虚拟现实与D打印技术在非遗保护中的应用探索

黄诚　杨冬梅

摘 要：非物质文化遗产作为国家珍贵的民间资源，亟待发掘和保护。对虚拟现实和3D打印技术进行了研究。这些技术的实时交互性对民间文化艺术的数字化复原具有变革性的影响，从中能够总结和探索出非物质文化遗产的自身特色。运用最新的科技手段，尝试建立超越实物的数字化展示场馆，进而为非物质文化遗产的保护提供新的研究思路。

关键词：虚拟现实；3D打印技术；数字化博物馆；文化遗产

中图分类号：G122 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.016

1 保护非物质文化遗产的意义

非物质文化遗产是对国内民间珍贵文化的传承与探索，对其进行保护和研究具有重要的经济和文化价值。2005年，《国务院关于加强文化遗产保护通知》明确规定非物质文化遗产是指各种各样以非物质形式存在的、与人们的生活密切相关、一代又一代传承下来的民间文化，包括乡村民间表演艺术、各种村寨祭祀节日仪式、民间传统知识和实践以及传统少数民族手工艺制作技能等。

保护非物质文化遗产与保护传统文化遗产有所不同。由于非物质文化遗产的特殊属性，客观上不便场馆收藏与展示，所以国内专门展示非物质文化遗产的民间艺术博物馆非常少。在新的社会发展形势下，我们需要探索行之有效的方法，对非物质文化遗产进行保护和研究。

2 虚拟现实与3D打印技术

新兴数字的设计艺术形式——虚拟现实是一门综合性的学科，它随着电脑硬、软件水平的提高而飞速发展。虚拟现实技术改变了曾经人们只能从现实生活中获得感知的方式，通过电脑模拟沉浸式的感知，从而制造出“真实”的虚幻世界。此概念定义了虚拟现实技术的主要特征为实时交互。它有助于实现完美的互动，使顾客体验的场景显示在屏幕上。虚拟现实技术进一步利用了人体感官通道，显然是可交互的。它让人们的生活方式产生了颠覆性的变革，这使其在非物质文化遗产数字化中的运用具有了可能性。该技术是实现设计师天马行空创意的新平台，艺术与技术的完美融合正是其最突出的特点，因此，其在非物质文化遗产数字化中的运用具有广阔的发展前景。

3D打印技术将会是改变传统制造产业的新型增材技术，其具有原料成本较低、制造周期短等优势，被称为推动第三次工业革命的标志性生产工具。其必然会引起工业制造领域的革命性变化，进而引发更高层面的社会和经济变革，因此受到了学术界、企业界和各国政府的高度重视。

2014-06-03，习近平主席在2014年国际工程科技大会上的主旨演讲中指出，科技创新技术能够催生一个产业，进而影响甚至改变世界。3D打印技术正是这样的创新技术。因此，对于正处于经济发展转型关键时期新常态的中国来说，应将发展该项高新产业技术作为国家发展战略，使其早日成为促进国内经济增长的重要支柱产业。

2015-08-21，国务院总理李克强主持国务院专题讲座，讨论加快发展先进制造3D打印技术等问题。李克强等国务院领导同志在观看了3D打印技术的应用成果展示、听取了专家介绍后，李克强作了重要讲话，指出新一轮科技革命和产业变革正在世界范围内孕育兴起，各国纷纷抢占未来产业的制高点，发达国家加紧实施再工业化，这对我国提质增效的产业转型具有重要的意义。

3 利用数字化技术保护非物质文化遗产

利用数字技术对相关的非物质文化遗产进行信息采集和处理，可以更好地收集相关信息，从而建立非物质文化遗产数字化博物馆。这样，我们就能达到传统意义上文化遗产保护所不能达到要求，因为利用数字技术能更安全、长期地保存这些珍贵的非物质文化遗产。具体来说，就是使用虚拟现实和三维打印技术保护非物质文化遗产超越了围墙中的博物馆实体，使用计算机、网络和通信技术收集、显示各种类型的民间艺术研究信息突破了时间和空间的限制，能在更大范围内为社会服务。

3.1 理论依据

虚拟现实和三维打印技术为数字化保护非物质文化遗产提供了重要的技术支持，而心理学知识、人体工程学知识为数字博物馆人机界面的建立提供了理论依据，虚拟现实人机交互理论为构建数字博物馆提供了强大的理论支持。

3.2 技术依据

我国的博物馆早在20年前就已经开始了对博物馆数字化建设的探索。虚拟现实技术、3D打印技术以及设计软、硬件技术的发展为三维虚拟场景的建立提供了技术支持。充分利用先进的技术、技术与艺术的结合，使数字博物馆的建设向更广泛、更深层次的方向发展，开辟保护非物质文化遗产的新思路。

3.3 非物质文化遗产数字化的应用探索

目前，非物质文化遗产数字化在非物质文化遗产保护方面的应用一般只是局限于图片的展示说明。其他的保护方式还有相关新闻报道、数字博物馆——中国非物质文化遗产网络。近年来，一些高校和国内机构开始研究数字博物馆、文物虚拟还原技术和三维扫描技术。综合现有的研究成果，结合网络应用的新理论，可以使用虚拟现实和三维打印技术构建更高效的数字博物馆，以此保护已经受到现代商业文化冲击的非物质文化遗产。

3.4 目前面临的技术难点与解决思路

在非物质文化遗产保护的研究中，主要技术难点包括信息化建设、信息显示和界面交互。解决思路：利用虚拟场景建模技术和三维建模软件创建一个虚拟展厅，三维虚拟展示民间工艺品的修复和动画制作过程。虚拟场景交互显示使用虚拟现实技术和3D打印技术创建了一个“真实”的三维虚拟世界，人们可以通过网络共享这些虚拟世界。这种技术允许观众通过虚拟博物馆了解非物质文化遗产。数字解决方案资源管理在虚拟博物馆、数字化博物馆中拥有大量的信息，尝试构建拥有广泛非物质文化遗产资源的数字化博物馆是推动非物质文化遗产保护的重要途径。

4 创建数字化博物馆的构想

4.1 研究内容

尝试创建以互联网为基础的虚拟非物质文化遗产数字化平台。通过此平台，人们可以查阅资料，既可以服务于专业人士，例如文化遗产研究文物保护部门的工作人员，又可以探索民间艺术设计师的艺术与设计本质。建立非物质文化遗产数字化博物馆的重点是建立一个更完整的数字民间艺术博物馆，包括使用数字多媒体技术对艺术设计的非物质文化遗产进行学术分类、信息存储，建立一个信息符号库和材料数据库，借鉴发达国家的非物质文化遗产数字化信息采集模式，利用高科技展示非物质文化遗产。

4.2 基本模型

通过上面对软、硬件数字化构想的分析，我们可以构建出一个基于数字民间艺术博物馆模型的数字网络。在这个数字博物馆系统中，网络互动技术是基础，最终系统接受的网络访问和接收的反馈信息等将会迅速、有效地反馈给用户。通过合理的人机设计，达到真正虚拟场景、人机互动的效果。使用虚拟现实和三维打印技术构建交互式仿真场景，能给人以身临其境的感觉。在整个系统中，通过各种高新技术的应用，可以使虚拟博物馆具有展览、收藏和研究的功能。

参考文献

[1]杜鹤民，杨君顺.基于新媒介艺术民间工艺保护研究[J].电影文学，2008（4）.

[2]阚延龙.持重与守拙——虚拟现实的底蕴[J].南京艺术学院学报，2003（1）.

[3]王雪莹.3D打印技术产业发展及前景分析[J].中国高新技术企业，2012（26）.

〔编辑：王霞〕