信息可視化設(shè)計在文化遺產(chǎn)保護中的應(yīng)用與研究

蔡玉靜

信息可視化設(shè)計在文化遺產(chǎn)保護中的應(yīng)用與研究

蔡玉靜

信息技術(shù)解構(gòu)、重構(gòu)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(shù)與文化遺產(chǎn)相融合，多元學(xué)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(shù)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(gòu)建、思維可視化模型擴展，論述信息可視化設(shè)計在文化遺產(chǎn)保護中的應(yīng)用與研究。

信息可視化 設(shè)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(xué)、藝術(shù)、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(shù)和藝術(shù)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(yīng)用領(lǐng)域分為考古研究數(shù)字化、博物館虛擬化、文博信息網(wǎng)絡(luò)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(fù)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(zhuǎn)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(luò)化，基于網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(shè)了文化研究、展示、保護、傳承的新領(lǐng)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(zhuǎn)換和建構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(shù)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(gòu)建

文化遺產(chǎn)保護與傳承的信息可視化模型構(gòu)建，應(yīng)以文化遺產(chǎn)為敘事主體，確定目標(biāo)任務(wù)，以用戶的需要和動機為基礎(chǔ)，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(shè)計、內(nèi)容組織、結(jié)構(gòu)建立、界面設(shè)計、導(dǎo)航編排、信息發(fā)布與交互。

考古研究的信息可視化模型構(gòu)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(fù)制、高仿真再現(xiàn)、高精確保存，整合三維取像和處理技術(shù)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(shù)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(shè)計一個多維、動態(tài)的數(shù)字化信息呈現(xiàn)方式，設(shè)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(dāng)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(xué)的數(shù)字圓明園項目涉及技術(shù)科學(xué)——關(guān)注信息技術(shù)的實現(xiàn)；文博領(lǐng)域——注重文化資料的完備；藝術(shù)設(shè)計——塑造視覺美感、構(gòu)建虛擬信息、創(chuàng)設(shè)交互方式、營造沉浸體驗。根據(jù)建筑樣式圖復(fù)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(shù)與設(shè)備進行虛擬重構(gòu)，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(gòu)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。考古研究與科學(xué)技術(shù)相結(jié)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(gòu)建主要分為陳列互動展示、殘損文物復(fù)原、加工工藝展示、借助數(shù)字設(shè)備零距離接觸文物、虛擬再現(xiàn)文物、復(fù)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(zhuǎn)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(gòu)建，將文化遺址信息數(shù)字化制作并傳輸至網(wǎng)絡(luò)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)營造360°、720°的全息影像，用戶移動鼠標(biāo)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(shè)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(fù)原、模擬、再現(xiàn)，進行可視化表達的信息重構(gòu)，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(gòu)建人與信息、人與文化、人與世界的和諧關(guān)系。信息可視化設(shè)計在文化遺產(chǎn)保護與傳承中的應(yīng)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(jié)構(gòu)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(guān)于人為事物的科學(xué)［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(xué)術(shù)報告，2006，2.

（作者單位：鄭州工商學(xué)院）

文化遺產(chǎn)信息可視化設(shè)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(gòu)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(guān)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(dǎo)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(wù)，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(shè)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(shè)計教師。