基于虛擬現實技術的實物檔案資源研究與推廣

牛雨 韓蓓

(山東商業職業技術學院 山東濟南 250103)

實物檔案是指在職能中可以直接生成并得到、收集的一種在實物的載體上保存的歷史記錄，其具有原始性、直觀性等特點。在科技和檔案工作相互交融的過程中，實物檔案也開始趨向于信息化保存。虛擬現實技術的出現給予實物檔案推廣的創新增加了空間。同時,無論在陳列還是空間上，簡單的展覽模式已經無法滿足現代人對參觀的需求，虛擬現實技術不僅可以滿足參觀的視覺體驗，還能在互聯網技術的輔助下不限制時間和地點，實現用戶和實物檔案之間的互動[1]。另外，實物檔案的信息傳播不僅有利于社會群體參觀，還有利于宣傳實物檔案，保障實物檔案的價值，發揮其歷史價值和現實價值。面對無法修復的實物檔案，還可通過虛擬現實技術對其進行修復，3D體驗使實物檔案解除了經濟和時空的限制，有效地拓展了實物檔案的社會服務功能，可見基于虛擬現實技術的實物檔案資源研究與推廣意義重大。

1 實物檔案的特性

1.1 直觀性、原始性

“實物”是指客觀存在的物體，通過人的感官、視覺等能夠識別的對象，并在大腦中形成圖像或其他認知特征。和實物檔案相比，其他文件系統主要通過視覺或文本或圖形媒體來解釋內容[2]。實物檔案的載體是可以用現代儀器測量、分析和識別的物理物體。實物檔案基于對人腦中“物”概念的整體判斷，經過邏輯思維處理，并通過勞動以物理形式實現。因此，實物檔案的客觀存在是原始的，沒有系統地概括和夸大。

1.2 可考察性、客觀實在性

實物檔案自身就是一種物體，這種物體具有客觀存在性，其能夠進行后天的考察，是指利用實物檔案實施長時間的考察，并且以全新的思維方式構建出新的理論和研究成果[3]。實物檔案以物體的形式出現在大眾的視野中，在特定的空間內能夠保障一定時間的穩定性。

1.3 種類多樣，載體廣泛

實物檔案的種類較多，不僅涵蓋獎杯和校徽等實物，還涵蓋各類證件等。除此之外，實物檔案的載體也是十分寬泛的，有木質材料、鋁質材料和紙質材料等。

1.4 形狀繁雜，存放分散

因為實物檔案的屬性不同，因此其在外形上具有較大的差異性，長方形和正方形抑或是圓柱形都是實物檔案的形狀之一，其在尺寸上也不盡相同。與此同時，實物檔案和檔案相比具有分散性，其不僅會被存放于圖書館，還可能存放在博物館或是會議室[4]。為了達到宣傳、推廣以及管理實物檔案的目的，通過虛擬現實技術對實物檔案進行推廣勢在必行。

2 虛擬現實技術在實物檔案資源中的實現過程

文化遺產已經迎來數字化的保護時代，在非物質文化遺產保護方面，數字化技術正在發揮著越來越重要的作用[5]。在虛擬三維模型創建交互建設中，為了保持實物檔案數字化視覺傳播的一致性，實物檔案的數字化圖形圖像符號在限定范圍內必須保持完整性、真實性、標準化和統一化的規范性設計。

2.1 虛擬現實的開發工具

現階段，我國市場上的虛擬現實技術可選擇性能較多，比較知名的有VRML、Viewpoint等。而從技術的可實現性角度出發，容易使用和拓展性強的技術則是開發工具的首選，而后便是技術的交互性和質量等方面。從這些元素來看，優勢較為顯著的是Cu1t3D，其是Cycore公司開發研制的WEB3D技術，能夠幫助設計師制作3D 立體產品，在此基礎上，通過視覺的呈現方式將實物檔案應用時的交互功能體現出來。用戶在使用的過程中能夠通過旋轉和移動等形式操作物件，利用多媒體音效的加持，使物件和操作相互交融，更好地展現出物體的真實屬性。Cu1t3D是通過3個功能程序構建而成的，分別是Cu1t3D Exporter、Cu1t3D Designer、Cu1t3D Player。Cu1t3D Designer 是技術的核心構成，能夠實現虛擬現實技術的交互性；Cu1t3D Player 是輔助瀏覽器進行使用的，主要的功能在于實現實物檔案的交互性能；Cu1t3D Exporter則是插件的中轉站，能使建模軟件以最佳的狀態將三維模型導出，方便下一步驟的操作。

2.2 虛擬現實的制作過程

虛擬現實技術在實物檔案中的制作可以分為以下4個步驟。

（1）通過三維軟件進行原始模型的生成，在相機的輔助下完成拍攝，將照片放置在adsm。而后軟件會自動進行拼接，完成原始的文件模型。

（2）利用原始模型，把三維模型在Cu1t3D Exporter中導出，便于Cu1t3D Designer 使用，與此同時，在保存之前需要將模型的材料以及場景等加以設計，值得注意的是，在這個操作過程中ads m 中應先行安裝插件——Cu1t3D Exporter，而后，選擇保存文件類型，大多情況下以*.cad文件格式導出。

（3）將以上內容導入Cu1t3D Designer 進行編輯。并且在Cu1t3D Designer中打開，在此基礎上，針對性地選擇物件和事件動作，將其銜接，表示這一實物檔案能夠在既定的動作下做出動作。這個過程實際上和Power-Point的文本動畫設置過程類似，不同之處在于其更為復雜。

（4）將Cu1t3D對象導出。一旦將編輯的項目進行確定后便能夠選擇File 菜單內的Save 命令，并對路徑進行選擇，輸入文件名，保存時對話框會有5個項目需要設置，其中物體的運動壓縮設置最為關鍵，其次是頂點運動壓縮設置，而后是聲音壓縮設置、形體壓縮設置和HTML 文件導出設置，這樣做的重點在于能夠控制文件大小，全部設置完成之后點擊Save，便能使其在制定的目錄下實現網頁的*.com文件的生成。

以徽章實物檔案為例，先采用照相機對徽章實物進行拍照，利用三維圖形軟件，制作出徽章的原始三維模型，并導入ads Max 或MAYA，建立網頁或文欄中的互動三維模型。如此一來，徽章檔案通過HTMI 網頁即能實現生動、形象的表達，檔案使用者點擊網頁便能瀏覽其需要的“實物檔案”的各種信息，實現了實時瀏覽。

2.3 網絡虛擬現實技術的選擇

隨著信息技術的發展，網絡虛擬現實的實現技術越來越多，各種技術都有其自身的優勢和缺陷。然而，不管使用何種技術，都必須遵循以下兩個原則。

2.3.1 實物檔案需要選擇平衡性較強的網絡虛擬現實技術

為了在HTML中嵌入3D虛擬對象并正確顯示，不同技術需要不同的插件。因此，最好只為存檔中的所有對象選擇一種技術，以實現漫游和更復雜的大型物理交互，并更有效地創建物理文件的虛擬現實[6]。提供最佳的軟件選擇選項（如Cu1t3D、Shockwave3D），可提供出色的系統可擴展性，并可根據需要執行許多復雜功能，但對開發人員來說卻是極其復雜的。選擇一個功能性軟件可以大大減少創建虛擬內容的工作量，但實現系統的可擴展性將是一項挑戰。

2.3.2 所有資源都必須與當前網絡帶寬匹配

無論使用何種技術，網絡上所有已完成的虛擬對象資源都必須快速加載到客戶端。為了讓用戶查看大型文件，服務客戶端必須提供各種服務，這樣才能減少使用者的等待時間。

2.4 實物檔案庫房的精細三維模型數據制作

目前，以虛擬形式顯示的文件、圖像的開發吸引了大量的用戶，展廳、燈光、陳設以及三維視覺效果增強了相關文件和圖像的真實性，同時也使用戶能夠靈活地使用相關數據[7]。虛擬現實技術應用于實物檔案資源的管理，需先保障其三維虛擬檔案的靈活操作性。因此，在數據加工的過程中需要對各個實物檔案進行獨立的模型數據控制，按照不同的型號和存儲的介質等構建數據模式，根據數據庫中的存儲差異性生成三維模型。具體制作流程如下。

2.4.1 精細三維數據制作內容

實物檔案的庫房建設三維模型需要涵蓋庫房、檔案柜、樓體以及內部環境等，其中存放實物檔案的介質也是非常關鍵的因素，需要對其進行針對性的資源管理。庫房主要是指存放實物檔案的各個房間，在三維設計上力求精美，讓用戶體驗身臨其境的感覺[8]。而主樓的設計主要是為了讓實物檔案在虛擬現實空間看上去更為具象。

2.4.2 精細三維數據制作工藝流程

三維數據加工流程主要分為3 個階段：第一個階段為準備階段，工作內容有數據的準備和采收，以及進行基礎的平面圖繪制；第二個階段是建設階段，建設三維模型和后期的效果圖；第三個階段是成果展示階段，進行場景合成和數據成果轉化。實際上，實物檔案的建設十分復雜，不僅需要測量實物的類型和紋理，還要到現場采集照片，并且根據模型的大小設計裝具等，這些都需要表現信息，便于后期的模型信息添加。

2.4.3 管理系統建立

在新的時代，數字技術需要實現物理記錄系統的數字顯示。根據不同的情況，大多數實體數字化平臺都沒有得到充分利用。先進的虛擬現實技術允許用戶使用計算機和互聯網連接實物檔案，以便從用戶的實物檔案中獲益。基于上述研究，可以了解到Cu1t3D在虛擬現實技術的應用過程中十分廣泛。因此，此處不再贅述。在業務管理模塊、配置管理模塊以及庫房展示模塊都需要設置不同的管理選項：業務管理模塊體現在歸檔、組卷著錄、借閱、銷毀、移交等業務；配置管理方面體現在庫房配置和裝具的配置；庫房需要滿足不同類型的存儲量；存儲介質的裝具需要具有可拓展性[9]。目前，通過改善虛擬現實技術的各項特征，通過創新和智能設計能夠提高使用者對實物檔案的理解和接受，并增加實物檔案的使用率，使用戶能夠感受到實物檔案的魅力。

3 實物檔案應用虛擬現實技術的推廣形式

信息技術始終是檔案事業發展的強大動力，《國家創新驅動發展戰略綱要》為網絡虛擬現實技術的發展提供了支持并指明了方向，同時也為實物文檔服務的推廣提供了極好的機會。5G 時代為網絡虛擬現實技術提供了更高的利用率，基于5G和虛擬現實技術的雙重作用可以實現更簡單、更智能的多功能實物檔案瀏覽。網絡虛擬現實技術與實物文檔的相結合，為實物文檔的推廣提供了更多樣化的空間，可更好地發揮檔案館“三位一體”的功能。

3.1 “檔案基本陳列+網絡虛擬現實技術”推廣模式

虛擬現實技術的一個重要特征是圍繞文件或文件描述的再現和重組創建的模式進行的虛擬展覽，在展覽中展示現有的實物文檔。因此，使用頭盔、數據手套和其他設備的用戶可以隨時了解情況。特別是展館中陳列出的有價值卻無法訪問的實物檔案，可通過網絡虛擬現實技術瀏覽并查看整個文件的情況與各種細節[10]。網絡虛擬現實技術允許對文件實體進行三維建模，通過外部觸摸終端傳輸實物檔案物體的形狀、重量、質量等外部元素，允許用戶旋轉、縮放等，并虛擬鏡像有價值的文件，從而提供令人印象深刻的交互體驗。網絡虛擬現實技術使用過程中用戶可以使用智能手機直觀地識別有趣的展品，允許在設備上查看文件的3D圖像，并播放對文件和相關故事的文本和音頻、視頻資料。這些資料比簡單的語音講解更有趣和生動，為用戶提供了大量的視聽信息和更有趣的視聽互動，但在某種程度上缺乏沉浸感受。

3.2 “網上展覽+網絡虛擬現實技術”

網絡虛擬現實技術允許使用VR 以三維展示呈現實物檔案元素，使其更容易與文本、照片、音頻視頻等內容和形式不同的檔案進行綜合展示。此應用程序通常不需要額外的設備，但全景展覽需要系統顯示虛擬三維展覽。用戶可以使用鼠標或鍵盤向系統發送命令，以查看虛擬大廳、查看展覽詳細信息、收聽多媒體演示等。它類似于“實物檔案+網絡虛擬現實技術”應用程序，沒有時間和空間的限制，就可以走進實物檔案資源。

3.3 移動客戶端展覽+網絡虛擬現實技術

在“互聯網+”時代，移動智能終端是構建社交網絡和利用移動智能終端進行社交互動的重要手段。在移動客戶展覽中使用網絡虛擬現實技術是一種創新的新文檔展覽模式，對更好服務實物檔案資源潛在使用者、擴大實物檔案資源利用率和豐富實物檔案資源展覽形式至關重要?！耙苿涌蛻?網絡虛擬現實技術”展會與“在線+網絡虛擬現實技術”展會相似，但具有更好的用戶體驗，更通用的網絡虛擬現實技術，更低成本的優勢。例如：如果將Google Cardboard眼鏡或類似設備與智能手機連接，用戶可以通過手機屏幕觀看虛擬展覽。即使沒有設備，檔案文件也可以提供演示場景和物理文件來恢復三維模型，或者創建全景圖像，這樣手機用戶就可以720°無限角度查看場景和展覽的所有細節。

4 結語

綜上所述，通過虛擬現實技術進行實物檔案的管理與推廣，無論對于實物檔案來說還是對于該技術本身來說都是相輔相成的，實物檔案的有效推廣可讓更多的人了解到虛擬現實技術的優越性，而通過虛擬現實技術人們不僅可以有效地利用和發揮實物檔案的價值，還能讓實物檔案更好地服務大眾。讓更多的人了解實物檔案，并認識到保護實物檔案的重要性?？偠灾?，通過虛擬現實技術實現實物檔案資源系統管理、建立實物檔案資源三維模型，結合移動客戶端和網上展覽大力推廣實物檔案是切實可行的，不失為實物檔案資源管理及開發利用的一種新思路。