基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實物檔案資源研究與推廣

牛雨 韓蓓

(山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)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(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)給予實物檔案推廣的創(chuàng)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(jīng)無法滿足現(xiàn)代人對參觀的需求，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅可以滿足參觀的視覺體驗，還能在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輔助下不限制時間和地點，實現(xiàn)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(fā)揮其歷史價值和現(xiàn)實價值。面對無法修復(fù)的實物檔案，還可通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對其進行修復(fù)，3D體驗使實物檔案解除了經(jīng)濟和時空的限制，有效地拓展了實物檔案的社會服務(wù)功能，可見基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(tǒng)主要通過視覺或文本或圖形媒體來解釋內(nèi)容[2]。實物檔案的載體是可以用現(xiàn)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(jīng)過邏輯思維處理，并通過勞動以物理形式實現(xiàn)。因此，實物檔案的客觀存在是原始的，沒有系統(tǒng)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(gòu)建出新的理論和研究成果[3]。實物檔案以物體的形式出現(xiàn)在大眾的視野中，在特定的空間內(nèi)能夠保障一定時間的穩(wěn)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(zhì)材料、鋁質(zhì)材料和紙質(zhì)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(xiàn)實技術(shù)對實物檔案進行推廣勢在必行。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實物檔案資源中的實現(xiàn)過程

文化遺產(chǎn)已經(jīng)迎來數(shù)字化的保護時代，在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護方面，數(shù)字化技術(shù)正在發(fā)揮著越來越重要的作用[5]。在虛擬三維模型創(chuàng)建交互建設(shè)中，為了保持實物檔案數(shù)字化視覺傳播的一致性，實物檔案的數(shù)字化圖形圖像符號在限定范圍內(nèi)必須保持完整性、真實性、標準化和統(tǒng)一化的規(guī)范性設(shè)計。

2.1 虛擬現(xiàn)實的開發(fā)工具

現(xiàn)階段，我國市場上的虛擬現(xiàn)實技術(shù)可選擇性能較多，比較知名的有VRML、Viewpoint等。而從技術(shù)的可實現(xiàn)性角度出發(fā)，容易使用和拓展性強的技術(shù)則是開發(fā)工具的首選，而后便是技術(shù)的交互性和質(zhì)量等方面。從這些元素來看，優(yōu)勢較為顯著的是Cu1t3D，其是Cycore公司開發(fā)研制的WEB3D技術(shù)，能夠幫助設(shè)計師制作3D 立體產(chǎn)品，在此基礎(chǔ)上，通過視覺的呈現(xiàn)方式將實物檔案應(yīng)用時的交互功能體現(xiàn)出來。用戶在使用的過程中能夠通過旋轉(zhuǎn)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(xiàn)出物體的真實屬性。Cu1t3D是通過3個功能程序構(gòu)建而成的，分別是Cu1t3D Exporter、Cu1t3D Designer、Cu1t3D Player。Cu1t3D Designer 是技術(shù)的核心構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(xiàn)實物檔案的交互性能；Cu1t3D Exporter則是插件的中轉(zhuǎn)站，能使建模軟件以最佳的狀態(tài)將三維模型導(dǎo)出，方便下一步驟的操作。

2.2 虛擬現(xiàn)實的制作過程

虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(dǎo)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(shè)計，值得注意的是，在這個操作過程中ads m 中應(yīng)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(dǎo)出。

（3）將以上內(nèi)容導(dǎo)入Cu1t3D Designer 進行編輯。并且在Cu1t3D Designer中打開，在此基礎(chǔ)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(shè)置過程類似，不同之處在于其更為復(fù)雜。

（4）將Cu1t3D對象導(dǎo)出。一旦將編輯的項目進行確定后便能夠選擇File 菜單內(nèi)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(shè)置，其中物體的運動壓縮設(shè)置最為關(guān)鍵，其次是頂點運動壓縮設(shè)置，而后是聲音壓縮設(shè)置、形體壓縮設(shè)置和HTML 文件導(dǎo)出設(shè)置，這樣做的重點在于能夠控制文件大小，全部設(shè)置完成之后點擊Save，便能使其在制定的目錄下實現(xiàn)網(wǎng)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(dǎo)入ads Max 或MAYA，建立網(wǎng)頁或文欄中的互動三維模型。如此一來，徽章檔案通過HTMI 網(wǎng)頁即能實現(xiàn)生動、形象的表達，檔案使用者點擊網(wǎng)頁便能瀏覽其需要的“實物檔案”的各種信息，實現(xiàn)了實時瀏覽。

2.3 網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的選擇

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)技術(shù)越來越多，各種技術(shù)都有其自身的優(yōu)勢和缺陷。然而，不管使用何種技術(shù)，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(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)

為了在HTML中嵌入3D虛擬對象并正確顯示，不同技術(shù)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(shù)，以實現(xiàn)漫游和更復(fù)雜的大型物理交互，并更有效地創(chuàng)建物理文件的虛擬現(xiàn)實[6]。提供最佳的軟件選擇選項（如Cu1t3D、Shockwave3D），可提供出色的系統(tǒng)可擴展性，并可根據(jù)需要執(zhí)行許多復(fù)雜功能，但對開發(fā)人員來說卻是極其復(fù)雜的。選擇一個功能性軟件可以大大減少創(chuàng)建虛擬內(nèi)容的工作量，但實現(xiàn)系統(tǒng)的可擴展性將是一項挑戰(zhàn)。

2.3.2 所有資源都必須與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬匹配

無論使用何種技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)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(wù)客戶端必須提供各種服務(wù)，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(shù)據(jù)制作

目前，以虛擬形式顯示的文件、圖像的開發(fā)吸引了大量的用戶，展廳、燈光、陳設(shè)以及三維視覺效果增強了相關(guān)文件和圖像的真實性，同時也使用戶能夠靈活地使用相關(guān)數(shù)據(jù)[7]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)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(shù)據(jù)加工的過程中需要對各個實物檔案進行獨立的模型數(shù)據(jù)控制，按照不同的型號和存儲的介質(zhì)等構(gòu)建數(shù)據(jù)模式，根據(jù)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)制作內(nèi)容

實物檔案的庫房建設(shè)三維模型需要涵蓋庫房、檔案柜、樓體以及內(nèi)部環(huán)境等，其中存放實物檔案的介質(zhì)也是非常關(guān)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(shè)計上力求精美，讓用戶體驗身臨其境的感覺[8]。而主樓的設(shè)計主要是為了讓實物檔案在虛擬現(xiàn)實空間看上去更為具象。

2.4.2 精細三維數(shù)據(jù)制作工藝流程

三維數(shù)據(jù)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(nèi)容有數(shù)據(jù)的準備和采收，以及進行基礎(chǔ)的平面圖繪制；第二個階段是建設(shè)階段，建設(shè)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(shù)據(jù)成果轉(zhuǎn)化。實際上，實物檔案的建設(shè)十分復(fù)雜，不僅需要測量實物的類型和紋理，還要到現(xiàn)場采集照片，并且根據(jù)模型的大小設(shè)計裝具等，這些都需要表現(xiàn)信息，便于后期的模型信息添加。

2.4.3 管理系統(tǒng)建立

在新的時代，數(shù)字技術(shù)需要實現(xiàn)物理記錄系統(tǒng)的數(shù)字顯示。根據(jù)不同的情況，大多數(shù)實體數(shù)字化平臺都沒有得到充分利用。先進的虛擬現(xiàn)實技術(shù)允許用戶使用計算機和互聯(lián)網(wǎng)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(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用過程中十分廣泛。因此，此處不再贅述。在業(yè)務(wù)管理模塊、配置管理模塊以及庫房展示模塊都需要設(shè)置不同的管理選項：業(yè)務(wù)管理模塊體現(xiàn)在歸檔、組卷著錄、借閱、銷毀、移交等業(yè)務(wù)；配置管理方面體現(xiàn)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(zhì)的裝具需要具有可拓展性[9]。目前，通過改善虛擬現(xiàn)實技術(shù)的各項特征，通過創(chuàng)新和智能設(shè)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(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的推廣形式

信息技術(shù)始終是檔案事業(yè)發(fā)展的強大動力，《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》為網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展提供了支持并指明了方向，同時也為實物文檔服務(wù)的推廣提供了極好的機會。5G 時代為網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供了更高的利用率，基于5G和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的雙重作用可以實現(xiàn)更簡單、更智能的多功能實物檔案瀏覽。網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)與實物文檔的相結(jié)合，為實物文檔的推廣提供了更多樣化的空間，可更好地發(fā)揮檔案館“三位一體”的功能。

3.1 “檔案基本陳列+網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)”推廣模式

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個重要特征是圍繞文件或文件描述的再現(xiàn)和重組創(chuàng)建的模式進行的虛擬展覽，在展覽中展示現(xiàn)有的實物文檔。因此，使用頭盔、數(shù)據(jù)手套和其他設(shè)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(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)瀏覽并查看整個文件的情況與各種細節(jié)[10]。網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(zhì)量等外部元素，允許用戶旋轉(zhuǎn)、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(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(shè)備上查看文件的3D圖像，并播放對文件和相關(guān)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(wǎng)上展覽+網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)”

網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)允許使用VR 以三維展示呈現(xiàn)實物檔案元素，使其更容易與文本、照片、音頻視頻等內(nèi)容和形式不同的檔案進行綜合展示。此應(yīng)用程序通常不需要額外的設(shè)備，但全景展覽需要系統(tǒng)顯示虛擬三維展覽。用戶可以使用鼠標或鍵盤向系統(tǒng)發(fā)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(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)”應(yīng)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(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，移動智能終端是構(gòu)建社交網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種創(chuàng)新的新文檔展覽模式，對更好服務(wù)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(guān)重要?！耙苿涌蛻?網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)”展會與“在線+網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)”展會相似，但具有更好的用戶體驗，更通用的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實技術(shù)，更低成本的優(yōu)勢。例如：如果將Google Cardboard眼鏡或類似設(shè)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(shè)備，檔案文件也可以提供演示場景和物理文件來恢復(fù)三維模型，或者創(chuàng)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(jié)。

4 結(jié)語

綜上所述，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)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(shù)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(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)越性，而通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)人們不僅可以有效地利用和發(fā)揮實物檔案的價值，還能讓實物檔案更好地服務(wù)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ㄟ^虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)實物檔案資源系統(tǒng)管理、建立實物檔案資源三維模型，結(jié)合移動客戶端和網(wǎng)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(fā)利用的一種新思路。