虛擬陳展中檔案展品多價值維度的數(shù)據(jù)重構(gòu)研究

張富 張璇 王瑩 曾曉晶

關(guān)鍵詞：虛擬陳展；檔案價值；信息組織；圖數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)重構(gòu)；檔案陳展；多維敘事

1 引言

傳統(tǒng)展覽方式一般以靜態(tài)為主、動態(tài)為輔，其空間一般都是固定的，不利于內(nèi)容和形式更新擴(kuò)展[1-3]。隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們對交互體驗(yàn)要求越來越高[4]，數(shù)字化陳展成為必然需求。

數(shù)字化陳展是對現(xiàn)實(shí)展品的數(shù)字化展示，展品所蘊(yùn)含的信息能生動直觀地在計算機(jī)上模擬呈現(xiàn)，并基于互聯(lián)網(wǎng)提供沉浸感、真實(shí)感的互動體驗(yàn)[5-8]。數(shù)字化陳展更加深度探討人、展品、空間三者之間更多的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)一定的補(bǔ)償性平等溝通[9，10]，支持觀眾與展品的多通道互動交流，能為觀眾提供非順序、個性化的觀展體驗(yàn)。同時，支持跨越時空的虛擬展示[11 ]，是傳統(tǒng)展覽在時空上的延伸，也是對展覽體系架構(gòu)、信息傳播形態(tài)以及場景內(nèi)涵的多維度演變與轉(zhuǎn)型升級[12-15]，在信息化時代的大背景下，具有非常廣闊的發(fā)展前景[16]。

2 檔案陳展的敘事特點(diǎn)

2.1 檔案數(shù)字化陳展的基本概念。從空間可視化技術(shù)角度，檔案數(shù)字化陳展是采用可觀看、可觸達(dá)的檔案“數(shù)字展品”在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字二維空間或虛擬數(shù)字三維空間內(nèi)的轉(zhuǎn)化式再現(xiàn)和重構(gòu)式呈現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)對檔案及其實(shí)踐中所涉及的各類對象和活動的價值傳遞。它將拓展檔案機(jī)構(gòu)對傳統(tǒng)檔案展品和檔案展覽的認(rèn)識，即檔案展覽不再是單純的一種開發(fā)形式和表現(xiàn)方式，而是轉(zhuǎn)變?yōu)闄n案信息開發(fā)空間可視化應(yīng)用的一種實(shí)踐路線和技術(shù)底座，檔案展品也將成為分析空間可視化技術(shù)應(yīng)用視角下檔案資源的重要概念。檔案數(shù)字化陳展的開發(fā)設(shè)計是對檔案業(yè)務(wù)指導(dǎo)、檔案驗(yàn)收監(jiān)管、庫房與特藏庫建設(shè)、檔案愛教基地建設(shè)、紅色基因與黨建宣傳等多重場域的可視化應(yīng)用實(shí)踐。

2.2 檔案數(shù)字化陳展的發(fā)展階段。檔案數(shù)字化陳展的發(fā)展大致可以概括為三個主要階段，如表1所示。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是集計算機(jī)視覺、計算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互、三維仿真等技術(shù)于一體的復(fù)合型技術(shù)，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可在三維虛擬空間中進(jìn)行展品的立體式瀏覽，實(shí)現(xiàn)沉浸式虛擬漫游觀展和交互體驗(yàn)[17-19]?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬陳展具有交互性強(qiáng)、仿真度高、容易修改和便于傳播四大特點(diǎn)[20]。目前，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬陳展已成為檔案數(shù)字化陳展的主流趨勢。

2.3 檔案陳展的敘事本質(zhì)。檔案不僅是對人類活動的客觀記錄[21]，而且記錄了人們在各種活動中的思想發(fā)展[22]。檔案數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性[23]，其承載的檔案信息不僅歷史地反映了客觀事物和思維發(fā)展的縱向，而且廣泛地反映了事物領(lǐng)域和實(shí)踐活動的廣度[24]，從內(nèi)容、載體、來源、背景、項(xiàng)目等不同視角多層次維度的顯性和隱性知識的組織與表達(dá)，對人類生產(chǎn)活動發(fā)展可提供有價值的參考信息[25-29]。

因此，檔案數(shù)字化陳展有別于其他商業(yè)、企業(yè)數(shù)字化陳展，其過程的本質(zhì)是檔案的敘事過程，是從“檔案資料展示”到“歷史內(nèi)涵敘事”的價值升華，是人、事、物、場在時空關(guān)系上的知識脈絡(luò)呈現(xiàn)。

3 展示空域內(nèi)展品數(shù)據(jù)重組

3.1 檔案展品的空間組織特點(diǎn)。檔案展品是敘事線索的關(guān)鍵要素與紐帶，需從時間、地點(diǎn)、人物、事件、事物、現(xiàn)象、場景中尋求碎片數(shù)據(jù)之間的隱含關(guān)聯(lián)，以此相互印證、彼此粘連，以完成敘事生態(tài)的完整閉環(huán)，如圖1所示。

因此，在顧及檔案數(shù)字展品的多種數(shù)據(jù)格式（如，圖片、文字、音視頻、實(shí)物模型）的同時，關(guān)鍵還要充分呈現(xiàn)每一個展品的“產(chǎn)品行為”，以及展品與展品之間的“時間順序、空間關(guān)系、邏輯組織”。

產(chǎn)品行為：即指檔案資料當(dāng)作為數(shù)字展品時，為滿足某種需求表現(xiàn)出的行為屬性。

時間順序：即指檔案展品所承載的時間維度信息，包括但不局限于發(fā)生時間、記錄時間、存檔時間等時間信息。

空間關(guān)系：即指檔案展品在三維空間上展示時所擺放的位置，以及其拓?fù)湫畔?，如相鄰、相交、相離、包含等空間關(guān)系。

邏輯組織：即指檔案展品所隸屬的邏輯范疇，如開篇、序言、主題、結(jié)語等。

3.2 檔案展品的多層次數(shù)據(jù)重組。檔案展品的多層次數(shù)據(jù)重組是基于檔案資源的現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，充分顧及展品信息在“時間順序、空間關(guān)系、邏輯組織、產(chǎn)品行為”屬性上的表達(dá)，更優(yōu)化配置展品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以便達(dá)到更好的管理和操作性能。因此，在展示空域內(nèi)對檔案數(shù)字展品進(jìn)行多層次數(shù)據(jù)重組，不僅便于檔案展品的及時修改、補(bǔ)充與維護(hù)，而且是檔案展品在價值維度上數(shù)據(jù)重構(gòu)的基礎(chǔ)，如圖2所示。

拓?fù)潢P(guān)系就是描述幾何特征元素的非幾何圖形元素之間的邏輯關(guān)系，只關(guān)心幾何圖形元素之間的關(guān)系，而忽略幾何圖形元素的形狀、大小、距離和長度等幾何特征信息，見圖3。

檔案數(shù)字展品的空間拓?fù)潢P(guān)系是檔案數(shù)字展品空間上數(shù)據(jù)重組的主要線索依據(jù)，重點(diǎn)描述展品與展品之間、展品與展廳空域之間的一種空間邏輯關(guān)系，此拓?fù)潢P(guān)系以數(shù)據(jù)表（SpaceTopology-Tree）進(jìn)行存儲，而展品對象之間的拓?fù)潢P(guān)系以數(shù)據(jù)表（ExhibitTopology）進(jìn)行存儲，可采用無回路有向圖表示。其中，V0-VN可以代表展品對象，箭頭指向代表前后續(xù)關(guān)系，連線的線型不同代表不同的關(guān)系類別（如，相鄰、相交、相離等）。

4 面向檔案敘事的展品多維數(shù)據(jù)索引

4.1 檔案敘事索引的七要素。檔案蘊(yùn)含著極為豐富的文化、社會、經(jīng)濟(jì)等多種知識，當(dāng)作為數(shù)字展品展出時，可以從“時間、地點(diǎn)、人物、事件、事物、現(xiàn)象、場景”七個要素作為敘事線索呈現(xiàn)其內(nèi)涵價值。

以七個要素作為數(shù)據(jù)索引依據(jù)，不僅能最大程度體現(xiàn)一份檔案的價值內(nèi)涵，也便于實(shí)現(xiàn)檔案展品數(shù)據(jù)的快速組織、維護(hù)、管理與查找，為檔案編研、檔案文創(chuàng)后續(xù)工作打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4.2 檔案展品的多維數(shù)據(jù)索引。針對每一個檔案展品所包含的“時間、地點(diǎn)、人物、事件、事物、現(xiàn)象、場景”等多維度內(nèi)涵知識內(nèi)容，采用“關(guān)系型+非關(guān)系型（NoSQL）”混合數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一存儲，并以此構(gòu)建“圖型”多維索引結(jié)構(gòu)。其中，關(guān)系型數(shù)據(jù)主要用來描述檔案數(shù)字展品的屬性，非關(guān)系數(shù)據(jù)則用來維護(hù)多維數(shù)據(jù)索引。本文以Neo4j數(shù)據(jù)庫作為示例描述檔案展品多維數(shù)據(jù)索引的技術(shù)邏輯。

Neo4j是一個高性能的圖型數(shù)據(jù)庫，采用屬性圖模型來描述數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)關(guān)系，即在一個圖中包含兩種基本的數(shù)據(jù)類型：Nodes（節(jié)點(diǎn)）和 Relationships（關(guān)系）。Nodes 和Relationships 包含key/value形式的屬性，并用雙向列表保存，Nodes通過Relationships所定義的關(guān)系相連起來，形成關(guān)系型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此，Neo4j具備完全的事務(wù)特性、企業(yè)級的數(shù)據(jù)庫的所有優(yōu)勢。當(dāng)查詢時，一個Node通過關(guān)系，可以方便地找到關(guān)系的“起始”Node。

采用屬性圖模型來描述展品數(shù)據(jù)間的七要素價值關(guān)聯(lián)關(guān)系時，一個檔案展品可以看作一個Node，時間、地點(diǎn)、人物、事件、事物、現(xiàn)象、場景七個要素則對應(yīng)七組Key/value，展品之間的關(guān)系記錄在Relationships中，包括其空間拓?fù)潢P(guān)系和七要素關(guān)聯(lián)關(guān)系。采用Neo4j數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)基于“時間、地點(diǎn)、人物、事件、事物、現(xiàn)象、場景”等多維數(shù)據(jù)索引，并對Neo4j存儲的索引結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)免索引鄰接（Index-free Adjacency），即每個節(jié)點(diǎn)會保留連接節(jié)點(diǎn)的引用，從而這個節(jié)點(diǎn)本身就是連接節(jié)點(diǎn)的一個索引，這種操作的性能比使用全局索引好很多。

5 結(jié)論

檔案數(shù)字化陳展的本質(zhì)是敘事過程，檔案展品是敘事閉環(huán)的關(guān)鍵要素和紐帶。在顧及檔案數(shù)字展品存在多種數(shù)據(jù)格式的基礎(chǔ)上，以展品空間拓?fù)潢P(guān)系為中心，對展品的產(chǎn)品行為以及展品間的時間順序、邏輯組織進(jìn)行多層次數(shù)據(jù)重組。并在此基礎(chǔ)上，從時間、地點(diǎn)、人物、事件、事物、現(xiàn)象、場景七個維度對展品內(nèi)涵價值進(jìn)行解析，采用“圖模型”記錄展品之間的隱含關(guān)聯(lián)，以此相互印證、彼此粘連，保證了檔案數(shù)字化陳展的敘事生態(tài)完整性。