基于G/S模式的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)異構(gòu)數(shù)據(jù)可視化共享研究

陳永光

(周口師范學(xué)院 教育科學(xué)學(xué)院,河南 周口 466001)

聯(lián)合國(guó)教科文組織在法國(guó)巴黎發(fā)布的《保護(hù)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)公約》中指出,群體、團(tuán)體，甚至個(gè)人的文化遺產(chǎn)的呈現(xiàn)形式和活動(dòng)場(chǎng)所均是非物質(zhì)文化遺產(chǎn)(以下簡(jiǎn)稱“非遺”)的范疇,它是各類文化的熔爐,是確?？沙掷m(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)[1]?！吨腥A人民共和國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)法》規(guī)定,各族人民世代相傳的多樣性文化都是中華民族的非遺資源,是中華民族的文化瑰寶。這些文化隨著各群體和團(tuán)體所處自然環(huán)境和歷史環(huán)境的不同,隨著時(shí)代變革而在創(chuàng)新,從而體現(xiàn)出了各族人民在歷史變遷中的認(rèn)同感和歷史感,促進(jìn)了文化多樣性的發(fā)展,激發(fā)人類不斷變革的創(chuàng)造力。

在非遺中,“非物質(zhì)”強(qiáng)調(diào)人是非遺的根本,文化本身是活態(tài)的,其形態(tài)和形式上是流變的,非遺是以人為核心的經(jīng)驗(yàn)、技藝和精神,而不是依賴物質(zhì)才能存在的品質(zhì)?！拔幕笔欠沁z的性質(zhì),它體現(xiàn)的是不同時(shí)代、不同地域條件下,先輩們?cè)诋?dāng)時(shí)環(huán)境下的思想、感情、意識(shí)和價(jià)值觀,這是人們?cè)u(píng)判自己行為的標(biāo)準(zhǔn)?！斑z產(chǎn)”是指非遺在特定環(huán)境下的不可復(fù)制性,是現(xiàn)代文化的淵源,體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)特定群體獨(dú)特的創(chuàng)造力。非遺的定義體現(xiàn)了其種類繁多、表現(xiàn)形式多樣的特點(diǎn),但在他們所彰顯的獨(dú)特個(gè)性之間卻也存在著共性,可概括為無(wú)形性、傳承性、口頭性、可塑性和瀕危性等。

一、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)現(xiàn)狀與數(shù)字化趨勢(shì)

(一)國(guó)內(nèi)外非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)狀況

國(guó)外開(kāi)展非遺保護(hù)起步較早,成績(jī)斐然。在亞洲,韓國(guó)、日本等國(guó)家建立了專門(mén)的機(jī)構(gòu)和認(rèn)證機(jī)制對(duì)非遺進(jìn)行保護(hù)。日本的“全球數(shù)字博物館計(jì)劃”和其建立的將傳承人視為“人間國(guó)寶”的認(rèn)定和保護(hù)機(jī)制,韓國(guó)的非遺保護(hù)制度和獎(jiǎng)懲辦法,不但為通過(guò)政府認(rèn)證的“保有者”提供充足的生活保障,而且給他們提供非遺文化展示的經(jīng)費(fèi)和場(chǎng)所等,形成了類似金字塔形式的非遺保護(hù)和傳承體系。在歐洲,德國(guó)、意大利、法國(guó)等國(guó)家也已經(jīng)全面開(kāi)展對(duì)非遺的保護(hù)工作。意大利采用“保護(hù)與利用并舉”模式,實(shí)現(xiàn)非遺保護(hù)過(guò)程中政府部門(mén)的能動(dòng)性。他們不但負(fù)責(zé)保護(hù)工作的展開(kāi)和指導(dǎo),同時(shí)鼓勵(lì)私人或企業(yè)等參與到非遺保護(hù)中來(lái)。目前，意大利已建立3200多個(gè)博物館、10萬(wàn)座教堂和5萬(wàn)座歷史建筑,非遺保護(hù)相關(guān)知識(shí)的普及度很高。還有法國(guó)的“Aquarelle計(jì)劃”和著名的“歐洲文化遺產(chǎn)在線”項(xiàng)目等,都極大地體現(xiàn)了歐洲政府對(duì)非遺保護(hù)的重視。美國(guó)在1996年也通過(guò)建立虛擬遺產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)非遺開(kāi)展保護(hù),如“美國(guó)回憶”等項(xiàng)目[2]。

我國(guó)非遺的保護(hù)工作開(kāi)展相對(duì)較晚,但由于政府高度重視,措施得當(dāng),仍取得了令人矚目的成績(jī)。從2002年召開(kāi)搶救和保護(hù)中國(guó)非物質(zhì)遺產(chǎn)座談會(huì),討論如何全面開(kāi)展非遺保護(hù)工作至今,我國(guó)非遺保護(hù)以“保護(hù)為主、搶救第一、合理利用、傳承發(fā)展”為總體工作方針。目前，已初步建立契合我國(guó)國(guó)情的保護(hù)政策制度,各級(jí)文化部門(mén)專門(mén)設(shè)立研究機(jī)構(gòu)和保護(hù)中心,全國(guó)也成立各級(jí)保護(hù)和監(jiān)察機(jī)構(gòu),逐步進(jìn)行非遺的普查、認(rèn)證和保護(hù)等工作。

(二)我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)中存在的問(wèn)題

我國(guó)針對(duì)非遺的保護(hù)工作雖然已全面展開(kāi),但保護(hù)手段仍然存在著許多不足,這也加劇了對(duì)非遺保護(hù)的迫切性。我國(guó)非遺保護(hù)工作主要問(wèn)題有:

1.數(shù)字化保護(hù)認(rèn)知薄弱。我國(guó)政府已經(jīng)意識(shí)到非遺數(shù)字化建設(shè)的重要性,投入大量人力與物力,但是相對(duì)于國(guó)外大量的數(shù)字化共享平臺(tái)建設(shè)成就,我們的實(shí)施進(jìn)度仍較遲緩,主要是因?yàn)槿藗儗?duì)數(shù)字化保護(hù)認(rèn)知不深,看不到數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)在增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力、提升現(xiàn)代化管理水平方面的優(yōu)勢(shì)。

2.過(guò)于依賴技術(shù)。數(shù)字信息技術(shù)僅僅是非遺保護(hù)過(guò)程中的手段和工具,操作這些技術(shù)的還是人本身,而不是用技術(shù)完全替代人,文化的根本也應(yīng)該是以人為本。人們應(yīng)該做的是通過(guò)學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù),提升在非遺保護(hù)中的能力,從而更好地保護(hù)優(yōu)秀文化,而不是太過(guò)于依賴信息技術(shù),否則只會(huì)適得其反,進(jìn)而加劇文化的遺產(chǎn)化。

3.傳播與共享手段相對(duì)滯后。目前針對(duì)不同受眾,用于傳播非遺保護(hù)認(rèn)知的平臺(tái)主要還是傳統(tǒng)的報(bào)紙、電臺(tái)、廣告欄等手段,這些方式展現(xiàn)形式單一,不能廣泛地被大眾所接受,雖然也出現(xiàn)了利用微信平臺(tái)等手段,但還沒(méi)有全面普及,因此迫切需要改善當(dāng)前滯后的傳播方式和共享手段,促進(jìn)非遺保護(hù)工作的開(kāi)展。

4.運(yùn)行機(jī)制與管理模式協(xié)調(diào)性差。傳統(tǒng)的管理體制與方法,由于受當(dāng)時(shí)信息環(huán)境的限制,已不能適應(yīng)當(dāng)今快速更替的信息需求,亟須更快速地多部門(mén)聯(lián)動(dòng)、多產(chǎn)業(yè)協(xié)同的運(yùn)行系統(tǒng)和管理模式。

5.知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)欠缺。隨著非遺保護(hù)在世界范圍內(nèi)日益受到重視,對(duì)非遺知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)也更為迫切。近年來(lái)，我國(guó)非遺文化被他國(guó)搶先入侵式宣布主權(quán)的事件越來(lái)越多,如韓國(guó)的端午祭等,這給我國(guó)的非遺保護(hù)工作敲響了警鐘,政府應(yīng)盡早建立完備的非遺知識(shí)產(chǎn)權(quán)申報(bào)和保護(hù)制度,確保祖輩文化不被掠奪。

(三)我國(guó)非遺保護(hù)的數(shù)字化進(jìn)程分析

我國(guó)的非遺數(shù)字化保護(hù)道路正經(jīng)歷著從概括到具體的實(shí)施過(guò)程。2005年非遺數(shù)字化保護(hù)的概念被明確清晰地提出,2011年首次將非遺國(guó)家級(jí)代表性項(xiàng)目及代表性傳承人相關(guān)資料的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)提上重要日程,2012年國(guó)家在“十二五”規(guī)劃中更是詳細(xì)地描述了數(shù)字化保護(hù)工作的目標(biāo)和具體內(nèi)容,2017年騰訊和敦煌研究院宣布“數(shù)字絲路”項(xiàng)目的啟動(dòng)?？梢?jiàn),我國(guó)非遺的數(shù)字化保護(hù),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨,將越來(lái)越受到國(guó)家的重視。

當(dāng)前，我國(guó)非遺數(shù)字化保護(hù)和采集方面技術(shù)應(yīng)用還較為單一,主要是以圖片、音頻和視頻為載體,總體質(zhì)量不高,在信息技術(shù)的應(yīng)用方面還比較傳統(tǒng),新的信息處理手段如動(dòng)作捕捉技術(shù)、三維掃描儀、現(xiàn)實(shí)虛構(gòu)等新技術(shù)運(yùn)用較少,沒(méi)有最大限度地調(diào)動(dòng)人們參與非遺保護(hù)的能動(dòng)性。因此,亟須綜合各信息手段,將能夠不同角度、不同層面和不同深度反映非遺的各類數(shù)據(jù)資源融合,建立可視化共享平臺(tái),充分發(fā)揮信息化平臺(tái)多元、便捷和即時(shí)共享的優(yōu)勢(shì),全面、立體、真實(shí)地展現(xiàn)非遺,從而使得人人參與非遺保護(hù)事業(yè),因而搭建文化共享平臺(tái)已成為非遺數(shù)字信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

二、基于G/S模式的客戶端聚合服務(wù)技術(shù)研究

(一)G/S模式

G/S(Geo-Browser/Spatial Information Server)譯為“地學(xué)瀏覽器/空間信息服務(wù)器”,G/S模式是指以地理信息數(shù)字化為目的,設(shè)計(jì)出以超地理標(biāo)記語(yǔ)言HGML(Hyper Graphic Markup Language)為基礎(chǔ),能夠?qū)F(xiàn)有不同種類的大規(guī)模數(shù)據(jù)根據(jù)“請(qǐng)求-聚合-服務(wù)”的方式將其存儲(chǔ)和交互,從而進(jìn)一步結(jié)合三維建模、人工智能等技術(shù)，將其呈現(xiàn)的“客戶端聚合服務(wù)”。相較于傳統(tǒng)C/S模式或B/S模式無(wú)法對(duì)非遺的大量聲音、文本、視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等不同類型數(shù)據(jù)進(jìn)行有效交互共享操作的劣勢(shì),G/S模式可充分發(fā)揮其基于HGML組織和管理海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì),簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)查詢和調(diào)度,使用其獨(dú)特的三維展示和交互能力,將數(shù)據(jù)充分顯示和共享。同時(shí),它較多的先進(jìn)分布式技術(shù)處理方法與手段不僅降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膹?fù)雜度,保證實(shí)時(shí)性以及保密性,而且其在設(shè)計(jì)之初保存的冗余空間,也將會(huì)極大地降低數(shù)據(jù)出錯(cuò)的可能性。

G/S模式并不是僅僅將服務(wù)器作為客戶端,而是有著嚴(yán)格規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,如各類數(shù)據(jù)交互時(shí)的數(shù)據(jù)流交換標(biāo)準(zhǔn)要求、客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)的互操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和功能模塊間的標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議等。這些都是以能夠處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的新云計(jì)算處理技術(shù)為基礎(chǔ),是目前解決客戶端聚合服務(wù)較為高效可靠的前沿技術(shù)。

不同于以往集中式的計(jì)算模式,云計(jì)算是大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下誕生的分布式計(jì)算技術(shù),它作為當(dāng)前熱門(mén)的大數(shù)據(jù)技術(shù)可將各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算技術(shù)融為一體,該技術(shù)能夠?qū)⒏饔?jì)算組件網(wǎng)格化,通過(guò)負(fù)載均衡將需要處理的數(shù)據(jù)在不同的端點(diǎn)計(jì)算單元并行計(jì)算,然后將各分布單元計(jì)算結(jié)合聚合,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算的虛擬化和一體化等。它能夠?qū)?fù)雜的計(jì)算處理程序網(wǎng)絡(luò)化分割成小程序,進(jìn)而通過(guò)多部服務(wù)器群,如存儲(chǔ)服務(wù)器群、計(jì)算服務(wù)器群、控制服務(wù)器群等各類各部服務(wù)器集群的搜尋、計(jì)算處理以及解析等一系列的操作后,將最終結(jié)果匯總傳輸給終端。不同節(jié)點(diǎn)和空間位置的服務(wù)器群協(xié)同構(gòu)建了“云”端網(wǎng)絡(luò),這些服務(wù)器集群同時(shí)還具備管理平衡、虛擬化資源、自動(dòng)修復(fù)和計(jì)算單元的強(qiáng)大功能。

(二)客戶端聚合服務(wù)技術(shù)

客戶端聚合服務(wù)主要包括底層和頂層兩個(gè)層面。底層是指將各類大規(guī)模數(shù)據(jù),如多維的、異構(gòu)的等,聚合在一起綜合處理,從而挖掘出單一數(shù)據(jù)不能得到的深層次信息。頂層是指以服務(wù)為目的,將數(shù)據(jù)處理結(jié)果與客戶聚合在一起,滿足客戶的服務(wù)需求。信息聚合技術(shù)的要點(diǎn)包括:服務(wù)聚合模式,海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)和管理,信息的匯聚、交換和共享,各種信息的處理和服務(wù),異構(gòu)數(shù)據(jù)的展示和互操作等。其中,服務(wù)聚合模式由客戶端聚合技術(shù)、空間信息聚合和服務(wù)器聚合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等三個(gè)要素構(gòu)成。如一次完整服務(wù)的流程是:用戶在客戶端上發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求,然后基于G/S模式均衡化后由分布式服務(wù)器群在網(wǎng)絡(luò)上搜索讀取相關(guān)數(shù)據(jù),不同種類不同維度的數(shù)據(jù)基于HGML轉(zhuǎn)化為能夠在各模塊接口間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流,通過(guò)各功能模塊的綜合處理將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用戶所需知識(shí)輸出給客戶端。因此,客戶端聚合機(jī)制也是異構(gòu)空間數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)到信息、從信息到知識(shí)的轉(zhuǎn)化過(guò)程。

基于G/S模式的客戶端聚合服務(wù)平臺(tái)具有以下兩個(gè)特點(diǎn):(1)該平臺(tái)的運(yùn)行原則是“數(shù)據(jù)分散、服務(wù)聚合”,基于網(wǎng)格化的各服務(wù)器群均衡存儲(chǔ)、管理和處理大規(guī)模異構(gòu)數(shù)據(jù),基于客戶端為用戶提供交互服務(wù)。(2)HGML作為各功能模塊和各網(wǎng)格服務(wù)端點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。各服務(wù)器群和終端之間建立雙向映射,用戶數(shù)據(jù)組織,并提供豐富的數(shù)據(jù)交換接口,客戶端也通過(guò)HGML對(duì)分布在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)和服務(wù)進(jìn)行聚合,減少了服務(wù)響應(yīng)時(shí)間,解決了空間異構(gòu)數(shù)據(jù)的時(shí)間復(fù)雜度問(wèn)題。其采用的分布式架構(gòu),使得網(wǎng)絡(luò)帶寬對(duì)數(shù)據(jù)的調(diào)用影響減少,可解決異構(gòu)空間數(shù)據(jù)訪問(wèn)的空間復(fù)雜度問(wèn)題?？蛻舳俗鳛榉沁z資源的展示和保護(hù)平臺(tái),人機(jī)界面友好,對(duì)三維數(shù)據(jù)的支持性好,因此,較好地解決了展示系統(tǒng)的視覺(jué)復(fù)雜度和操控復(fù)雜問(wèn)題[3]。

三、基于G/S模式的異構(gòu)空間數(shù)據(jù)共享和可視化研究

(一)非遺異構(gòu)數(shù)據(jù)及共享方式

非遺的多元化特點(diǎn)決定了要全面正確地記錄、描述和表達(dá)其內(nèi)涵,僅僅依靠單一數(shù)據(jù)形式是無(wú)法完成的,必須同時(shí)綜合文字、圖片、音視頻、虛擬成像等多種數(shù)據(jù)形式,才能將非遺全方位多角度地呈現(xiàn)給受眾。這種多類型數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu),對(duì)保護(hù)和共享過(guò)程中異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理也提出了相應(yīng)技術(shù)要求。

目前,各類異構(gòu)數(shù)據(jù)共存時(shí)的異構(gòu)性主要表現(xiàn)為:(1)系統(tǒng)異構(gòu),因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),數(shù)據(jù)源使用的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)使用的操作系統(tǒng)不同,所造成的異構(gòu),如Unix、Windows等;(2)模式異構(gòu),指的是信息存儲(chǔ)時(shí)的數(shù)據(jù)間關(guān)系模式不同,如常見(jiàn)的有關(guān)系模式、對(duì)象模式、網(wǎng)絡(luò)模式和嵌套模式等;(3)數(shù)據(jù)異構(gòu),指的是由于采集技術(shù)的不同,數(shù)據(jù)維度、物理含義、數(shù)據(jù)形式的不同,也會(huì)造成數(shù)據(jù)本身異構(gòu),如文本、圖片、音頻、視頻和HTML、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)等;(4)語(yǔ)義異構(gòu),主要是指由于表達(dá)不同語(yǔ)義的相同數(shù)據(jù)形式和表達(dá)相同語(yǔ)義的不同數(shù)據(jù)形式造成的異構(gòu)情況。

非遺信息化保護(hù)過(guò)程中遇到的異構(gòu)阻礙主要有系統(tǒng)異構(gòu)和數(shù)據(jù)異構(gòu)兩種。由于不同類型文化遺產(chǎn)表現(xiàn)形式的不同和不同地域遺產(chǎn)保護(hù)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的不同,現(xiàn)有的文化保護(hù)平臺(tái)針對(duì)其自身應(yīng)用所采用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)也不同,從而導(dǎo)致沒(méi)有一個(gè)通用的平臺(tái)消除數(shù)據(jù)異構(gòu)所導(dǎo)致的文化共享中遇到的阻礙。因此,需要利用G/S模式在處理異構(gòu)數(shù)據(jù)上的技術(shù)優(yōu)勢(shì),建立能夠提供聚合服務(wù)的客戶端平臺(tái),促進(jìn)文化的共享發(fā)展。

(二)HGML異構(gòu)空間數(shù)據(jù)共享

空間數(shù)據(jù)是指能夠體現(xiàn)非遺文化載體空間分布特點(diǎn)的數(shù)據(jù)。非遺都是經(jīng)過(guò)時(shí)代變遷而遺存至今的,經(jīng)歷過(guò)地理位置和空間結(jié)構(gòu)的變化。如果能對(duì)非遺的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的采集、加工和分析處理,從而呈現(xiàn)出該文化遺產(chǎn)在不同時(shí)期背景下的分布特點(diǎn)、變化規(guī)律等歷史變遷,必定能夠加快非遺在規(guī)劃、管理和共享等方面的發(fā)展。但受限于早期的信息技術(shù)手段,現(xiàn)有的空間數(shù)據(jù)架構(gòu)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速發(fā)展的空間數(shù)據(jù)共享需求,特別是非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)的異構(gòu)性問(wèn)題非常突出,這對(duì)空間數(shù)據(jù)的共享提出了更高的技術(shù)規(guī)范要求。

異構(gòu)空間數(shù)據(jù)共享的目的就是將不同類型的空間數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái),使得用戶能夠同時(shí)獲取更全面的空間信息。目前，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的方法主要有:(1)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化模式,這是目前數(shù)據(jù)共享最普遍的方法,也是由早期信息技術(shù)造成的。它通過(guò)轉(zhuǎn)換程序或轉(zhuǎn)換工具把另一系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為自己所用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或?qū)蓚€(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一到同一結(jié)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)交互。但這兩種方法的共性問(wèn)題就是,由于沒(méi)有對(duì)空間對(duì)象統(tǒng)一的描述,轉(zhuǎn)換過(guò)程中難免有信息丟失的情況發(fā)生,轉(zhuǎn)換后也就不能準(zhǔn)確地表述原數(shù)據(jù)源信息。(2)數(shù)據(jù)直接訪問(wèn)模式,它是通過(guò)引入空間數(shù)據(jù)引擎的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。雖然該模式避免了復(fù)雜的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和安裝不同格式的軟件,但需要平臺(tái)對(duì)所需數(shù)據(jù)格式有足夠了解,才能保證正確破譯,否則會(huì)造成信息損失,還會(huì)延緩響應(yīng)速度以及系統(tǒng)升級(jí)。(3)標(biāo)準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式,它通過(guò)把不同數(shù)據(jù)間接口標(biāo)準(zhǔn)化,使得所有基于標(biāo)準(zhǔn)化接口的客戶端都可以在這些數(shù)據(jù)間游走,從而使得數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同用戶變得更加透明,這樣不僅可對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集成處理,而且處理過(guò)程也集成在了一起。這對(duì)于需要處理海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的非遺保護(hù)數(shù)字化平臺(tái)來(lái)說(shuō),無(wú)疑是最優(yōu)的異構(gòu)數(shù)據(jù)交互方式,因此,可采用建立數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)HGML實(shí)現(xiàn)空間異構(gòu)數(shù)據(jù)的共享和集成。

HGML是針對(duì)G/S這一新型空間信息網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)模式,在汲取現(xiàn)有各數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一套容易實(shí)現(xiàn)和處理的高效數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是基于XML(Extensible Markup Language,可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)的標(biāo)記語(yǔ)言,主要針對(duì)像非遺保護(hù)這類需要處理海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,它既具備XML可擴(kuò)展性、平臺(tái)獨(dú)立性和鏈接能力強(qiáng)等特點(diǎn),同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的異構(gòu)數(shù)據(jù)并行透明的訪問(wèn),方便異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和均衡調(diào)度。與C/S模式中的GML(Geography Markup Language,空間數(shù)據(jù)建模標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)和B/S模式中的KML(Keyhole Markup Language,Keyhole標(biāo)記語(yǔ)言)類似,HGML不僅是G/S模式的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還是該模式的數(shù)據(jù)組織和管理格式。HGML在G/S模式中的功能和結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 G/S模式功能結(jié)構(gòu)圖

不同用戶可以在交互平臺(tái)G上提出數(shù)據(jù)分析和顯示請(qǐng)求,交互平臺(tái)G和Internet之間基于HGML標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的均衡調(diào)度、交換以及最終結(jié)果的顯示與輸出。在處理過(guò)程中,Internet與空間服務(wù)器集群之間也是基于HGML實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)和調(diào)度管理。無(wú)論是交互平臺(tái)和Internet,還是空間數(shù)據(jù)服務(wù)器群,HGML都是它們網(wǎng)格化處理的基礎(chǔ),是實(shí)現(xiàn)不同功能模塊交互的關(guān)鍵。這種分布式數(shù)據(jù)合成與網(wǎng)絡(luò)化的處理方式,對(duì)用戶來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)將以透明的方式進(jìn)行提供,這也體現(xiàn)了G/S模式“服務(wù)聚合”的核心思想。

相比較現(xiàn)有的數(shù)據(jù)共享方式,HGML具有如下特點(diǎn):(1)HGML是文本標(biāo)記語(yǔ)言,在對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述時(shí),標(biāo)記靈活,辨識(shí)度高,且交互轉(zhuǎn)換時(shí)能夠確保原數(shù)據(jù)源信息不丟失。(2)HGML可在將異構(gòu)數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)上,與多媒體技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用。(3)HGML通過(guò)封裝空間對(duì)象和其屬性,可實(shí)現(xiàn)高效編碼。(4)HGML可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容和形式分離,提高了異構(gòu)數(shù)據(jù)在客戶端的可視化效率[4]。

(三)ICHML可視化

ICHML(Intangible Cultural Heritage Markup Language)指的是非遺可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言,這是以HGML為基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)海量非遺異構(gòu)信息的均衡化管理,在存儲(chǔ)、交換和顯示上層次化,同時(shí),它也是一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)整合格式。該技術(shù)主要包括ICHML解析技術(shù)和ICHML查詢技術(shù)。

1.ICHML解析技術(shù)

解析方法的好壞對(duì)非遺信息資源的管理效率有著直接影響。如果解析技術(shù)使用不當(dāng),不僅會(huì)影響內(nèi)存資源的分配,造成響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),還會(huì)降低其可伸縮性。ICHML解析器的本質(zhì)是一段可以讀入一個(gè)文檔并分析其結(jié)構(gòu)的代碼,它是從HGML發(fā)展起來(lái)的,因此與HGML一樣,它的解析技術(shù)也是包括:(1)DOM(Document Object Model,文件對(duì)象模型),主要用于表示XML文檔的官方W3C標(biāo)準(zhǔn),其顯著特點(diǎn)是層次化的結(jié)構(gòu),所有的信息片段均是該結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個(gè)節(jié)點(diǎn),開(kāi)發(fā)人員可以根據(jù)所需信息的分類特點(diǎn),在結(jié)構(gòu)樹(shù)中按層次索引。因此,DOM被廣泛認(rèn)為是基于樹(shù)或基于對(duì)象的。樹(shù)形存儲(chǔ)是內(nèi)存存儲(chǔ)最常見(jiàn)的方法,可以通過(guò)對(duì)樹(shù)的修改實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)的修改,相比較SAX與DOM,它可以靈活地在樹(shù)形結(jié)構(gòu)中搜索,操作簡(jiǎn)單高效。(2)SAX(Simple API for XML),該解析方法處理流程類似于流媒體,能同時(shí)處理多批數(shù)據(jù),讀取數(shù)據(jù)的同時(shí)具備對(duì)數(shù)據(jù)正確與否的判斷能力,可避免將大量數(shù)據(jù)導(dǎo)入內(nèi)存引起阻塞,加快處理速度。如果設(shè)定停止條件,還可以終止正在進(jìn)行的解析過(guò)程。相比較DOM的樹(shù)形結(jié)構(gòu),SAX事件模型在非遺保護(hù)平臺(tái)里,用戶通過(guò)組件就可以操作HGML數(shù)據(jù),系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間很短。

對(duì)比DOM和SAX的技術(shù)優(yōu)勢(shì),ICHML主要采用能夠并行多批次數(shù)據(jù)處理的SAX進(jìn)行解析操作,解析時(shí)首先將HGML數(shù)據(jù)按照樹(shù)形結(jié)構(gòu)讀入內(nèi)存,然后按地理要素對(duì)HGML進(jìn)行數(shù)據(jù)分流/分層,最后處理、顯示樹(shù)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)。

2.ICHML查詢技術(shù)

HGML的核心是數(shù)據(jù),它不僅是數(shù)據(jù)表示標(biāo)準(zhǔn),又是數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。它通過(guò)建立樹(shù)形結(jié)構(gòu),不僅可以表示復(fù)雜的空間數(shù)據(jù),同時(shí)兼容非空間數(shù)據(jù)。結(jié)合G/S模式,可廣泛用于數(shù)據(jù)的表示與集成、交換和存儲(chǔ)等地方。當(dāng)用戶需要從復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中搜索感興趣的內(nèi)容時(shí),可以通過(guò)節(jié)點(diǎn)路徑特征、結(jié)構(gòu)特征和類型等參數(shù),定制查詢條件來(lái)縮小查詢范圍,盡快找到所需內(nèi)容。與HGML類似,ICHML也是以XML為基礎(chǔ),查詢技術(shù)也是包括以下兩種:

(1)XPath。XPath是根據(jù)W3C標(biāo)準(zhǔn)制定的,用來(lái)表示文檔搜索時(shí)的導(dǎo)航和查詢路徑,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)搜索內(nèi)容在HGML樹(shù)形層次結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位。W3C對(duì)XPath的介紹為:它是一種描述型語(yǔ)言,可以對(duì)符合XPath數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這種數(shù)據(jù)模型提供了HGML文檔的樹(shù)形表示,其中包括原子值(比如整數(shù)、字符串、布爾類型的值)和序列(可能包含對(duì)HGML文檔中節(jié)點(diǎn)的引用以及原子值)[5]。XPath可以表達(dá)該數(shù)據(jù)模型所允許的任意序列,類似于路徑表示,因此稱之為XPath。

(2)XQuery。XQuery是HGML文檔的一種查詢語(yǔ)言,綜合了其他一些查詢語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),功能比XPath更為豐富。比較來(lái)說(shuō),XPath是在HGML文檔內(nèi)描述節(jié)點(diǎn)路徑的通用規(guī)范,而XQuery是W3C推薦的XML數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢言語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn),因此也是HGML和ICHML的查詢標(biāo)準(zhǔn)。XQuery和XPath最大的不同在于,前者返回的是有次序的節(jié)點(diǎn)序列,而后者返回的是一個(gè)節(jié)點(diǎn)集合,對(duì)比來(lái)說(shuō),XQuery兼容的數(shù)據(jù)類型、表達(dá)式類型和操作符也更加豐富。

四、淮陽(yáng)太昊陵非遺保護(hù)管理和服務(wù)平臺(tái)

(一)太昊陵簡(jiǎn)介

太昊陵是中國(guó)著名陵廟之一,為紀(jì)念“三皇之首、人文始祖”太昊伏羲氏而興建,現(xiàn)已是國(guó)家AAAA級(jí)旅游景區(qū),全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位。太昊陵的歷史可追溯至春秋時(shí)代,盛唐達(dá)到鼎盛時(shí)期,明清又投入大量人力物力進(jìn)行修繕,歷時(shí)3000年,被歷代帝王52次御祭,被稱為“天下第一皇朝祖圣地”。太昊陵是在伏羲的先天八卦的基礎(chǔ)上建造的,分為外城、內(nèi)城、紫禁城及三皇城,景區(qū)內(nèi)的主要景點(diǎn)包括中軸線上的一系列建筑，如午朝門(mén)、道儀門(mén)、先天門(mén)、太極門(mén)、統(tǒng)天殿等,其他附屬景點(diǎn)，如獨(dú)秀園、碑林、西四觀、岳忠武祠等。

太昊陵的祭祖儀式活動(dòng)已持續(xù)數(shù)千年,按照慣例,在農(nóng)歷的第一天和第十五天,均有盛大的儀式活動(dòng)。2008年廟會(huì)期間更是以“單日與最多的信徒會(huì)面(約825 000人)”被上海世界吉尼斯總部記錄在吉尼斯世界紀(jì)錄中。同時(shí),太昊陵祭祖儀式也被正式列入國(guó)家非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄,因此,選擇集人文文化和古建筑藝術(shù)于一體的太昊陵為例,具有一定代表性。

(二)功能設(shè)計(jì)

在對(duì)非遺保護(hù)時(shí),首先要確定該非遺的信息資源,主要包括基于各種數(shù)字化采集設(shè)備獲得的文字、圖片和音視頻等,還有基于歷史文字信息并利用虛擬技術(shù)描繪出的三維動(dòng)態(tài)展示數(shù)據(jù)。太昊陵的資源主要存儲(chǔ)在相關(guān)文化部門(mén)、景區(qū)部門(mén)和對(duì)應(yīng)的研究機(jī)構(gòu),通過(guò)對(duì)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn),為平臺(tái)展示提供數(shù)據(jù)支撐。對(duì)于現(xiàn)存缺失而又需要的數(shù)據(jù),可以組織專業(yè)人員采集數(shù)據(jù),最后分類存儲(chǔ)在相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中再進(jìn)行顯示、傳播和共享等。工作流程見(jiàn)圖2。

圖2 非遺保護(hù)工作流程

展示太昊陵的最佳方式與手段就是三維動(dòng)態(tài)展示,包括現(xiàn)有建筑群結(jié)構(gòu)的展示、歷史變遷的演變過(guò)程展示和朝圣祭祀活動(dòng)的展示等。三維可視化的過(guò)程是通過(guò)使用各種建模技術(shù)和手段來(lái)模擬建筑結(jié)構(gòu)、生活設(shè)施、景點(diǎn)和文物。將音視頻和其他多媒體數(shù)據(jù)組合在一起,虛擬化文化載體,并生成.ichml文件,在客戶端上顯示具有真實(shí)體驗(yàn)的3D虛擬場(chǎng)景,如圖3所示。3D可視化技術(shù)可用于模擬文物的展示、虛擬漫游以及與手工藝品的互動(dòng),使其更易于理解和接受。

圖3 三維可視化技術(shù)路線

結(jié)合以上業(yè)務(wù)流程,在平臺(tái)功能設(shè)計(jì)上,主要考慮構(gòu)建以下幾個(gè)系統(tǒng):

(1)非遺信息管理子系統(tǒng):該系統(tǒng)主要利用ICHML實(shí)現(xiàn)非遺信息的數(shù)字化處理,包括信息錄入、資料的更新、分類存儲(chǔ)、信息查詢以及備份等。系統(tǒng)保留各種數(shù)據(jù)接口,以確保它可以與多個(gè)部門(mén)的不同數(shù)據(jù)庫(kù)連接并共享數(shù)據(jù)。

(2)非遺信息查詢展示子系統(tǒng):該系統(tǒng)主要利用HGML在客戶端匯總多種類型的非遺信息資源,包括文字、圖片和音視頻等,全面分析非遺資源,利用互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)大非遺的認(rèn)知度和影響力。

(3)非遺資源再現(xiàn)交互系統(tǒng):使用多媒體來(lái)復(fù)制在特定時(shí)間和特定區(qū)域發(fā)生的一些非遺載體,如朝圣和傳統(tǒng)手工泥泥狗等。利用VRML實(shí)現(xiàn)與用戶的交互,加深用戶體驗(yàn)。

(4)非遺傳承查詢子系統(tǒng):它主要用于查詢各種非遺信息,如傳承人、傳承主題和資源配置等,以方便公眾參與。其平臺(tái)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。

圖4 非遺保護(hù)平臺(tái)功能設(shè)計(jì)圖

概而言之,我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)雖然取得了一定成績(jī),但仍有很多難題亟待解決,廣大非遺工作者還需以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與空間信息技術(shù)為支撐,進(jìn)一步挖掘其在非遺保護(hù)中的應(yīng)用方法與創(chuàng)新措施,致力于我國(guó)歷史悠久的文化遺產(chǎn)保護(hù)工作。