中国古代服饰网络博物馆设计与构建

王博 严鸿炜 贾自慧 冯琪 任慧娟

摘要：在科技高速发展的今天，传统博物馆的展览形式在数字媒体和虚拟现实技术的应用下推陈出新，已逐步发展出基于网络的数字展品展览模式;现通过构建中国古代服饰网络博物馆，使用多媒体和三维模型交互技术，可以实现对服饰文化遗产的全方位、多内容的在线展览。线上用户在了解服饰文化内涵的同时也能享受交互体验，既能增加观赏性和趣味性，同时也让博物馆多元化地发挥其教育和传播价值。

关键词：数字媒体和虚拟现实技术;网络博物馆;服饰文化遗产

中图分类号：TU242.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）03-0165-03

0 引言

五千年历史的变迁使我国拥有无数具有民族特色的文化遗产。随着互联网时代的飞速发展，数字媒体和虚拟现实技术极大改变了人们的生活。因此，将数字媒体和虚拟现实技术应用在文化遗产的保护工作中已成为一种发展趋势[1]。而衣文化[2]作为人类文明的标志产物之一，记录着华夏民族传统服饰的发展历程，承载着织造、刺绣、款式、色 彩等诸多文化内涵，同时其装饰、审美及辅助相关活动等作用具有重要研究及传播价值。中国古代服饰网络博物作为使用数字媒体技术保护服饰文化遗产的一项应用[3]，不仅有利于古代传统服饰的展览，而且其新型的数字化管理和传播方式也突破了传统博物馆服务方式的限制，呈现出创新化发展态势。目前主流的网络博物馆的数字化平台[4]包含二维的多媒体形式和三维交互展示。本文以中国古代服饰流行时尚元素为脉络，通过图文、三维模型、游戏等多媒体形式展示服饰的面料、色彩、纹样、款式;发式;佩饰等信息的在线博物馆。为用户提供一个能了解古代服饰特征、成因、影响等内容并体验中国传统服饰文化魅力的网络平台。

1 网络博物馆研究现状

目前国外网络博物馆已经产生较为成熟的三维服装展示平台（图2），主流的网络博物馆为实体博物馆的虚拟网络平台[5]（图1）。由于虚拟博物馆（VM）系统的娱乐性和教育性，参观者可以通过虚拟机托管的装置观看数字化艺术品并探索重建的历史场所。在未来虚拟博物馆的发展将来更加偏向数据化处理，例如通过记录参观者浏览的时间或次数分析参观者行为。而虚拟博物馆的平台应发展成能提供更多元化服务的空间，除展品本身信息，网络用户也可上传数据，促进博物馆多元化;而虚拟博物馆可在未来充分利用网络分享资源的便利性，使所有参观者不受地域限制进入参观并且在线交谈，甚至能见到虚拟替身，形成在线的虚拟社区。

国内的网络博物馆大多是基于实体展馆的网络平台且其三维展品数量远少于二维展品。我国古代服饰展品种类众多，包含不同民族、朝代，而二维展品大多直接悬挂或平铺展示，缺乏服饰细节，具有很大局限性。目前国内具有立体模型的三维展品网络展馆数量少且模型较为模糊，因此未来国内以三维展示为导向的网络博物馆将有较大发展空间。

2 系统设计

2.1 古代服饰分类

通过网络、书籍、实体采集等多种手段收集整理出了中国历代服饰信息。服饰首先按历史变革整理为：先秦、秦汉、魏晋南北朝、唐宋、元、明、清;再按服饰部位整理为：全身、上下半身、首饰、配饰、冠、帽、鞋、履、巾、帻等;接着根据不同身份整理服饰类别为：礼服、常服、胡服、军服等;然后根据相同类别的不同场合整理，例如周朝时期王后的礼服种类包括：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）、阙翟（王后祭宗庙祭服）、鞠衣（王后率领命妇祭蚕神的礼服）、展衣（王后礼见王及宾客的礼服）、禄衣（王后燕居时的常服）、纯衣（嫁衣）;最后根据不同文化背景、性别、年龄、民族、制度、官职等进行划分;如：通天冠（天子）、远游冠（诸王）;进贤冠（文官）、高山冠（杂官，谒者）、獬豸冠（法官）、却非冠（宫殿门吏）、却敌冠（卫士）、术士冠（天司官）、樊哙冠（殿门卫士）。完成信息体系的搭建后，收集各朝代代表服饰图片、文字、视频、音频，并制作对应游戏及创建三维模型。

2.2 系统功能模块

系统分为三个模块，见图3所示，分别为：网络博物馆：实现查询数字展品、音频、视频、图文信息、三维资源交互展示、游戏等功能;多媒体资源库：实现数据信息存储：信息管理系统：实现对数据的操作和网站信息整改。

2.3 系统开发流程

本项目对中国古代服饰网络博物馆设计与构建技术进行研究，首先广泛收集我国古代服饰资源，查阅相关研究文献，确定多媒体资源数据库资源。然后依据不同资源的特点，确定具体的多媒体资源的展示形式。最后实现对数字资源的前台展示和后台管理交互。本项目开发流程如图4所示。

3 关键技术

3.1 基于WebGL的Three.js的三维展示

網络博物馆前台模型展示部分由Three.js实现[8]，使用底层系统WebGL在HTML5中绘制展品三维信息。为实现网页前端的三维展示效果，需要由场景、相机和渲染器等对象通过摄像机渲染出场景。其中场景是一个三维空间（存储服装模型的容器）;相机（相机观察视角如图5所示）则用来记录模型的位置、方向、角度，具体内容等数据并可在程序运行过程中调整;渲染器决定了渲染结果的层次及绘制方式。系统最终可实现多种格式的模型展示，用户可通过鼠标自由调整模型视角、光照等参数观察模型。

3.2 基于Ajax的前后台异步更新

使用Ajax能在前台、后台与服务器进行少量数据交换，因此可以在不重新加载整个网页的情况下，对网页的某部分进行更新。并且能在不更新整个页面的前提下维护数据，使得Web应用程序更为迅捷地回应用户动作，并避免了无用信息的发送。Ajax不需要任何浏览器插件，其便捷性为简化项目代码提供有效帮助。与传统的Web应用提交form表单向服务器发送请求并等待回应不同，AJAX应用可以仅向服务器发送并取回必须的数据，并在客户端采用JavaScript处理来自服务器的回应。

4 系統实现

4.1 前后台数据交互实现

网络博物馆前台的网站首页基于HTML5开发，前后端交互主要使用Django框架的模版，通过前端html的form表单向后台提交数据，后端通过渲染函数传递数据给模板文件并渲染;部分使用了Ajax技术，前端通过ajax向后端发送数据，后端返回响应，前端通过JavaScript对页面进行修改。网络博物馆的后台前端由Java的JSP技术实现界面显示（图7），后端由Servlet等技术实现包含服装、图片、音频、视频信息管理四个管理模块的信息管理系统，可分别实现对前台数据的增删查改功能。

4.2 用户界面交互实现

网站首页实现了用户与网络博物馆的页面交互，通过搜索目标展品关键字;也可在资源板块选择展品类型（包含民族服饰版面和古风饰品版面）、浏览三维精品模型、查看服饰变迁文章、体验服饰文化游戏;通过搜索或点击资源类型查看后进入服饰资源页面（图6），该页面包含该服饰详细内容，用户可使用鼠标查看服饰局部细节，服饰详细文字说明，点击音频资料或视频资料则会播放多媒体资源。

4.3 用户与三维数字展品交互实现

该部分实现了用户与数字展品交互，用户在首页点击精品展示，选择查看物件后进入其三维展示页面。通过鼠标旋转实现720度全方位模型预览，用户可选择角度方位，还可调整亮度等功能实现不同效果展示。以下展示图片分别为：三维饰品模型（图8），三维服饰模型（图9），女性全身模型（图10）。

5 结语

本文基于网络平台构建技术，综合数字媒体、虚拟现实技术，从资源库收集到用户交互实现，创建了一个结合二、三维数字展品的网络展馆。通过多元化的趣味展示，增加在线博物馆的趣味性，并利用网络平台便捷、受众广等特性寓教于乐，传播传统服饰知识，发扬传统服装文化。三维的虚拟现实技术是网络展馆发展的未来，将其应用到博物馆展览交互系统 可让观众自由选择和切换观赏模式，增加参观的交互性和真实性，同时延伸和丰富了展览内容，解决了传统博物馆展品高成本、高难度、高风险，难还原、难再现、难拆解、难描述的展览问题。而虚拟博物馆在未来也将充分利用网络分享资源的便利性，使所有参观者不受地域限制进入参观、在线交谈，形成线上虚拟社区。该项新型展览模式将更好地发挥博物馆的社会教育和文化传播的职能。

参考文献

[1] 张韶伟.智慧博物馆——数字博物馆发展新趋势[J].文化创新比较研究，2017（17）：101-102.

[2] 专题：中国古代服饰研究[J].博物院，2019（01）：9.

[3] 鲁丽彬.数字媒体技术在物质文化遗产保护中的应用[J].信息与电脑，2019，31（23）：131-132.

[4] 冯姣媚，刘咏梅.服装类藏品在数字博物馆中的三维展示研究[J/OL].浙江纺织服装职业技术学院学报，2020（02）：1-9[2020-03-20].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/33.1351.Z.20191126.1448.004.html.

[5] Luigi Scrofani，Luca Ruggiero.Museum networks in the Mediterranean area：Real and virtual opportunities[J].Journal of Cultural Heritage，2013，14（3）：75-79.

[6] 意大利纺织博物馆在线展馆[EB/OL].（2010-02-25）[2020-03-17]https：//www.hisour.com/zh/.

[7] 美国德克雷塞尔数字博物馆[EB/OL].（2020-03-17）[2020-03-17]https：//digimuse.westphal.drexel.edu/ddm/.

[8] 王建兴.基于Three.js的虚拟三维展示研究[J].科技视界，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