虛擬陳展中檔案展品多價值維度的數據重構研究

張富 張璇 王瑩 曾曉晶

關鍵詞：虛擬陳展；檔案價值；信息組織；圖數據庫；數據重構；檔案陳展；多維敘事

1 引言

傳統展覽方式一般以靜態為主、動態為輔，其空間一般都是固定的，不利于內容和形式更新擴展[1-3]。隨著計算機和網絡技術的發展，人們對交互體驗要求越來越高[4]，數字化陳展成為必然需求。

數字化陳展是對現實展品的數字化展示，展品所蘊含的信息能生動直觀地在計算機上模擬呈現，并基于互聯網提供沉浸感、真實感的互動體驗[5-8]。數字化陳展更加深度探討人、展品、空間三者之間更多的聯系，實現一定的補償性平等溝通[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。同時，支持跨越時空的虛擬展示[11 ]，是傳統展覽在時空上的延伸，也是對展覽體系架構、信息傳播形態以及場景內涵的多維度演變與轉型升級[12-15]，在信息化時代的大背景下，具有非常廣闊的發展前景[16]。

2 檔案陳展的敘事特點

2.1 檔案數字化陳展的基本概念。從空間可視化技術角度，檔案數字化陳展是采用可觀看、可觸達的檔案“數字展品”在網絡數字二維空間或虛擬數字三維空間內的轉化式再現和重構式呈現，以實現對檔案及其實踐中所涉及的各類對象和活動的價值傳遞。它將拓展檔案機構對傳統檔案展品和檔案展覽的認識，即檔案展覽不再是單純的一種開發形式和表現方式，而是轉變為檔案信息開發空間可視化應用的一種實踐路線和技術底座，檔案展品也將成為分析空間可視化技術應用視角下檔案資源的重要概念。檔案數字化陳展的開發設計是對檔案業務指導、檔案驗收監管、庫房與特藏庫建設、檔案愛教基地建設、紅色基因與黨建宣傳等多重場域的可視化應用實踐。

2.2 檔案數字化陳展的發展階段。檔案數字化陳展的發展大致可以概括為三個主要階段，如表1所示。虛擬現實技術是集計算機視覺、計算機圖形學、人機交互、三維仿真等技術于一體的復合型技術，運用虛擬現實技術可在三維虛擬空間中進行展品的立體式瀏覽，實現沉浸式虛擬漫游觀展和交互體驗[17-19]。基于虛擬現實技術的虛擬陳展具有交互性強、仿真度高、容易修改和便于傳播四大特點[20]。目前，基于虛擬現實技術的虛擬陳展已成為檔案數字化陳展的主流趨勢。

2.3 檔案陳展的敘事本質。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展[22]。檔案數據具有較強的關聯性[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展的縱向，而且廣泛地反映了事物領域和實踐活動的廣度[24]，從內容、載體、來源、背景、項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，對人類生產活動發展可提供有價值的參考信息[25-29]。

因此，檔案數字化陳展有別于其他商業、企業數字化陳展，其過程的本質是檔案的敘事過程，是從“檔案資料展示”到“歷史內涵敘事”的價值升華，是人、事、物、場在時空關系上的知識脈絡呈現。

3 展示空域內展品數據重組

3.1 檔案展品的空間組織特點。檔案展品是敘事線索的關鍵要素與紐帶，需從時間、地點、人物、事件、事物、現象、場景中尋求碎片數據之間的隱含關聯，以此相互印證、彼此粘連，以完成敘事生態的完整閉環，如圖1所示。

因此，在顧及檔案數字展品的多種數據格式（如，圖片、文字、音視頻、實物模型）的同時，關鍵還要充分呈現每一個展品的“產品行為”，以及展品與展品之間的“時間順序、空間關系、邏輯組織”。

產品行為：即指檔案資料當作為數字展品時，為滿足某種需求表現出的行為屬性。

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

空間關系：即指檔案展品在三維空間上展示時所擺放的位置，以及其拓撲信息，如相鄰、相交、相離、包含等空間關系。

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、結語等。

3.2 檔案展品的多層次數據重組。檔案展品的多層次數據重組是基于檔案資源的現有數據結構基礎上，充分顧及展品信息在“時間順序、空間關系、邏輯組織、產品行為”屬性上的表達，更優化配置展品數據結構，以便達到更好的管理和操作性能。因此，在展示空域內對檔案數字展品進行多層次數據重組，不僅便于檔案展品的及時修改、補充與維護，而且是檔案展品在價值維度上數據重構的基礎，如圖2所示。

拓撲關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系，只關心幾何圖形元素之間的關系，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。

檔案數字展品的空間拓撲關系是檔案數字展品空間上數據重組的主要線索依據，重點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系，此拓撲關系以數據表（SpaceTopology-Tree）進行存儲，而展品對象之間的拓撲關系以數據表（ExhibitTopology）進行存儲，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關系，連線的線型不同代表不同的關系類別（如，相鄰、相交、相離等）。

4 面向檔案敘事的展品多維數據索引

4.1 檔案敘事索引的七要素。檔案蘊含著極為豐富的文化、社會、經濟等多種知識，當作為數字展品展出時，可以從“時間、地點、人物、事件、事物、現象、場景”七個要素作為敘事線索呈現其內涵價值。

以七個要素作為數據索引依據，不僅能最大程度體現一份檔案的價值內涵，也便于實現檔案展品數據的快速組織、維護、管理與查找，為檔案編研、檔案文創后續工作打下數據基礎。

4.2 檔案展品的多維數據索引。針對每一個檔案展品所包含的“時間、地點、人物、事件、事物、現象、場景”等多維度內涵知識內容，采用“關系型+非關系型（NoSQL）”混合數據庫進行統一存儲，并以此構建“圖型”多維索引結構。其中，關系型數據主要用來描述檔案數字展品的屬性，非關系數據則用來維護多維數據索引。本文以Neo4j數據庫作為示例描述檔案展品多維數據索引的技術邏輯。

Neo4j是一個高性能的圖型數據庫，采用屬性圖模型來描述數據間關聯關系，即在一個圖中包含兩種基本的數據類型：Nodes（節點）和 Relationships（關系）。Nodes 和Relationships 包含key/value形式的屬性，并用雙向列表保存，Nodes通過Relationships所定義的關系相連起來，形成關系型網絡結構，因此，Neo4j具備完全的事務特性、企業級的數據庫的所有優勢。當查詢時，一個Node通過關系，可以方便地找到關系的“起始”Node。

采用屬性圖模型來描述展品數據間的七要素價值關聯關系時，一個檔案展品可以看作一個Node，時間、地點、人物、事件、事物、現象、場景七個要素則對應七組Key/value，展品之間的關系記錄在Relationships中，包括其空間拓撲關系和七要素關聯關系。采用Neo4j數據庫實現基于“時間、地點、人物、事件、事物、現象、場景”等多維數據索引，并對Neo4j存儲的索引結構進行優化，實現免索引鄰接（Index-free Adjacency），即每個節點會保留連接節點的引用，從而這個節點本身就是連接節點的一個索引，這種操作的性能比使用全局索引好很多。

5 結論

檔案數字化陳展的本質是敘事過程，檔案展品是敘事閉環的關鍵要素和紐帶。在顧及檔案數字展品存在多種數據格式的基礎上，以展品空間拓撲關系為中心，對展品的產品行為以及展品間的時間順序、邏輯組織進行多層次數據重組。并在此基礎上，從時間、地點、人物、事件、事物、現象、場景七個維度對展品內涵價值進行解析，采用“圖模型”記錄展品之間的隱含關聯，以此相互印證、彼此粘連，保證了檔案數字化陳展的敘事生態完整性。