中國古代服飾網絡博物館設計與構建

王博 嚴鴻煒 賈自慧 馮琪 任慧娟

摘要：在科技高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)博物館的展覽形式在數(shù)字媒體和虛擬現(xiàn)實技術的應用下推陳出新，已逐步發(fā)展出基于網絡的數(shù)字展品展覽模式;現(xiàn)通過構建中國古代服飾網絡博物館，使用多媒體和三維模型交互技術，可以實現(xiàn)對服飾文化遺產的全方位、多內容的在線展覽。線上用戶在了解服飾文化內涵的同時也能享受交互體驗，既能增加觀賞性和趣味性，同時也讓博物館多元化地發(fā)揮其教育和傳播價值。

關鍵詞：數(shù)字媒體和虛擬現(xiàn)實技術;網絡博物館;服飾文化遺產

中圖分類號：TU242.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）03-0165-03

0 引言

五千年歷史的變遷使我國擁有無數(shù)具有民族特色的文化遺產。隨著互聯(lián)網時代的飛速發(fā)展，數(shù)字媒體和虛擬現(xiàn)實技術極大改變了人們的生活。因此，將數(shù)字媒體和虛擬現(xiàn)實技術應用在文化遺產的保護工作中已成為一種發(fā)展趨勢[1]。而衣文化[2]作為人類文明的標志產物之一，記錄著華夏民族傳統(tǒng)服飾的發(fā)展歷程，承載著織造、刺繡、款式、色 彩等諸多文化內涵，同時其裝飾、審美及輔助相關活動等作用具有重要研究及傳播價值。中國古代服飾網絡博物作為使用數(shù)字媒體技術保護服飾文化遺產的一項應用[3]，不僅有利于古代傳統(tǒng)服飾的展覽，而且其新型的數(shù)字化管理和傳播方式也突破了傳統(tǒng)博物館服務方式的限制，呈現(xiàn)出創(chuàng)新化發(fā)展態(tài)勢。目前主流的網絡博物館的數(shù)字化平臺[4]包含二維的多媒體形式和三維交互展示。本文以中國古代服飾流行時尚元素為脈絡，通過圖文、三維模型、游戲等多媒體形式展示服飾的面料、色彩、紋樣、款式;發(fā)式;佩飾等信息的在線博物館。為用戶提供一個能了解古代服飾特征、成因、影響等內容并體驗中國傳統(tǒng)服飾文化魅力的網絡平臺。

1 網絡博物館研究現(xiàn)狀

目前國外網絡博物館已經產生較為成熟的三維服裝展示平臺（圖2），主流的網絡博物館為實體博物館的虛擬網絡平臺[5]（圖1）。由于虛擬博物館（VM）系統(tǒng)的娛樂性和教育性，參觀者可以通過虛擬機托管的裝置觀看數(shù)字化藝術品并探索重建的歷史場所。在未來虛擬博物館的發(fā)展將來更加偏向數(shù)據(jù)化處理，例如通過記錄參觀者瀏覽的時間或次數(shù)分析參觀者行為。而虛擬博物館的平臺應發(fā)展成能提供更多元化服務的空間，除展品本身信息，網絡用戶也可上傳數(shù)據(jù)，促進博物館多元化;而虛擬博物館可在未來充分利用網絡分享資源的便利性，使所有參觀者不受地域限制進入?yún)⒂^并且在線交談，甚至能見到虛擬替身，形成在線的虛擬社區(qū)。

國內的網絡博物館大多是基于實體展館的網絡平臺且其三維展品數(shù)量遠少于二維展品。我國古代服飾展品種類眾多，包含不同民族、朝代，而二維展品大多直接懸掛或平鋪展示，缺乏服飾細節(jié)，具有很大局限性。目前國內具有立體模型的三維展品網絡展館數(shù)量少且模型較為模糊，因此未來國內以三維展示為導向的網絡博物館將有較大發(fā)展空間。

2 系統(tǒng)設計

2.1 古代服飾分類

通過網絡、書籍、實體采集等多種手段收集整理出了中國歷代服飾信息。服飾首先按歷史變革整理為：先秦、秦漢、魏晉南北朝、唐宋、元、明、清;再按服飾部位整理為：全身、上下半身、首飾、配飾、冠、帽、鞋、履、巾、幘等;接著根據(jù)不同身份整理服飾類別為：禮服、常服、胡服、軍服等;然后根據(jù)相同類別的不同場合整理，例如周朝時期王后的禮服種類包括：袆衣（王后祭先王的祭服）、褕翟（王后祭先公和侯伯夫人的祭服）、闕翟（王后祭宗廟祭服）、鞠衣（王后率領命婦祭蠶神的禮服）、展衣（王后禮見王及賓客的禮服）、祿衣（王后燕居時的常服）、純衣（嫁衣）;最后根據(jù)不同文化背景、性別、年齡、民族、制度、官職等進行劃分;如：通天冠（天子）、遠游冠（諸王）;進賢冠（文官）、高山冠（雜官，謁者）、獬豸冠（法官）、卻非冠（宮殿門吏）、卻敵冠（衛(wèi)士）、術士冠（天司官）、樊噲冠（殿門衛(wèi)士）。完成信息體系的搭建后，收集各朝代代表服飾圖片、文字、視頻、音頻，并制作對應游戲及創(chuàng)建三維模型。

2.2 系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)分為三個模塊，見圖3所示，分別為：網絡博物館：實現(xiàn)查詢數(shù)字展品、音頻、視頻、圖文信息、三維資源交互展示、游戲等功能;多媒體資源庫：實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息存儲：信息管理系統(tǒng)：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的操作和網站信息整改。

2.3 系統(tǒng)開發(fā)流程

本項目對中國古代服飾網絡博物館設計與構建技術進行研究，首先廣泛收集我國古代服飾資源，查閱相關研究文獻，確定多媒體資源數(shù)據(jù)庫資源。然后依據(jù)不同資源的特點，確定具體的多媒體資源的展示形式。最后實現(xiàn)對數(shù)字資源的前臺展示和后臺管理交互。本項目開發(fā)流程如圖4所示。

3 關鍵技術

3.1 基于WebGL的Three.js的三維展示

網絡博物館前臺模型展示部分由Three.js實現(xiàn)[8]，使用底層系統(tǒng)WebGL在HTML5中繪制展品三維信息。為實現(xiàn)網頁前端的三維展示效果，需要由場景、相機和渲染器等對象通過攝像機渲染出場景。其中場景是一個三維空間（存儲服裝模型的容器）;相機（相機觀察視角如圖5所示）則用來記錄模型的位置、方向、角度，具體內容等數(shù)據(jù)并可在程序運行過程中調整;渲染器決定了渲染結果的層次及繪制方式。系統(tǒng)最終可實現(xiàn)多種格式的模型展示，用戶可通過鼠標自由調整模型視角、光照等參數(shù)觀察模型。

3.2 基于Ajax的前后臺異步更新

使用Ajax能在前臺、后臺與服務器進行少量數(shù)據(jù)交換，因此可以在不重新加載整個網頁的情況下，對網頁的某部分進行更新。并且能在不更新整個頁面的前提下維護數(shù)據(jù)，使得Web應用程序更為迅捷地回應用戶動作，并避免了無用信息的發(fā)送。Ajax不需要任何瀏覽器插件，其便捷性為簡化項目代碼提供有效幫助。與傳統(tǒng)的Web應用提交form表單向服務器發(fā)送請求并等待回應不同，AJAX應用可以僅向服務器發(fā)送并取回必須的數(shù)據(jù)，并在客戶端采用JavaScript處理來自服務器的回應。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 前后臺數(shù)據(jù)交互實現(xiàn)

網絡博物館前臺的網站首頁基于HTML5開發(fā)，前后端交互主要使用Django框架的模版，通過前端html的form表單向后臺提交數(shù)據(jù)，后端通過渲染函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)給模板文件并渲染;部分使用了Ajax技術，前端通過ajax向后端發(fā)送數(shù)據(jù)，后端返回響應，前端通過JavaScript對頁面進行修改。網絡博物館的后臺前端由Java的JSP技術實現(xiàn)界面顯示（圖7），后端由Servlet等技術實現(xiàn)包含服裝、圖片、音頻、視頻信息管理四個管理模塊的信息管理系統(tǒng)，可分別實現(xiàn)對前臺數(shù)據(jù)的增刪查改功能。

4.2 用戶界面交互實現(xiàn)

網站首頁實現(xiàn)了用戶與網絡博物館的頁面交互，通過搜索目標展品關鍵字;也可在資源板塊選擇展品類型（包含民族服飾版面和古風飾品版面）、瀏覽三維精品模型、查看服飾變遷文章、體驗服飾文化游戲;通過搜索或點擊資源類型查看后進入服飾資源頁面（圖6），該頁面包含該服飾詳細內容，用戶可使用鼠標查看服飾局部細節(jié)，服飾詳細文字說明，點擊音頻資料或視頻資料則會播放多媒體資源。

4.3 用戶與三維數(shù)字展品交互實現(xiàn)

該部分實現(xiàn)了用戶與數(shù)字展品交互，用戶在首頁點擊精品展示，選擇查看物件后進入其三維展示頁面。通過鼠標旋轉實現(xiàn)720度全方位模型預覽，用戶可選擇角度方位，還可調整亮度等功能實現(xiàn)不同效果展示。以下展示圖片分別為：三維飾品模型（圖8），三維服飾模型（圖9），女性全身模型（圖10）。

5 結語

本文基于網絡平臺構建技術，綜合數(shù)字媒體、虛擬現(xiàn)實技術，從資源庫收集到用戶交互實現(xiàn)，創(chuàng)建了一個結合二、三維數(shù)字展品的網絡展館。通過多元化的趣味展示，增加在線博物館的趣味性，并利用網絡平臺便捷、受眾廣等特性寓教于樂，傳播傳統(tǒng)服飾知識，發(fā)揚傳統(tǒng)服裝文化。三維的虛擬現(xiàn)實技術是網絡展館發(fā)展的未來，將其應用到博物館展覽交互系統(tǒng) 可讓觀眾自由選擇和切換觀賞模式，增加參觀的交互性和真實性，同時延伸和豐富了展覽內容，解決了傳統(tǒng)博物館展品高成本、高難度、高風險，難還原、難再現(xiàn)、難拆解、難描述的展覽問題。而虛擬博物館在未來也將充分利用網絡分享資源的便利性，使所有參觀者不受地域限制進入?yún)⒂^、在線交談，形成線上虛擬社區(qū)。該項新型展覽模式將更好地發(fā)揮博物館的社會教育和文化傳播的職能。

參考文獻

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[4] 馮姣媚，劉詠梅.服裝類藏品在數(shù)字博物館中的三維展示研究[J/OL].浙江紡織服裝職業(yè)技術學院學報，2020（02）：1-9[2020-03-20].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/33.1351.Z.20191126.1448.004.html.

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[8] 王建興.基于Three.js的虛擬三維展示研究[J].科技視界，2017（19）：68+80.

Abstract：Today， with the rapid development of science and technology， the exhibition form of traditional museums has been updated with the application of digital media and virtual reality technology， and has gradually developed a network-based digital exhibit exhibition mode. Three-dimensional model interaction technology can realize a comprehensive and multi-content online exhibition of cultural heritage of clothing. Online users can also enjoy the interactive experience while understanding the cultural connotation of clothing， which can not only increase the enjoyment and interest， but also allow the museum to diversify its educational and communication value.

Key words：digital media and virtual reality technology; online museum; costume cultural heritage