信息可視化設計在文化遺產(chǎn)保護中的應用與研究

蔡玉靜

信息可視化設計在文化遺產(chǎn)保護中的應用與研究

蔡玉靜

信息技術解構、重構了時間和空間的概念，數(shù)據(jù)可視化改變了信息的呈現(xiàn)和成像方式，信息可視化技術與文化遺產(chǎn)相融合，多元學科創(chuàng)造性協(xié)同整合不僅在于文化保護，更在于文化傳承，信息技術降低了文化呈現(xiàn)、研究和保護的壁壘，提高用戶對文化遺產(chǎn)的信息體驗，讓感官跨越時空，在虛擬與現(xiàn)實中延伸觀察和理解文化的能力，擴展文博信息的挖掘、管理與傳播，信息可視化為文化遺產(chǎn)的保護與傳承提供了新的可能。本文通過文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護與傳承、信息可視化模型構建、思維可視化模型擴展，論述信息可視化設計在文化遺產(chǎn)保護中的應用與研究。

信息可視化 設計 文化遺產(chǎn)

一、文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護與傳承

文化遺產(chǎn)分為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)和有形文化遺產(chǎn)，是人類社會、科學、藝術、文化的歷史杰作，隨著科技的進步、人類對文化理解與尊重的加深、文化實體與數(shù)據(jù)的不斷遞增，對文化遺產(chǎn)從自然性的自生自滅、局限性的自律保護發(fā)展為全球性的協(xié)作創(chuàng)新，借助信息可視化技術和藝術的羽翼讓文化遺產(chǎn)數(shù)字化。信息可視化是文化遺產(chǎn)保護的補充和發(fā)展，拓展了文化遺產(chǎn)保護與傳承的概念、模式與功能，多維、虛擬、交互、動態(tài)化地保護現(xiàn)存的文化遺產(chǎn)、還原損壞的文化形態(tài)、再現(xiàn)已逝的文化歷史。

文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護與傳承的應用領域分為考古研究數(shù)字化、博物館虛擬化、文博信息網(wǎng)絡化。（1）考古研究數(shù)字化，對文化遺產(chǎn)原始面貌進行高精確的數(shù)字化復原、模擬與再現(xiàn)，利于遺址的修繕，為文化歷史研究提供豐富的實物信息，打破文化遺產(chǎn)的地域性，將文化遺產(chǎn)的實物信息轉化成易于敘事、交互、傳播的數(shù)字信息，實現(xiàn)文化資源的數(shù)字化共享，最大化地展現(xiàn)、保護、傳承文化遺產(chǎn)。（2）博物館虛擬化，信息可視化讓文化遺產(chǎn)虛擬內(nèi)容無限擴展、展線無限延伸，虛擬文化遺產(chǎn)所提供的信息量遠高于實體文化遺產(chǎn)，用戶可摒除時空概念自由地漫游于虛擬文化遺產(chǎn)交互場域，近距離或零距離地“接觸”文物，進行沉浸式參觀、體驗、娛教。（3）文博信息網(wǎng)絡化，基于網(wǎng)絡的文化遺產(chǎn)信息傳播，讓文化遺產(chǎn)面向更為廣泛、龐大的受眾群體，提供多層次、多語言、多形式的數(shù)據(jù)信息和檢索咨詢，用戶不再受到時間短缺、空間限制、經(jīng)費緊張、身體狀況等因素的影響，隨時隨地在網(wǎng)絡中汲取文化精髓。信息可視化讓文化保護與傳承從“有形”變?yōu)椤盁o形”，數(shù)字化記錄文明發(fā)展軌跡，創(chuàng)設了文化研究、展示、保護、傳承的新領域。

“信息化”是對信息內(nèi)容其他感覺形式依賴性的剝離，通過文字符號、色彩、音樂、圖形圖像等信息語言媒介形態(tài)化與“會意”性的轉換和建構，達到客觀揭示信息內(nèi)容各種重要屬性，提供評價機制的信息創(chuàng)造與遠化釋義過程［1］。信息可視化用視覺形象來呈現(xiàn)文化遺產(chǎn)內(nèi)部和外部結構多維、抽象的非空間數(shù)據(jù)，利用虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實技術營造“真實”的多維數(shù)據(jù)場，運用直觀、動態(tài)、交互、虛擬形象建立文化遺產(chǎn)創(chuàng)生系統(tǒng)和文化信息感知的模擬環(huán)境。

二、信息可視化模型構建

文化遺產(chǎn)保護與傳承的信息可視化模型構建，應以文化遺產(chǎn)為敘事主體，確定目標任務，以用戶的需要和動機為基礎，尊重用戶的心理特征和行為體驗，體現(xiàn)內(nèi)容與形式的創(chuàng)新性，進行概念設計、內(nèi)容組織、結構建立、界面設計、導航編排、信息發(fā)布與交互。

考古研究的信息可視化模型構建，摒除物理限制進行文化遺產(chǎn)的探索與解析，將文化遺產(chǎn)信息進行高保真復制、高仿真再現(xiàn)、高精確保存，整合三維取像和處理技術獲取文物材質(zhì)、尺寸、重量等實體數(shù)據(jù)和影像資料，利用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術的可視化特性高仿真再現(xiàn)文化遺產(chǎn)，通過數(shù)據(jù)傳輸接口進行高精確保存，收集第一手資料進行材料積累。為考古研究設計一個多維、動態(tài)的數(shù)字化信息呈現(xiàn)方式，設置可視化信息與信息的自交互、用戶與信息的人機交互，考古的發(fā)展不僅在于數(shù)據(jù)的豐富，更在于信息解讀方法的提高。

如今，圓明園的景觀面貌已無法看到，對當時的歷史場景只停留在可能性的想象，存在若干的不確定與偏差。北京理工大學的數(shù)字圓明園項目涉及技術科學——關注信息技術的實現(xiàn)；文博領域——注重文化資料的完備；藝術設計——塑造視覺美感、構建虛擬信息、創(chuàng)設交互方式、營造沉浸體驗。根據(jù)建筑樣式圖復活圓明園，運用三維軟件還原主要景點，在實地利用增強現(xiàn)實技術與設備進行虛擬重構，在仿真性再現(xiàn)界面、超越式表現(xiàn)環(huán)境、幻想化虛擬意象中，將真實環(huán)境、虛擬物象與用戶融為一體，用戶在實地佩戴頭盔顯示器就能看到在原廢墟場景上建構起的虛擬三維模型，立足殘缺“身臨其境”的體驗圓明園精美絕倫的原型面貌?？脊叛芯颗c科學技術相結合，新范式提升了考古的理論和實踐水平，對文化遺跡進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、信息挖掘，形成可視化三維信息模型，全方位、多層面、客觀形象地再現(xiàn)信息，拓展了研究的深度和廣度，研究成果更具真實性、精確性和可行性。

博物館可視化模型構建主要分為陳列互動展示、殘損文物復原、加工工藝展示、借助數(shù)字設備零距離接觸文物、虛擬再現(xiàn)文物、復原出土環(huán)境、遺址與原貌疊合、展現(xiàn)歷史故事。充分利用信息可視化的三大支柱功用，即感知的功力、圖形的功力與聯(lián)想的潛力［2］。傳統(tǒng)博物館文物的靜態(tài)陳列是被動式地引起受眾注意，信息量獲取較為局限，難以轉化為長期記憶。相反，用戶在信息交互中，通過感官行為觸發(fā)信息反饋，強調(diào)智能化、個體化的人機合作，直觀生動地呈現(xiàn)多元化的信息選擇和信息解釋，多通道感官信息交互的娛樂性讓用戶主動地探索文博信息，動態(tài)虛擬展示與三維圖像優(yōu)化于靜態(tài)實體陳列與二維文字的信息傳播效果。

文博信息互聯(lián)網(wǎng)的可視化模型構建，將文化遺址信息數(shù)字化制作并傳輸至網(wǎng)絡，利用虛擬現(xiàn)實技術營造360°、720°的全息影像，用戶移動鼠標就能進入虛擬實境，沉浸式地鑒賞豐富的歷史文化古跡。“超越時空的紫禁城”是中國第一個在互聯(lián)網(wǎng)上展現(xiàn)歷史文明、提供文化鑒賞的虛擬平臺，包含了故宮對外開放的所有區(qū)域，設置了六個漫游線路，三維精確地模擬出紫禁城的建筑、器物與人物，通過動作的動態(tài)捕捉，再現(xiàn)了皇家的生活場景，為用戶營造出亦真亦幻的文化遺址交互體驗。

三、思維可視化模型擴展

以史為鑒才能創(chuàng)造未來，文化遺址保護與傳承的信息可視化具有發(fā)展的必然性和可行性，以全新范式通過數(shù)據(jù)挖掘、視覺呈現(xiàn)，對文化遺產(chǎn)進行虛擬可感化復原、模擬、再現(xiàn)，進行可視化表達的信息重構，建立文明信息與智慧體驗的溝通橋梁，運用理性智慧、感性智慧與知性智慧，增強文化遺產(chǎn)信息的感知和歷史文明成果體驗，構建人與信息、人與文化、人與世界的和諧關系。信息可視化設計在文化遺產(chǎn)保護與傳承中的應用，具有廣闊的發(fā)展前景和研究深度，形式追隨數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)為主體探索內(nèi)在結構和外在形態(tài)，創(chuàng)造出新的視覺語言、文化呈現(xiàn)和體驗形式，形成文化遺產(chǎn)保護與傳承的可持續(xù)發(fā)展軌跡。

［1］赫伯特·A·西蒙.關于人為事物的科學［M］.北京：解放軍出版社，1985.

［2］林夏.信息可視化與可視分析［R］.數(shù)字圖書館前沿問題高級研討班學術報告，2006，2.

（作者單位：鄭州工商學院）

文化遺產(chǎn)信息可視化設計的最高境界就是沒有界面，用戶在可視化信息場域中消解了信息載體，不再是被動的接受信息，通過認知邏輯構建信息解析，擴展為思維的可視化。將用戶的物質(zhì)自我與精神本我置入于數(shù)字化文化遺產(chǎn)之中，建立信息與信息載體之間的和諧關系，在集多元交互信息的多維動態(tài)視景中，用戶與視覺化信息進行視、聽、觸、嗅等多通道感官交互，生動的感觀表達可有效引導信息的探索、理解和感悟，再現(xiàn)、模擬、仿真減少了信息的呈現(xiàn)失真與認知遺漏，強化文化遺產(chǎn)的體驗效果，縮短用戶與文化遺產(chǎn)的時空距離，讓公眾在現(xiàn)實與虛擬的交互時空中最大限度地感知文化，從感官體驗到智慧體驗，為用戶提供定制化服務，根據(jù)自己的路徑選擇、行為軌跡、信息理解，在敘事性交互中創(chuàng)設出獨屬的信息解讀，由理性智慧的真擴展為知性智慧的美、感性智慧的善。

蔡玉靜（1989-），視覺傳達設計教師。