虚拟现实技术在非物质文化遗产保护中的应用.pdf

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1、 虚拟现实技术在非物质文化遗产保护中的应用 非物质文化遗产是反映人类民俗文化和生活方式存在和变化发展的“活化石”，它以一种独特的方式向世人诉说着人类自身的成长历程。它在文化保护中的重要地位也逐渐受到各国人民的重视。然而，非物质文化遗产作为一种极为特殊的文化载体，尤其是它“无形”的状态特征，为人们对它的宣传和保护带来了种种困难，传统的方法也显现出各种弊端。本文将虚拟现实技术的优越特点应用于非物质文化遗产保护中，力求达到使非物质文化遗产在保护中有创新，创新中有特色的可持续发展目标。【关键词】虚拟现实技术，非物质文化遗产保护，传统文化，可持续发展 中国是世界著名的四大文明古国之一，悠久的历史和丰富的

2、文化遗产向世界展现着先人所创造的辉煌。近年来，国际上掀起了申请非物质文化遗产的热潮，特别是韩国江陵端午节申遗的成功让国人反思到：为什么我们拥有两千多年历史的端午节被韩国捷足先登了？为什么国内罕见的文物却陈列在国外博物馆内？甚至有德国人说，要看中国的浮雕到德国来；有日本人说，要看苗族服饰到日本来。不可否认，中国文化遗产的所有权正在流失，许多珍贵的非物质文化被他国抢注，我们必须利用现代化保护手段，使文化主权得到应有的保护。虚拟现实技术发展为非物质文化遗产的保护提供了更先进的技术与可能，以一种新颖的方式改变着非物质文化遗产保护的发展趋势。一、非物质文化遗产的概念与保护难度 对于非物质文化遗产的定义，

3、联合国教科文组织自 1989 年以来至少做了五次修改。中国由国务院颁布的 国家级非物质文化遗产代表作申报评定暂行办法对非物质文化遗产作了这样的界定：“非物质文化遗产是指各族人民世代相承的，与群众生活密切相关的各种传统文化表现形式（如民俗活动、表演艺术、传统知识和技能以及与之相关的器具，实物和手工制品等）和文化空间。其范围包括：第一，口头传统，包括作为文化载体的语言；第二，传统表演艺术；第三，风俗活动、礼仪、节庆；第四，有关自然界和宇宙的民间传统知识和实践；第五，传统手工艺技能；第六，与上述表现形式相关的文化空间。中国在非物质文化遗产的保护上起步较晚，近年来才逐渐有了保护意识，无论是立法上，还是

4、实际保护措施都不完善，出现了许多珍贵的非物质文化遗产流失，民间艺术濒临灭绝的境地。因此，需要把人们对非物质文化保护的意识给唤回来，但对非物质文化遗产的保护却有一定的难度。首先是非物质文化遗产本身的特点。非物质文化遗产是承载人类文化信息的动态载体，体现着特殊的生活方式和民俗风情，具有较强的地域性、民族性、传承性。它依托于人这个特殊的载体而存在，以声音、形象和手工技艺为表现手段，采用口传心授、言传身教的传承方式。因为传承中强调人的主动性，因此传承人的个人因素给非物质文化遗产的保护带来了极大的不确定性。例如，云南哈尼族能诵唱数万行史诗的民间艺人的去世，带走了这个民族辉煌灿烂的篇章；江苏无锡的民间艺人

5、瞎子阿炳，要不是 20 世纪 50 年代中央音乐学院在搜寻民间音乐时为其作品进行录音而保存下来，我们再也听不到那经典的二泉映月。其次是保护方法的局限。非物质文化遗产的传统技术保护方法单一，主要是通过图片、文字、录音、录像等方式进行保存，而且没有具体完整的保护方案。当政治变故、战争、自然灾害等发生时，这些资料难以保存，一旦丢失很难恢复。如，伊拉克一带是古巴比伦的发源地，是古代文明两河流域文明的重要组成部分，由于接连不断的战争使大量的人类文明文化沦落在废墟之中，这不仅是本国甚至是整个人类的损失，也是因为缺少一套具有全球化的非物质文化遗产保护与研究的交互体系。再次是地域限制。非物质文化遗产最大的特点

6、是脱离不了特定的民族文化，是本土文化和生活方式的体现。目前，大部分珍贵的非物质文化遗产基地都在农村，甚至在没有开发的大山深处，一方面，由于外来文化影响较少保存比较完整；另一方面，保守的传承方式不利于本身的创新发展。如景德镇的瓷文化，由于自古以来的传承技艺多以血缘关系为基础，对外具有强烈的排他性和限制性，对内又墨守成规，致使世界著名的瓷都地位在国内出现质疑，甚至深圳永丰源集团在法兰克国际消费品展博览会上，打出了告诉世界上最好的陶瓷在中国深圳的口号。另外，现代城市化进程的发展也不利于非物质文化遗产的保护。随着现代社会的发展，许多人对国家进步的标志出现了理解偏差，认为越多的高楼大厦，高架桥等钢筋混凝

7、土建筑是一个城市现代化的体现，国内许多大城市都争先恐后地拆迁重建，致使许多珍贵的古建筑被破坏，而体现一个城市内涵的往往是那些被人们遗忘的民俗风情、地域特色的文化。由于传统保护方法主要是通过国家立法形式对非物质文化遗产进行强迫性保护，较为条例化，缺少对民众不同的文化层次进行相对应的非物质文化遗产知识的宣传与普及，没有从文化的不可再生性的高度去理解非物质文化遗产的重要性。非物质文化遗产与现代社会生活方式出现脱节，这说明了在我们现代化建设过程中忽略了对本民族文化的传承与保护，每一项非物质文化遗产都是一段文化历史的活化石，它们构成了我们民族的文化地形。二、虚拟现实技术的概念及在非物质文化遗产保护中的应

8、用 虚拟现实技术（简称VR），又称灵境技术，最早起源于 20 世纪 50 年代的美国，是以多感性、沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。而这一技术为非物质文化遗产实现多层次多方位的虚拟情境的再现提供了技术保证。虚拟现实技术的优越性主要取决于本身的特点：多感性是指用户在计算机虚拟的三维世界里如同在现实生活中一样，同时享

9、有视觉、触觉、动觉、力觉甚至嗅觉与味觉；沉浸感是指用户作为虚拟环境中主角的真实感程度，在虚拟世界里听到的声音、摸上去的手感、闻起来的气味以及拿起来的重量都有一种与现实世界完全一致的感觉；互动性主要指用户通过声音、手势等发出命令需求，虚拟环境会做出相应的信息反馈；构想性是指虚拟现实技术不仅可以再现真实环境而且可以构想不存在甚至不可能发生的环境。由于本身的优越特点，虚拟现实技术被广泛应用在工业、建筑、教育、娱乐等领域，具有广阔的发展前景。让民众最能感受虚拟现实技术给人类所带来的震撼的最成功的例子可谓是 2010 年在上海举行的世界博览会，从世博园功能设计、工程规划、大型活动方案审改、客流量统计、安

10、全保障以及展览展示等方方面面都运用了大量的虚拟现实技术等科技手段，成功地汇集了世界各地的生活理念和文化遗产，让全世界见证了科技与文化的结合是如何的水乳交融，使古老的文明在今天的科技帮助下焕发了新的风采。虚拟现实技术的效果形成是由多种技术相互作用的结果，由于技术性较强等原因本文主要在环境建模技术、立体声合成和立体显示技术、人机交互技术、系统集成技术等方面进行应用分析，希望起到一个抛砖引玉的作用，将我们的生活与更多先进技术的发展同步发展，改善人类的生活方式。它主要包括以下几种技术：（一）环境建模技术 充满真实感的三维虚拟环境是虚拟现实技术的核心，其建立的目的就是获取实际环境的三维数据，根据实际需要

11、利用获取的三维环境数据建立相关的虚拟环境。虚拟场景的构造主要为三维视觉建模，包括基于图形的绘制技术和基于图像的绘制技术。基于图形的绘制技术是虚拟环境场景中的三维立体模型传统实现方法主要采用的手段，它一是利用相关三维模型软件进行模型建立，如 3D max，Rhion.Proe.Maya 等或通过手绘软件将草图转为三维模型；二是从相关 3D 模型数据库和网站购买模型。模型的建立基本实现了三维虚拟环境的建立，但本身存在许多缺点，三维软件本身存在着许多局限性，建立的模型在细节处理上不能达到与实际事物的完全相符。为了营造更好的逼真效果，建立的模型要进行灯光、材质的相关处理，材料库里的图片很难找到特别合适

12、的，如果在软件里自己进行渲染就会大大增加模型的空间容量，而虚拟环境中的每个角落都是这样建立的，当环境稍微复杂一些，就会占去电脑大量空间，严重影响电脑运行速度。在体验虚拟环境时由于电脑传输数据存在时间差，其动作就会反应迟钝，用户根本体验不到那种随心所欲的真实感。基于图像的绘制技术主要是通过拍摄实际事物进行图片采集，是完全由真实图片构成的一个虚拟环境，能够使用户真实沉浸其中。由于相机拍摄的图片没有三维几何信息，没有光照函数等数据信息，因而很难实现理想效果。直到 20 世纪 90 年代末，由 Apple 公司推出基于静态图像是的虚拟现实技术（Quiek Time VR）系统，它是一个基于柱面全景图像

13、的虚拟现实系统，该系统无需知道图像的三维几何信息单可以支持用户在虚拟环境中3600 环视、沿固定路线前进与后退等漫游操作，而且用户看到都是高质量的真实照片。Quick Time VR 采用照片、录像或数字图像来创造虚拟环境，通过对资料的六个表面进行不同距离和方位的图像修复、整理、拼结成一幅完整的全景图，用户可以根据自己的需求进行 360。的旋转参观。而且可以通过多屏拼接技术，将画面扩大到理想大小，如上海世博会意大利馆、西藏馆、韩国馆等都是多屏拼接的成功案例。（二）立体声合成和立体显示技术 任何我们从现实世界听到的声音，看到的物体都是有空间感的，比如，从不同声源发出的响音，可以根据声源空间位置的

14、不同，感受到不同的声音强度；我们看到的物体都是三维立体的，不同角度有不同特点。因此，不仅是物体，而且声音都是占有空间的。然而，我们平时看到、听到的视音频资料都是从同一个扬声器里播放出来的，原来的自然空间感不存在了，就成了单音。虚拟现实技术可以将声音和物体的显示重新获得立体空间感，打破了传统视音频技术的缺陷，增强了虚拟环境的真实感。虚拟现实技术中立体声的合成主要是通过对直达声、回声以及周围环境的混杂声的设计，综合营造的一个立体效果。立体显示技术主要是通过特殊立体显示仪器实现的，如，光阀眼镜、头盔显示器、手持立体显示设备等。由 NVIDIV 提供的 Quadro 显示芯片在立体显示中起到了巨大作用

15、。例如，利用 NVIDIV 技术 打造的电影圆明园，导演金铁木也说到，如果没有 NVIDIV 显卡。文明不可能完成这部电影，大家也不可能看到如此真实的画面。由著名导演詹姆斯卡梅隆执导的科幻电影阿凡达（突破 27 亿美元，赢得了全球电影票房历史第一），我们在影片中看到的如同真实世界的场景画面就是由虚拟现实技术实现的。（三）人机交互技术 人机交互技术主要是指用户脱离了鼠标键盘等输入设备的限制，可以通过自己的手势、声音等体态发出需求信息，虚拟环境针对命令作出的相关回馈与反应，并且产生一种身临其境的感觉。其技术的实现也是通过特殊的传感器设备实现的，如，数字手套、动作跟踪器、力量反馈装置等，可以对用户的

16、手势体态作出相关的信息反馈；虚拟现实建模语言可以建立三维语言模型库，当语音控制按钮开启时，虚拟环境就会根据用户的声音作出相应的信息回馈。（四）系统集成技术 由于虚拟现实系统中包括大量的感知信息和模型，因此系统集成技术为重中之重，包括信息同步技术、模型标定技术、数据转换技术、识别和合成技术等。简而言之，系统集成技术就是将构成虚拟现实环境中应用到的各项技术在技术兼容、播放速度、显示效果等完美结合成为系统化的过程。另外，非物质文化遗产与传统意义上的文化遗产之间最明显的一个区别就在于：前者是“活态化”的文化空间。它是要和特定的文化空间联系在一起才能存在的。没有了文化空间，民俗就变成了干尸标本。问题在于

17、：已经逝去的文化环境，在当代新的文化环境中是如何存在、如何发展和蜕变的？于是，我们有了这样的设想：采用数字化的虚拟现实技术完成信息化的形式转换。因此，它的优越性主要表现在：（1）打破了传统保护方法的局限性 目前传统非物质文化遗产的保护方法只善于二维保存，采集图片的主要手段是利用相机、录像等图像设备，当主体物过大时我们很难拍到完整的画面，虚拟现实技术可以将收集到的各种图片进行多次修复、拼接，模拟成一副近乎真实的三维立体图，用户可以从不同角度对事物场景进行观察和体验，营造其他传统保护方式无可比拟的真实性。（2）实现了数字化管理体系 对非物质文化遗产的文献、图片、录制声音及拍摄影像等资料，进行数字化

18、分类，建立图文声像各类数据库，将非物质文化遗产进行数字化存档，无论是在空间还是时间上更有利于非物质文化遗产的长久保存。（3）完成了现实世界的再现 在虚拟三维环境中，虚拟现实技术通过模拟人的视觉、听觉、触觉等作用于用户，并且通过对用户的行为作出及时的信息反馈，使人感受到作为虚拟环境中主角的真实感程度，从而产生一种身临其境近乎完全真实的感觉。而且，用户可以在虚拟环境中通过多维信息的交互作用，获得对客观世界真实事物的深入理解，如虚拟驾驶学习。可以通过虚拟环境的练习达到对实际水平的提高。（4）使静态的文化遗产得以动态化 通过活体影像、动态影像等技术将静态的文化资料得以动态体现，它不再局限于文字和绘画等

19、止于平面的状态，真正将非物质文化遗产活态化。（5）构想了发展方向 虚拟现实环境不仅可以再现真实环境而且可以构 想不存在甚至不可能发生的环境。我们可以根据人类需 要构造已经不存在物质环境或构想预期项目的发展趋势，打破了传承人个人 因素的限制，而且虚拟管理实验可以取代消耗巨资的现实操作。（6）弘扬与发展并存 虚拟现实技术可以将非物质文化遗产做成的部分模拟视频发到网络上，使非物质文化遗产登上世界舞台，吸引到世界各地的游客，用户可以足不出户就能体验到中国的民俗文化，在弘扬非物质文化遗产的同时促进旅游经济的发展。三、虚拟现实技术应用于非物质文化保护的重要意义和具体案例分析（一）虚拟现实技术应用于江西省非

20、物质文化保护申的重要意义 据中国国内一次抽样调查表明：来华美国游客中主要目标是欣赏名胜古迹的占 26%，对中国人的生活方式、风土人情最感兴趣的却达 56.7%。从上述调查中发现，吸引游客的着力点是原汁原味的本土文化和民俗风情，而不是大量的人造商业设施。江西省是中国目前资源环境保护最好的省份之一，全省绿化面积达60.05%，拥有国内最大的淡水湖。2009 年，国务院做出了建设鄱阳湖经济圈的决定，这是多年来江西省第一个上升到国家战略的发展项目。除此之外，江西拥有丰厚的文化底蕴，创造了丰富灿烂的赣文化，据有关调查显示，从 20 世纪 90年代至今，全省共有中国民间（特色）艺术之乡 16 个，省级民间

21、艺术之乡 32个，涉及傩（傩舞、傩面具等）、戏剧、灯彩、铜管乐、唢呐、山歌、歌舞、诗词，以及农民摄影、农民画、版画、漫画、剪纸、书法、根艺等十多个艺术种类，从可持续发展角度来讲，江西省无论是生态环境还是文化内涵都存在着巨大的发展潜力。将非物质文化遗产的保护同当地的旅游经济一起开发，对于非物质文化的宣传起到很好的促进作用。比如景德镇的陶瓷文化，吸引了众多国内外游客的到来，带来了一定的经济利益，如果将虚拟现实技术等现代科技手段应用在非物质文化遗产的旅游开发中将极大地促进经济的发展。虚拟现实技术在非物质文化遗产保护中的应用，在更好地宣传与保护的同时，必然带来大量的旅游经济。一方面可以应用在实际景区；

22、另一方面构建出来的虚拟景区可以通过网络平台，对用户提供部分虚拟旅游的服务项目，并可以收取比实际景区门票便宜一半的体验价位，游客在足不出户的情况下就能体验景区的特色，可以吸引更多游客。而且可以运用虚拟现实技术的构想性功能，将一些不存在的文化、旅游景观虚拟出来，如，新巴比伦的空中花园，从而满足人们的好奇心。江西省是一个拥有众多天然旅游区和名胜古迹的文化宝地，我们应该紧跟时代潮流，充分抓住机遇，在保证非物质文化遗产原真性的基础上不断注入新鲜的血液。使生态环境、民俗文化、经济建设共同发展，力求打造一个既环保又有文化内涵的中国特色省份。（二）虚拟现实技术在江西傩文化保护中的具体应用 虚拟现实技术打破了在

23、军事航空等高端领域的应用，逐渐体现在我们生活的各个方面，正在以一种全新的方式改变着我们的生活，大量的成功案例对将虚拟现实技术运用在江西萍乡的傩文化的保护中提供了宝贵的经验。萍乡的傩文化是江西比较最具代表特色的非物质文化遗产之一，起源于殷商时期，其最具特色的是借面具进行角色转换，是一种以假面模拟表演为特征的敬神驱邪的诬术活动，包括傩祭、傩舞、傩戏以及活动中应用到的面具等工具，形成了历史积淀丰厚、原始形态古朴、文化遗存众多、文化体系完整、分布广泛等鲜明特色。傩文化的保护主要涉及傩面具的低稿、选材、雕刻工艺及后期制作的整个过程，傩舞、傩戏主要是动态和信仰的表达及声音的设置以及像傩庙，祭祀、舞蹈用具等

24、环境的设计。由于地区经济发展和保护资金的缺乏，直接采用虚拟现实技术中图像绘制技术和三维显示芯片等高端技术存在一定的难度，作者认为我们应 该采用“阶梯式”发展模式，在使用相对低端技术并足够能保护好非物质文化遗产的前提下逐渐向高端技术靠近，最终实现与技术同步的发展模式。比如，在虚拟环境的建立上，可以采用虚拟现实技术早期的模型建立方法三维软件建模和运用手绘软件将草图通过扫描等方式进行三维转换，虽然在逼真性和效率上都落后于先进技术，但相对于非物质文化的传统保护方法也是一项新的尝试。在立体声效果上，可以选购性价比较高的立体声设备或通过设置多个扬声器等方式达到近似效果；在服务项目上可以先从虚拟管理开始，运

25、用虚拟遗址进行线路的设置、人员的疏散、整个文化遗址的开发等项目的研究等。五、结论 21 世纪是经济全球化、科技飞速发展的时代，各种视音频、计算机多媒体、3G 通讯技术的发展，将人类带入丰富多彩的世界。虚拟现实技术的广泛应用，特别是在 2010 年的上海世博会上，让大众更直观地理解和认识了科技给人类带来的进步，促使了人们观念的革新，打破了传统方法的局限性，推动了人类的发展空间。在现代科技的冲击下许多珍贵的传统文化和非物质文化遗产逐渐被人淡忘，部分非物质文化遗产处于濒临灭绝甚至所有权流失的境地，再加上传统保护宣传方法存在许多局限性，寻求一种新的技术手段进行拯救显得尤为迫切。虚拟现实技术的成功案例为非物质文化遗产的保护带来了许多宝贵的经验和启示。在国内，我们要充分抓住机遇，利用先进技术保护我们的文化，使文化建设、经济建设同步发展，力求达到保护中有发展，发展中有创新，创新中有特色的可持续发展道路；在国际上，我们要始终坚持政治独立、领土完整、文化主权不容侵犯，促使伟大的传统文化和非物质文化遗产登上世界舞台。