關于應用現代技術的實物檔案建設研究

蔣 暉

（南京林業大學藝術設計學院，江蘇南京，210037）

作為建構一個民族、國家文化體系的重要組成，實物以物質存在的形式見證和記述著特定歷史時期、地域中社會文化的變遷和發展。時光的流逝、歷史的更迭帶來了社會環境、經濟結構、文化思想以及人們生活方式的轉變，這其中實物文化也不可避免地經歷著傳承、發展、斷裂和重構的過程。尤其是近年來全球化發展步伐的推進，面對洶涌而來的商業文化，承載著傳統文化記憶的民間器物正面臨被擠壓和侵蝕的境地，大量的民間器物因遺失、損毀、失傳而逐漸消失在人們的視野和記憶中。搶救性的保護、整理和研究民間器物已成為亟待解決的現實。盡管我國對民間器物的收藏和關注有較長的歷史，但是，對以民間器物為代表的民間物質文化所展開的保護和研究仍缺乏系統化、理論化以及具有深度和廣度的梳理和探討，其社會影響和大眾關注度也不盡如人意。然而，依照傳統的文化研究和保護方式解決這一問題存在明顯的困難。這是由于在傳統的歷史學研究中，實物檔案是梳理、勾勒歷史面貌和文化脈絡的重要史料。但是，文字檔案在書寫、整理、保存等各個環節都不可避免地受到各種內外因素的影響。存世的實物檔案多關注以皇室、貴族和上層社會為代表的精英文化，對于社會中下層以及市井民間的文化、生活則較少涉及，或存在片面性的記述。此外，民間器物多涉及社會中下層群體日常生活中使用的物品，它們與人們的生活、民風民俗有著緊密的聯系，脫離了此類器物的使用情境將無法準確還原和解釋其具備的功用和被賦予的文化內涵。因而，僅憑實物檔案和傳統的文化保護、研究路徑是很難對民間器物以及民間文化做出系統全面的保護、研究和傳承的。

故此，本文針對民間器物的特點，探討應用增強現實技術（Augmented Reality）介入民間器物文化保護和檔案建設工作的可行性路徑，從而為民間器物文化研究、地方民風民俗以及文化傳承提供新視角和新方式。

2 應用增強現實技術建構實物檔案的優勢

實物檔案建設中引入增強現實技術，其目的是通過對實物進行數字化的采集、整理、匯編和儲存，并與相關信息數據進行整合、梳理，以多媒體、集成化、可交互的方式對其進行保護、研究和展示，從而使實物不是存在于檔案館或博物館中孤立的個體，而是與自然、社會環境相關聯、打通歷史與現在的窗口，最大限度地回歸民間實物所處的歷史和文化環境。此外，增強現實技術的引入能有效減少外界因素對器物實體的磨損和傷害，有利于歷史史料的保存和壽命的延長，同時，數字化、系統化、可交互的民間實物檔案建設將極大地簡化研究過程中數據的查詢、提取，也更有利于普通大眾對民間實物、民間文化的認識和感受。

近年來，在虛擬現實基礎上發展起來的增強現實已成為一項具有廣泛應用前景的熱門計算機技術。隨著該技術的日益成熟，與之相關的應用平臺和設備愈加多樣化，這使得增強現實技術的應用已不再局限于計算機領域，而更多地被引入諸如軍事、文化、教育、醫學等領域之中。區別于虛擬現實技術，增強現實技術可將不同類型的信息數據進行整合處理，并實時與現實環境或事物進行疊加，從而為研究者及用戶提供一個可交互、信息易獲取的浸入（半浸入）式的增強現實環境。與此同時，可穿戴設備與該技術的結合進一步提升該技術在實際應用中的便捷性和效率，使用者不再需要直接接觸硬件設備便可實時獲取所見事物及其相關的數據信息。

正是基這一優勢，增強現實技術開辟了文化遺產繼承、整理、研究、宣傳及保護的新局面和新途徑。以博物館為例，當前世界范圍內，增強現實在博物館中的應用最為廣泛和深入，也最受認可。該技術與智能手機、平板電腦等便攜式硬件設備相結合，成為提升藝術品、文物、古跡的吸引力，吸引更多的普通大眾關注、參與文化遺產保護的重要方式。尤其是新一代可穿戴觀看設備的出現，使增強現實技術的應用變得更靈活和多樣。新一代可穿戴觀看設備的外形、重量基本與普通眼鏡無異，增強現實技術可通過此類設備將虛擬信息、圖像與現實的藝術品、文物、古跡相疊加，佩戴該設備的使用者無需使用雙手操控設備和系統，系統會根據使用者所觀看到的現實事物自動提供相應的虛擬信息數據，從而極大地提升博物館環境中觀看過程的趣味性、個性化以及高效性。同時，為了能進一步簡化可穿戴觀看設備以及增強現實系統的使用，真正達到在增強現實環境下的無觸碰信息交互，目前研發的增強現實交互系統已能夠達到對人體動作、手勢的捕捉和感應，令用戶可以無障礙獲取數據信息，且不會影響用戶對現實環境和事物的觀看和感知。該項進展使得文化遺產保護和研究的方式、途徑有了多樣性的選擇。比如，在歷史遺跡的研究中，研究人員可通過佩戴搭載增強現實技術的可穿戴觀看設備實時獲取所見歷史遺跡、文物相關的信息數據，并通過動作、手勢與交互平臺互動，在不妨礙實際觀看的前提下，調取與之關聯的更多數據信息或獲得更多輔助功能。

對于實物檔案保護建設而言，該項技術彌補了以往民間實物檔案建設中的不足。由于民間實物的自身特質，以及以往對于民間文化保護的重視力度不足，相當數量的民間實物已經毀損或遺失，當前只能通過有限的圖片或文字重構當時的面貌。同時，很多的民間實物與地方民風民俗有緊密聯系，此類實物的檔案建設必須與其所處的社會、自然環境相結合。而增強現實技術可通過二維圖片對已遺失器物進行三維模型的重建，同時，該技術將現實與過去進行整合，通過對現實場景的掃描成像將相關信息數據與現實環境、事物進行疊加，可最大限度地還原實物原本的面貌，打通現實與歷史之間的通道。

因此，應用增強現實技術及相關設備展開的民間實物檔案建設將使得民間實物的保護和檔案不再停留在傳統檔案建設的文本化、平面化、信息單向傳輸的單一方式。民間實物通過增強現實技術的輔助成為立體網狀的數字檔案，在此檔案中民間實物以視覺化、可交互的形式被再現、復原，與其他相關數字信息和已有相關檔案信息相關聯、共享。簡單而言，增強現實技術建構的民間實物檔案以視覺化的方式記錄、展現實物的特點，還原實物特有的語境，勾勒實物分布的特性以及變遷的軌跡，與此同時對實物展開橫向同時期、同類型的比較研究，以及縱向的不同歷史時期的研究。

3實物檔案應用現代數字化技術的具體分析

本文要探討的是應用增強現實技術建構民間實物檔案原型，通過可穿戴設備為研究者和普通用戶在任意環境下提供可交互的、可視化的、信息可實時獲取的民間實物數字檔案系統。該檔案系統應具備以下功能：

其一，實物增強現實數字檔案與現實事物、環境相疊加。比如，隨著社會、城市的發展，很多民間實物已遠離其原本所處的環境，如今的人們只能看到一些與實物相關的遺跡、建筑，無法真實感知器物具體的使用情況、功能。增強現實建構的民間器物數字檔案可讓用戶通過佩戴可視穿戴設備，實時調取與所見事物相關的民間實物信息，以此將民間實物進行情境化的展現。

其二，檔案系統可篩選與之相關或同類型的民間實物信息，以可視化的方式主動提供給用戶。該功能能夠為研究人員提供全面的相關信息，簡化研究人員的資料采集和整理工作；對于普通用戶，系統化的提供相關信息將有助于幫助普通用戶建立對民間實物橫向和縱向的認識。

其三，為研究者及普通用戶提供更為詳實的民間實物信息。多數實物因保護的需要無法給研究者提供近距離的研究，增強現實技術通過為實物建立三維數字模型以及對實物材質、紋樣的數字信息收集，允許研究者進行全方位、近距離的觀察。同時，配合相應的感應設備，用戶可以對實物建立起多方位的感官認知。

其四，在任意環境下（室內或室外環境下），使用者只需要通過簡單的肢體語言和頭部動作就可以與數字檔案進行互動，調取所需的信息數據。尤其在室外環境下，該技術極大地提高了民間實物檔案的利用率和有效性，研究者不僅可以隨時調取資料展開研究，同時也可以實時對已有檔案資料進行增補。

基于以上要求，該檔案系統從幾個方面可滿足以下的條件：

第一，對于使用者而言，該檔案系統的交互界面是簡潔、易懂的，其使用設備易于操作。并且，使用該系統時，使用者需要操作和交互的設備盡量簡化，包括設備的數量、體積和重量。

第二，基于民間實物保護及檔案建設工作的長期性和復雜性，用戶在使用該檔案系統時能夠快速、便捷地增補新的數據信息，并能夠根據個人使用習慣和需要的不同對其進行一定程度的個性化修改。

第三，為了能夠使該檔案系統有廣泛的影響力、發揮更大的作用，使用該系統時所需的硬件設備應盡量簡化并降低成本。同時，該檔案系統的安裝方式應簡化、其適用環境應多樣化，不僅包含檔案館、博物館等專業機構，也適用于其他公共和私有設施中。

因此，民間實物增強現實數字檔案系統需由以下部分組成：

第一，民間實物的數字化建設。其一，對個別民間實物的數字信息采集以及三維模型的建設。其中包括實物重量、外觀、體積、材質、結構等數字信息采集以及基于掃描和平面圖像建立3D模型。其二，對民間實物的使用場合、使用過程進行數字化模擬以及三維模型的建設。

第二，用戶交互平臺建設。在該檔案系統中，用戶選擇或激活一件實物或相關場景的3D模型，系統將能夠實時向用戶提供一系列功能選擇。包括對三維模型的縮放、旋轉；三維模型材質觸感的提供；相關檔案數據庫的主動調取和顯示。

第三，檔案系統測試。選擇不同的移動設備對系統進行測試。根據手機、平板電腦、筆記本電腦、可穿戴移動設備的不同特點，對系統進行調試。調試分為室內和室外兩種不同環境。通過移動設備的攝像頭，對準相應的民間實物或與之相關的場景，相應的信息將會在移動設備上顯示。移動設備將為使用者提供虛擬檔案信息，顯示實物的三維模型、數據以及與之相關的其他信息等等。使用者通過點擊或肢體活動對實物及其相關場景進行多角度觀察，并調取更多所需檔案資料。

檔案系統建設中最重要的目的之一就是為研究者和普通大眾提供對實物及其存在、發生時空的真切感受和認識?；趯嵨锱c所處歷史階段、所處社會條件、自然環境之間的緊密聯系，對其的理解和解讀必須將實物以及相關的時空信息作為有機整體進行綜合性的研究。因此，運用現實技術建立的檔案系統不僅為使用者提供對民間器物的多方位感官認知和體驗，并實時根據使用者的觀看和需要提供相關的系統化資料數據，同時，該檔案系統綜合多媒體的各方優勢，使民間實物檔案具備可視、可觸、個性化的特點，并使其能夠不斷地被豐富和完善。可視化、可交互、多媒體集成的民間實物增強現實檔案將成為未來民間實物以及民間文化保護、研究的有效方式之一。

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