

另外，許多非物質文化遺產強調“場”，即對于文化空間的重視。文化空間是指“定期舉行傳統文化活動或集中展現傳統文化表現形式的場所，兼具空間性和時間性?！盵4]許多的非物質文化遺產在離開了孕育它的獨特的時間和環境之后也就失去了其多獨有價值和意義。例如，侗族唱大歌就在鼓樓，鼓樓就是其文化空間，要是換了一個地方就不對味了。[3]因此，在對非物質文化遺產的保護和展示過程中，如何最大程度的保護其文化空間，使人們在觀賞這些非物質文化遺產時得到“在場”的感覺也是我們要解決的一個重要問題。

非物質文化遺產的數字化保護是指利用現有的數字信息技術，對非物質文化遺產進行分類、制作與存儲，建立文字、圖像、音頻、視頻、動畫等數據庫，并配有強大的搜索引擎，實現數字化再現。非物質文化遺產的數字化保護首先要做的工作是數字信息的獲取。數字信息的獲取包含了二維信息獲取和三維信息獲取兩方面。二維信息獲取包括文字、圖片、視頻等資料的數字化與計算機存檔。三維信息獲取包括對遺跡、文物的三維掃描與模型重建等。其次，是對于非物質文化遺產的數字化展示與傳播。通過數字技術，對非物質文化遺產的生產方式、使用方式、消費方式、流通方式、傳播傳承方式等進行復原、并以互聯網為平臺進行展示。通過四通八達的網絡環境，使文化遺產的展示、傳播與利用極為便利和充分，打破了特定時間、場所的限制，最大限度地實現了文化資源的利用和共享。非物質文化遺產的數字化展示與傳播具體的實現手段有創建非物質文化遺產數字化博物館，采用數字敘事記錄和保護非物質文化遺產等。近年來虛擬現實技術也逐漸應用到對非物質文化遺產的保護過程中。虛擬現實技術具有參與性、沉浸性、交互性和想象性等特性，能夠為用戶提供更加逼真的體驗，從而能夠更好地對于非物質文化遺產進行展示和傳播。虛擬現實涉及計算機軟硬件等多方面技術，本文主要研究的就是虛擬現實技術中的Web 3D技術以及其在非物質文化遺產保護中的應用。

2 應用于非物質文化遺產保護的Web 3D技術

非物質文化遺產來自于民間。因此，其不應僅存在于博物館和特定場所之中，而應回歸于民間，只有這樣其才具有長久的生命力。對于非物質文化遺產，我們不僅需要保護和保存它們，還需要通過新的思路和方法賦予其與時俱進的含義，使大眾能夠真正了解它、感受它，使它與我們的現實生活息息相關。而對于非物質文化遺產的傳播和展示是我們實現這一目標的重要手段。

Web 3D技術可以看成是互聯網技術和3D圖像顯示技術相結合的產物，是互聯網上實現3D圖形技術的總稱。Web 3D技術具有強大的交互性、更強的真實感及在網絡上易于傳輸的特點。借助Web 3D技術進行非物質文化遺產的保護一方面我們可以借助互聯網的風帆使非物質文化遺產達到以往所不能達之處，廣泛地對其進行傳播；另一方面3D圖像技術又可以克服傳統文字、圖片、視頻等手段展示的不足，使其更真實，更形象也就更具影響力。下面就對在非物質文化遺產保護中常用到的幾種Web 3D技術加以介紹，并分別對其長處和不足加以分析。

（1）基于VRML的Web 3D技術。VRML（Virtual Reality Modeling Language）即虛擬現實建模語言，是最早的一種Web 3D技術。可用于非物質文化遺產的數字化博物館的建設。VRML為我們提供三維空間以及簡單的三維模型等，并且支持紋理映射、視頻、音頻、對象運動和碰撞檢測等，允許我們搭建三維場景并進行漫游等活動。X3D是VRML標準的升級版本。X3D整合正在發展的可擴展標記語言、JAVA、流技術等先進技術，包括了更強大、更高效的3D計算能力、渲染質量和傳輸速度。作為一種早期的Web 3D技術VRML也存在一些不足之處。例如，其生成的文件尺寸較大，其瀏覽效果受到了網絡帶寬的制約。另外通過VRML生成的模型對于材質和光效的表現不足，無法為用戶帶來逼真感和沉浸感，這些都制約了其在非物質文化遺產保護中的應用。endprint

（2）基于3D引擎的Web 3D技術。近年來一些以Virtools為代表的高互動3D應用的研發平臺及軟件，也逐漸應用到互聯網應用的開發中。這些軟件可以整合3D的模型及場景、2D圖形及音效，并運用自身豐富的行為模塊添加交互，其最終生成的作品也可以發布成網頁格式進行傳播。因此，也可運用到非物質文化遺產的展示及傳播中。例如，Virtools就是2010年上海世博會網上世博官方規定的兩種實現技術之一。相對于VRML，該技術有以下幾方面的優點：1）精美的畫面效果。雖然Virtools等軟件自身不具備3D建模功能。但其支持如3DS等多種3D文件格式。我們可以輕松地將在3D Max、Maya等3D建模軟件中建好的精美的模型及貼圖材質導入其中。另外通過shaders等高級的動畫渲染技術，Virtools可以實時的模仿自然界中逼真的光影效果，這無疑極大地增加了畫面的真實感以及瀏覽者的沉浸感。2）功能強大，自身內置豐富的交互行為模塊。Virtools具備友好的圖形化用戶界面，并且自身包含400多個功能豐富的腳本模塊，通過這些模塊即使是那些不懂得程序設計的人員也可以通過“拖拽”的方式實現多種交互功能，完成復雜的應用程序。3）支持腳本語言進行進一步的開發。針對高級的設計者Virtools提供了VSL（Virtools Scripting Language）這一強大腳本語言，利用VSL設計人員可以根據自身需要實現相應的功能，從而實現一些利用Virtools內置的腳本模塊所無法實現的效果。4）支持豐富多樣的外部設備。Virtools支持諸如游戲手柄、操縱桿、方向盤等多種外部設備。相比于傳統的鼠標鍵盤，這些外部設備可以為瀏覽者帶來更強的參與感和沉浸感。

當然這類技術也存在一些問題如生成的文件尺寸過大，在現有的網絡帶寬的條件下瀏覽起來過于吃力。另外Virtools需要用戶在瀏覽時安裝額外的插件，這也影響了用戶的體驗。

（3）Flash 3D技術。Flash 3D技術是指所有基于Flash Player播放器播放的且可交互的實時三維畫面信息的總稱。相對于其他的Web 3D技術，Flash 3D技術擁有以下幾個優點：1）Flash 3D技術基于的Flash平臺，有無可比擬的用戶規模。以Flash Player作為客戶端，幾乎可以跨域任何操作系統和電腦運行。Adobe官方表示，全世界99%的互聯網用戶都在使用Flash內容，而Adobe Flash Player已經被99%的上網電腦以及移動設備在使用。[5]這使得用戶可以隨時隨地進行瀏覽。2）Flash平臺所運行的文件體積小，下載速度快。這也是很多其他的Web 3D技術所不具備的。3）運用Flash 3D技術制作的產品具有精美的畫面效果。在很多Web 3D技術中只能生成簡單的幾何體，在材質和渲染方面的功能也不強。而大多數Flash 3D引擎都可以導入在3D Max等軟件中制作的3D模型及其材質。這也使得Flash 3D技術可實現精美的畫面效果。

3 Web 3D技術在非物質文化遺產的保護中的應用實例

非物質文化遺產種類繁多，形式多樣。中國藝術研究院中國民族民間文化保護工程國家中心編寫的《中國民族民間文化保護工程普查工作手冊》中將我國的非物質文化遺產分為了民間文學、民間美術、民間舞蹈、消費習俗等16大類。不同類別的非物質文化遺產在保護上所采取的方法也各有不同。Web 3D技術的優點在于其精致的畫面效果和對于人物動作的準確的再現等。因此，本文主要通過構造黑龍江省民間舞蹈類非物質文化遺產的交互體驗式網絡展示平臺，來分析Web 3D技術在其中的應用。

（1）平臺的結構。黑龍江省民間舞蹈類非物質文化遺產的交互體驗式網絡展示平臺主要包括三個子模塊：1）多媒體點播模塊，該模塊的主要功能是為用戶提供關于黑龍江省民間舞蹈類非物質文化遺產的視頻、三維動畫、音頻、圖片以及文字等多媒體信息。通過該模塊用戶可以對黑龍江省民間舞蹈類非物質文化遺產基本信息有一個全面的了解。2）體驗展示模塊，該模塊通過Flash 3D技術使用戶能夠在三維空間內漫游，多角度對于所表演的舞蹈進行觀賞，并與之進行簡單的交互以增強現場體驗感。3）信息交互模塊，主要負責用戶的留言等交流功能的模塊。

（2）制作要點。1）資料收集及整理。這部分工作主要是收集該平臺展示的視頻、圖片、文字等資料，并對其文件格式及文件尺寸等簡單的處理以適合在互聯網上傳播。2）創建3D模型。該平臺的模型主要包括兩部分：表演民族舞蹈的

虛擬人物和跳舞表演的文化空間。對于表演的環境由于其形狀較為規則。因此，我們采取的是直接運用Flash 3D三維引擎所自帶的基本幾何體如立方體、面片等進行構建，然后賦予在PhotoShop等軟件中制作的貼圖。這樣做的好處是在保證畫面效果的同時，最大程度地減少了運算量。對于表演民族舞蹈的虛擬人物我們主要在三維動畫軟件3D Max中制作完成，然后將模型轉化為3DS或DAE等格式并導入到Flash引擎中。需要注意的是僅第一批黑龍江省級非物質文化遺產就包括如鄂倫春族薩滿舞、滿族東海莽式舞等6項民間舞蹈。不同的舞蹈種類在表演環境、表演者身材衣著等方面有較大差別，需要分別去創建。3）進行動畫設置。模型創建完成之后，我們可以根據實際的需要進行動畫設置。該平臺中的動畫主要包括兩部分即三維空間內的虛擬攝像機動畫和場景內人物及道具的動畫。對于簡答的動畫如位移及旋轉等，我們可以通過Actionscript中相應的函數來實現。對于虛擬人物的舞蹈動畫我們可以在三維軟件之中事先做好，然后導入到Flash之中。另外隨著Motion Capture（動作捕捉）設備的逐漸普及，我們也可以首先運用Motion Capture設備對于民間舞蹈表演家的動作進行采集，然后在ActionScript 3.0中對于所采集的數據進行分析，從而得出人物主要關節在空間內的運動數據并將這些數據值賦給我們的模型。這也極大地加快了我們制作動畫的速度和質量。對于虛擬攝像機的動畫我們可以導入在三維軟件中制作完成的動畫，也可以通過程序進行設置。4）添加交互行為。為了讓觀眾在觀賞時能夠獲得更加身臨其境的體驗。我們需要為人物及場景添加交互行為。通過ActionScript 3.0中的完善的事件及消息響應機制，我們可以為我們所構建的場景及場景內的模型添加交互行為。例如，鼠標點擊以及鼠標移動等。在本平臺中的交互行為主要包括用鼠標和鍵盤控制虛擬攝像機來實現在場景中的虛擬漫游，改變場景中的貼圖和燈光等。5）整合各個功能模塊。這部分工作主要包括設計整個平臺的界面，并對各個模塊的進行整合，以及整個平臺的測試等。

參考文獻：

[1] 保護非物質文化遺產公約[J].中華人民共和國全國人民代表大會常務委員會公報，2006：138-145.

[2] 國務院辦公廳.關于加強我國非物質文化遺產保護工作的意見[Z].2005.

[3] 王文章.非物質文化遺產概論[M].教育科學出版社，2008：60，55.

[4] 中囯藝術研究院中國民族民間文化保護工程目家中心.中國民族民間文化保護工程普查手冊[M].文化藝術出版社，2005：1.

[5] [DB/OL]http：//www.adobe.com/products/player_census/flashplayer/.

作者簡介：朱海澎（1983—），中國傳媒大學藝術與科學專業在讀博士研究生，東北農業大學講師。endprint