虛擬現實與D打印技術在非遺保護中的應用探索

黃誠　楊冬梅

摘 要：非物質文化遺產作為國家珍貴的民間資源，亟待發掘和保護。對虛擬現實和3D打印技術進行了研究。這些技術的實時交互性對民間文化藝術的數字化復原具有變革性的影響，從中能夠總結和探索出非物質文化遺產的自身特色。運用最新的科技手段，嘗試建立超越實物的數字化展示場館，進而為非物質文化遺產的保護提供新的研究思路。

關鍵詞：虛擬現實；3D打印技術；數字化博物館；文化遺產

中圖分類號：G122 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.016

1 保護非物質文化遺產的意義

非物質文化遺產是對國內民間珍貴文化的傳承與探索，對其進行保護和研究具有重要的經濟和文化價值。2005年，《國務院關于加強文化遺產保護通知》明確規定非物質文化遺產是指各種各樣以非物質形式存在的、與人們的生活密切相關、一代又一代傳承下來的民間文化，包括鄉村民間表演藝術、各種村寨祭祀節日儀式、民間傳統知識和實踐以及傳統少數民族手工藝制作技能等。

保護非物質文化遺產與保護傳統文化遺產有所不同。由于非物質文化遺產的特殊屬性，客觀上不便場館收藏與展示，所以國內專門展示非物質文化遺產的民間藝術博物館非常少。在新的社會發展形勢下，我們需要探索行之有效的方法，對非物質文化遺產進行保護和研究。

2 虛擬現實與3D打印技術

新興數字的設計藝術形式——虛擬現實是一門綜合性的學科，它隨著電腦硬、軟件水平的提高而飛速發展。虛擬現實技術改變了曾經人們只能從現實生活中獲得感知的方式，通過電腦模擬沉浸式的感知，從而制造出“真實”的虛幻世界。此概念定義了虛擬現實技術的主要特征為實時交互。它有助于實現完美的互動，使顧客體驗的場景顯示在屏幕上。虛擬現實技術進一步利用了人體感官通道，顯然是可交互的。它讓人們的生活方式產生了顛覆性的變革，這使其在非物質文化遺產數字化中的運用具有了可能性。該技術是實現設計師天馬行空創意的新平臺，藝術與技術的完美融合正是其最突出的特點，因此，其在非物質文化遺產數字化中的運用具有廣闊的發展前景。

3D打印技術將會是改變傳統制造產業的新型增材技術，其具有原料成本較低、制造周期短等優勢，被稱為推動第三次工業革命的標志性生產工具。其必然會引起工業制造領域的革命性變化，進而引發更高層面的社會和經濟變革，因此受到了學術界、企業界和各國政府的高度重視。

2014-06-03，習近平主席在2014年國際工程科技大會上的主旨演講中指出，科技創新技術能夠催生一個產業，進而影響甚至改變世界。3D打印技術正是這樣的創新技術。因此，對于正處于經濟發展轉型關鍵時期新常態的中國來說，應將發展該項高新產業技術作為國家發展戰略，使其早日成為促進國內經濟增長的重要支柱產業。

2015-08-21，國務院總理李克強主持國務院專題講座，討論加快發展先進制造3D打印技術等問題。李克強等國務院領導同志在觀看了3D打印技術的應用成果展示、聽取了專家介紹后，李克強作了重要講話，指出新一輪科技革命和產業變革正在世界范圍內孕育興起，各國紛紛搶占未來產業的制高點，發達國家加緊實施再工業化，這對我國提質增效的產業轉型具有重要的意義。

3 利用數字化技術保護非物質文化遺產

利用數字技術對相關的非物質文化遺產進行信息采集和處理，可以更好地收集相關信息，從而建立非物質文化遺產數字化博物館。這樣，我們就能達到傳統意義上文化遺產保護所不能達到要求，因為利用數字技術能更安全、長期地保存這些珍貴的非物質文化遺產。具體來說，就是使用虛擬現實和三維打印技術保護非物質文化遺產超越了圍墻中的博物館實體，使用計算機、網絡和通信技術收集、顯示各種類型的民間藝術研究信息突破了時間和空間的限制，能在更大范圍內為社會服務。

3.1 理論依據

虛擬現實和三維打印技術為數字化保護非物質文化遺產提供了重要的技術支持，而心理學知識、人體工程學知識為數字博物館人機界面的建立提供了理論依據，虛擬現實人機交互理論為構建數字博物館提供了強大的理論支持。

3.2 技術依據

我國的博物館早在20年前就已經開始了對博物館數字化建設的探索。虛擬現實技術、3D打印技術以及設計軟、硬件技術的發展為三維虛擬場景的建立提供了技術支持。充分利用先進的技術、技術與藝術的結合，使數字博物館的建設向更廣泛、更深層次的方向發展，開辟保護非物質文化遺產的新思路。

3.3 非物質文化遺產數字化的應用探索

目前，非物質文化遺產數字化在非物質文化遺產保護方面的應用一般只是局限于圖片的展示說明。其他的保護方式還有相關新聞報道、數字博物館——中國非物質文化遺產網絡。近年來，一些高校和國內機構開始研究數字博物館、文物虛擬還原技術和三維掃描技術。綜合現有的研究成果，結合網絡應用的新理論，可以使用虛擬現實和三維打印技術構建更高效的數字博物館，以此保護已經受到現代商業文化沖擊的非物質文化遺產。

3.4 目前面臨的技術難點與解決思路

在非物質文化遺產保護的研究中，主要技術難點包括信息化建設、信息顯示和界面交互。解決思路：利用虛擬場景建模技術和三維建模軟件創建一個虛擬展廳，三維虛擬展示民間工藝品的修復和動畫制作過程。虛擬場景交互顯示使用虛擬現實技術和3D打印技術創建了一個“真實”的三維虛擬世界，人們可以通過網絡共享這些虛擬世界。這種技術允許觀眾通過虛擬博物館了解非物質文化遺產。數字解決方案資源管理在虛擬博物館、數字化博物館中擁有大量的信息，嘗試構建擁有廣泛非物質文化遺產資源的數字化博物館是推動非物質文化遺產保護的重要途徑。

4 創建數字化博物館的構想

4.1 研究內容

嘗試創建以互聯網為基礎的虛擬非物質文化遺產數字化平臺。通過此平臺，人們可以查閱資料，既可以服務于專業人士，例如文化遺產研究文物保護部門的工作人員，又可以探索民間藝術設計師的藝術與設計本質。建立非物質文化遺產數字化博物館的重點是建立一個更完整的數字民間藝術博物館，包括使用數字多媒體技術對藝術設計的非物質文化遺產進行學術分類、信息存儲，建立一個信息符號庫和材料數據庫，借鑒發達國家的非物質文化遺產數字化信息采集模式，利用高科技展示非物質文化遺產。

4.2 基本模型

通過上面對軟、硬件數字化構想的分析，我們可以構建出一個基于數字民間藝術博物館模型的數字網絡。在這個數字博物館系統中，網絡互動技術是基礎，最終系統接受的網絡訪問和接收的反饋信息等將會迅速、有效地反饋給用戶。通過合理的人機設計，達到真正虛擬場景、人機互動的效果。使用虛擬現實和三維打印技術構建交互式仿真場景，能給人以身臨其境的感覺。在整個系統中，通過各種高新技術的應用，可以使虛擬博物館具有展覽、收藏和研究的功能。

參考文獻

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[3]王雪瑩.3D打印技術產業發展及前景分析[J].中國高新技術企業，2012（26）.

〔編輯：王霞〕