基于VR＋AI融創一體的智慧非遺傳承平臺研究

封蕾 王娜 張為苗 田全紅 馬鵬

摘 要：非物質文化遺產見證了人類民俗文化和生產生活方式的變化發展。增強文化自信，傳承千年智慧，將瑰寶繼續流傳是我們目前迫切需要重視的方向。文章基于VR＋AI融創一體的智慧非遺傳承平臺進行深入研究，致力于打造一種活態展現、身臨其境數字化場景一體化非遺保護和傳承的平臺，通過文化滲透和教育相結合的方式進行宣傳引導，使甘肅省非遺技藝得到保護。功能模塊主要包括一站式工藝探索+文化挖掘+技藝創新，希望在未來的發展中提供新的思路。

關鍵詞：文化自信 融創一體 數字化場景 工藝探索

中圖分類號：F062.4 ?文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2023）07-197-03

一、介紹

我國文化博大精深，且優秀傳統文化因子星羅云布、成千累萬。作為歷史悠久的文明古國，通過長期的生產生活實踐，創造了豐富多彩的非物質文化遺產。扎實做好非物質文化遺產的系統性保護，推動中華文化更好走向世界。國務院公布的五批國家級非遺代表性大門類10個，包含項目1557個，其中甘肅省一共83個，排在首位的是浙江省共計257個。此外，財政部下達的2022年用于非遺保護的資金預算相比于2021年增加了5300萬元，特別是加大了西部非遺的支持力度，可見國家對于西部省市非遺保護和傳承的重視。2023年2月，朱秋華在《新媒體時代非物質文化遺產的傳承研究》中提到利用新媒體做好非物質文化遺產的傳承和保護工作，在生活和教育中進行滲透，加強我國的文化強國建設。2022年9月，王家振在《融媒體背景下敦煌旅游形象的構建和智慧化傳播——以非物質文化遺產為依托》中寫到桌面研究方法，剝絲抽繭、層層抽取打造敦煌鮮明旅游形象，借助融媒體平臺智慧化傳播，而構成的主要要素就是非物質文化遺產，打造智慧旅游。

數字化時代，非物質文化遺產的保護與傳承更多體現的是網絡互聯和虛擬呈現。王紫薇提出的促進“人”與“非遺”雙向交互目標，構建非遺信息檢索系統、研究系統、體驗系統和研發系統，引入5G技術升級新時代數字化生態系統博物館模式令人眼前一亮。新時代、新場景、新技術不斷地在非遺中起著舉足輕重的作用，人工智能和大數據的加入使得非物質文化遺產保護工作大有可為。值得一提的是虛擬現實技術的加持，提高了文華傳承的魅力，李雅箏等人概述了數字化虛擬現實技術在非物質文化遺產保護和傳承中的作用，在視覺上給人新的體驗與感受。《基于虛擬現實的非物質文化遺產資源數字化管理系統設計》通過傳統與新技術的相結合解決了數字化非遺管理系統的安全可靠性問題，該設計主要在軟件程序上系統化處理非物質文化遺產的資源數字化管理工作，使得數據處理和安全性檢測得到了一定提升，但是也說明了虛擬現實技術大有可為。

不管是政策和方針，還是技術創新和技術保護，都在說明一個問題，非物質文化遺產的保護和傳承是當前非常重要的一個方向和話題，更是增強中華民族凝聚力和中華文化影響力，深化文明交流互鑒不可或缺的力量。由此可見，構建全景式立體化VR+AI技術相結合的智慧非遺傳承平臺前景廣闊，是完善以傳承人為核心、多元主體參與的共創體系平臺，平臺的創建致力于打造活態展現、身臨其境數字化場景一體化非遺保護和傳承的平臺，使得技藝和創新得到進一步升華。

二、VR+AI融創一體智慧非遺傳承平臺框架設計

2022年3月，甘肅省文旅廳聯合騰訊云打造的“甘肅非物質文化遺產大數據平臺”上線，將西北地區非物質文化遺產檔案數據“上云”，通過大數據平臺記錄、展示非遺成果，微信小程序“隴原非遺”及“一部手機游甘肅”可找到該大數據平臺，在不同時間和地點了解甘肅省非遺文化，雖然該平臺集圖片、音頻視頻于一體，采用“非遺地圖”互動效果吸引受眾觀看了解。當下雖然有很多不錯的平臺供大家使用，但是真正用的人并不多，主要存在傳播速度較慢、輻射較小、突破時空限制困難的問題。本文通過前期大量的調研和實驗，以及進一步的統計分析考慮通過VR技術與AI相結合，打造全景式沉浸非遺傳承系統平臺，搭載先進的數字圖像處理技術，同時考慮模型構建部分采用自動生成對抗網絡（GAN）進行場景生成，利用深度學習技術進行非遺風格遷移與算法模擬操作。

本文基于非遺領域長期的摸索與甘肅省市場產業轉化相關的經驗與數據信息，以“融創一體、開放共享、數據驅動、產業升級”為原則，采用VR+AI相結合的技術，進行框架設計與平臺開發，功能主要按實際使用的場景進行模塊劃分，結合“中國非物質文化遺產基因數據庫”的一站式非遺知識服務平臺部分功能進行重組和升級，得到新的功能模塊，在一定的前提下可以進行智能感知，然后數據分析圖像分析后反饋非遺相關的專業知識。

（一）數據與算法

數據是模型建設和平臺訓練非常重要的資產，一個好的非遺傳承人也是要經過不斷學習、打磨、練習、領悟才能達到一定水平。那么數字化智能平臺的實現在前期的抽取數據，就需要將非遺的核心內容及文化元素進行精準表述，這就需要文字、圖像、視頻等豐富的表現形式進行描述，而這些表現形式也是決定平臺建設智能、高效、專業的基礎。目前，很多非物質文化遺產保護大多都是構建電子圖書館或者數字圖書館進行館藏和保護，電子圖書館內的數字圖書資料，也是一種將知識表達教給人們最普遍的一種方式。它的形態介于物質和非物質之間，其形式是電子圖片、視頻和電子信息等格式，這種方式良好保護與傳承了非物質文化遺產。

針對甘肅省非物質文化遺產數字化信息平臺建設和本文闡述的平臺，這種融創一體的平臺建設也離不開數據的支撐，特別是構建數字圖書館資源，在這里包括了實體整理階段、數字化階段和應用階段，前期數據感知和采集需要利用傳感器設備和物聯網技術。特別是實體整理階段對信息資源進行采集，數字化階段包括對信息資源進行數字化加工、轉換、處理、組織、存儲，應用階段則是在系統運行基礎上對信息資源使用、服務和維護。

數據往往都是紛繁雜亂的，需要按照一定的規律和模式進行存儲，那么需要借助算法，好的算法可以達到事半功倍的效果。人工智能核心要素之一就是算法，其中采用卷積神經網絡（CNN），在自動生成技術方面，利用條件生成對抗網絡 （cGAN）實現基于用戶指令的輸入進行非遺的創作，用戶在創作的同時加入文化知識和相關解讀，既滿足了沉浸式加入，又滿足了文化的傳承，當然加入對比原版非遺產品或者畫作，可以進行打分評定，找出差距，進行細粒度判別式對比，增強用戶的參與度。

（二）建模與仿真

傳統的虛擬現實技術主要是圖形繪制，利用3DMAX、MAYA等進行繪制轉換三維模型，歷年全國職業技能大賽都有相關任務，而且占比很大，場景交互和虛擬仿真也是提升傳承魅力的有效途徑，要使得應用場景紛繁復雜，通用性相對較強，在算法和呈現上就要下足功夫，也要從不同維度實現數據價值，將算法的應用真正變成切實可行的應用。

借助3D虛擬成像技術，對非遺的對象進行掃描感知，形成虛擬現實的相關場景，建立虛擬場景，構造視覺圖像三維立體模型，至少要包括幾何建模、物理建模、運動建模、交互建模與模型分割等，關聯所有要素從而實現虛擬環境效果，在這樣的感知下，帶給人一定的沉浸感。當然傳統繪制也有傳統繪制的優點，草圖也是思維轉換的過程，但是非遺的魅力不能因為虛擬仿真而大打折扣，精美的技藝需要完美體現，在虛擬場景中感知采樣視點和方向確定后方可進行圖像采集，此時通過圖像視點序列組織變換、分析控制生成圖像流場，使用過程中可根據觀察者的空間位置從圖像流中檢索序列信息生成符合當前場景和邏輯點的新視景圖像。借助深度學習算法分析學習，從而提升視覺沖擊力和感染力。

（三）聲音+語言+圖像+搜索

人類對于聲音和圖像的刺激相對比較強，作為自然界最高智能體而言，對于精心設計的沉浸式場景帶給人的體驗感是非常容易滲透人心的，分場景、分時空進行不同功能的呈現，有時候語言帶給人的感受更獨特，但有時候視頻帶給人的體驗感更深刻，所以搭載人工智能的相關技術提升對聲音+語言+圖像的進一步理解，在深度學習算法的條件下實現多模態之間的相互轉換，因為這一切都可以通過符號來進行針對性的表示和表達意義，通過符號注意進行數據信息轉換，通過循環神經網絡（RNN）+卷積神經網絡（CNN）的銜接，同時使用GAN進行處理和模型訓練測試，在搜索的同時結果呈現不同模態的數據形態，這種技術在目前已經很成熟了，實現起來并不難。

三、創新應用

基于VR＋AI融創一體的智慧非遺傳承平臺研究在創新應用方面前景廣闊，特別是VR技術中的人機交互是通過人工智能程序實現的，人通過肢體語言發出智能體需求信息，比如聲音、手勢、文字等信息，在虛擬空間的環境中對需求信息及時做出快速反應，使得人有一種沉浸感、身臨其境的感覺，這種技術的實現離不開人工智能和虛擬現實，特別在交互過程中需要傳感器設備實現，傳感器可采用聲音傳感器、視覺傳感器、運動傳感器等，通過智能手機APP界面，利用屏幕和功能區進行一定的擴充，特別是虛擬電子屏幕方式，給人一種高科技的沖擊力。

（一）非遺傳承角色交互

一個技藝的傳承需要幾代人的努力，更需要傳承人具備高超技藝和良好素養，傳承是非物質文化遺產非常重要的手段，國家通過各種科學文化技術和手段進行保護傳承，進一步發揚光大，那么吸引受眾，增加趣味性和科學性是非常重要的，很多年輕人吃不了苦，或者覺得意義重大，但所消耗的精力、時間等成本較大，這造成傳承困難，長此以往，會造成技藝的消失，為了解決這類問題，除了國家主導的非物質文化遺產電子圖書館以外，更多地是要吸引年輕人學習，加大宣傳力度，進課堂走進人民生活中，讓更多的人知道，并且愛護進一步了解傳承下去，我們可以利用人工智能和大數據教會機器人或者智能體，讓他們助力非物質文化遺產的保護和傳承，還有在手機的各個區域進行小知識分享或者故事宣傳，特別是VR技術的加入，更讓大家有一種沉浸感，這是創新應用的好方向。

（二）系統優化與深度挖掘

普通大眾更容易接受的是簡單有趣，能夠觸發靈魂認同感的事物，日常生活中接觸非物質文化遺產的機會并不多，所了解到的技藝也相對比較少，很多都是老一輩人口口相傳得到的信息，那么在接觸的智能產品中是否可以通過公共場合提供客服或者聊天的機器人這樣的方法進行傳承發揚非遺技藝，讓更多的人了解，進一步感興趣去學習呢？答案是可以，創新應用可以考慮在各類場合方便快捷地抽取用戶感興趣的搜索方式和呈現方式，給大眾提供知識體驗場景，通過增強現實技術可以進行全場景顯示，營造一個良好的個性化學習體驗，當用戶語音、或者文字輸入關鍵字的時候，或者用戶根據想了解的元素進行輸入，機器智能體反饋給用戶相關的信息和數據，更全面地展示非遺產品，特別是其中所涵蓋的文化和歷史，這樣更容易激發大眾的認同感和學習激情。

（三）知識庫數字化管理

甘肅省非物質文化遺產數字化信息平臺通過系統存儲影像文件、目錄等有關文件，提供展示和檢索服務，進行資源權限控制。在此方面傳輸利用是數字信息資源的特色，可考慮使用在線利用服務和局域網內部用戶共享。數字圖像技術在線服務方式提供原始尺寸、高分辨率的影像。受眾便可隨時隨地查看資源。那么數字化管理的創新發展要考慮到資源可靠性和安全性問題，特別是要適應社會變化導致社會公眾利用需求的變化。

四、結語

人工智能和虛擬現實相結合進行非物質文化遺產的傳承和保護方法多樣，創新點頗多，雖然目前依然存在些許問題，但是傳而不承，僅限于了解的問題依然存在，其實最根本的問題還是創新發展，適應民眾生活且帶來一定的反饋的問題無法根本解決，在此方面依然存在很廣闊的發展空間，基于VR＋AI融創一體的智慧非遺傳承平臺無疑提供了一種新方法核心思路。本文以“融創一體、開放共享、數據驅動、產業升級”為原則，采用VR+AI相結合的技術，進行框架設計與平臺開發，功能模塊劃分清晰，在創新發展上提供了一些思路和方法。

[基金項目：甘肅省科技計劃重點研發計劃項目（編號：22YF7FA059）]

參考文獻：

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[2] 王家振.融媒體背景下敦煌旅游形象的構建和智慧化傳播——以非物質文化遺產為依托[J].中國民族博覽，2022（18）：81-83+118.

[3] 王紫薇.數字化時代我國非物質文化遺產智慧博物館模式研究[J].中國文化產業評論，2021，31（02）：422-431.

[4] 李雅箏，周軒.虛擬現實技術在非物質文化遺產保護與傳承中的應用[J].科教文匯，2022（16）：132-134.

（作者單位：甘肅省計算中心 甘肅蘭州 730000）

[作者簡介：封蕾，助理研究員，研究方向：計算機技術應用；王娜，副研究員，研究方向：計算機技術應用；張為苗，助理研究員，研究方向：建模；田全紅，副研究員，研究方向：計算機技術應用；馬鵬，助理研究員，研究方向：系統開發。]

（責編：賈偉）