蔡玉静

信息可视化设计在文化遗产保护中的应用与研究

蔡玉静

信息技术解构、重构了时间和空间的概念，数据可视化改变了信息的呈现和成像方式，信息可视化技术与文化遗产相融合，多元学科创造性协同整合不仅在于文化保护，更在于文化传承，信息技术降低了文化呈现、研究和保护的壁垒，提高用户对文化遗产的信息体验，让感官跨越时空，在虚拟与现实中延伸观察和理解文化的能力，扩展文博信息的挖掘、管理与传播，信息可视化为文化遗产的保护与传承提供了新的可能。本文通过文化遗产数字化保护与传承、信息可视化模型构建、思维可视化模型扩展，论述信息可视化设计在文化遗产保护中的应用与研究。

信息可视化 设计 文化遗产

一、文化遗产数字化保护与传承

文化遗产分为非物质文化遗产和有形文化遗产，是人类社会、科学、艺术、文化的历史杰作，随着科技的进步、人类对文化理解与尊重的加深、文化实体与数据的不断递增，对文化遗产从自然性的自生自灭、局限性的自律保护发展为全球性的协作创新，借助信息可视化技术和艺术的羽翼让文化遗产数字化。信息可视化是文化遗产保护的补充和发展，拓展了文化遗产保护与传承的概念、模式与功能，多维、虚拟、交互、动态化地保护现存的文化遗产、还原损坏的文化形态、再现已逝的文化历史。

文化遗产数字化保护与传承的应用领域分为考古研究数字化、博物馆虚拟化、文博信息网络化。（1）考古研究数字化，对文化遗产原始面貌进行高精确的数字化复原、模拟与再现，利于遗址的修缮，为文化历史研究提供丰富的实物信息，打破文化遗产的地域性，将文化遗产的实物信息转化成易于叙事、交互、传播的数字信息，实现文化资源的数字化共享，最大化地展现、保护、传承文化遗产。（2）博物馆虚拟化，信息可视化让文化遗产虚拟内容无限扩展、展线无限延伸，虚拟文化遗产所提供的信息量远高于实体文化遗产，用户可摒除时空概念自由地漫游于虚拟文化遗产交互场域，近距离或零距离地“接触”文物，进行沉浸式参观、体验、娱教。（3）文博信息网络化，基于网络的文化遗产信息传播，让文化遗产面向更为广泛、庞大的受众群体，提供多层次、多语言、多形式的数据信息和检索咨询，用户不再受到时间短缺、空间限制、经费紧张、身体状况等因素的影响，随时随地在网络中汲取文化精髓。信息可视化让文化保护与传承从“有形”变为“无形”，数字化记录文明发展轨迹，创设了文化研究、展示、保护、传承的新领域。

“信息化”是对信息内容其他感觉形式依赖性的剥离，通过文字符号、色彩、音乐、图形图像等信息语言媒介形态化与“会意”性的转换和建构，达到客观揭示信息内容各种重要属性，提供评价机制的信息创造与远化释义过程［1］。信息可视化用视觉形象来呈现文化遗产内部和外部结构多维、抽象的非空间数据，利用虚拟现实、增强现实技术营造“真实”的多维数据场，运用直观、动态、交互、虚拟形象建立文化遗产创生系统和文化信息感知的模拟环境。

二、信息可视化模型构建

文化遗产保护与传承的信息可视化模型构建，应以文化遗产为叙事主体，确定目标任务，以用户的需要和动机为基础，尊重用户的心理特征和行为体验，体现内容与形式的创新性，进行概念设计、内容组织、结构建立、界面设计、导航编排、信息发布与交互。

考古研究的信息可视化模型构建，摒除物理限制进行文化遗产的探索与解析，将文化遗产信息进行高保真复制、高仿真再现、高精确保存，整合三维取像和处理技术获取文物材质、尺寸、重量等实体数据和影像资料，利用虚拟现实和增强现实技术的可视化特性高仿真再现文化遗产，通过数据传输接口进行高精确保存，收集第一手资料进行材料积累。为考古研究设计一个多维、动态的数字化信息呈现方式，设置可视化信息与信息的自交互、用户与信息的人机交互，考古的发展不仅在于数据的丰富，更在于信息解读方法的提高。

如今，圆明园的景观面貌已无法看到，对当时的历史场景只停留在可能性的想象，存在若干的不确定与偏差。北京理工大学的数字圆明园项目涉及技术科学——关注信息技术的实现；文博领域——注重文化资料的完备；艺术设计——塑造视觉美感、构建虚拟信息、创设交互方式、营造沉浸体验。根据建筑样式图复活圆明园，运用三维软件还原主要景点，在实地利用增强现实技术与设备进行虚拟重构，在仿真性再现界面、超越式表现环境、幻想化虚拟意象中，将真实环境、虚拟物象与用户融为一体，用户在实地佩戴头盔显示器就能看到在原废墟场景上建构起的虚拟三维模型，立足残缺“身临其境”的体验圆明园精美绝伦的原型面貌。考古研究与科学技术相结合，新范式提升了考古的理论和实践水平，对文化遗迹进行数据采集、数据处理、信息挖掘，形成可视化三维信息模型，全方位、多层面、客观形象地再现信息，拓展了研究的深度和广度，研究成果更具真实性、精确性和可行性。

博物馆可视化模型构建主要分为陈列互动展示、残损文物复原、加工工艺展示、借助数字设备零距离接触文物、虚拟再现文物、复原出土环境、遗址与原貌叠合、展现历史故事。充分利用信息可视化的三大支柱功用，即感知的功力、图形的功力与联想的潜力［2］。传统博物馆文物的静态陈列是被动式地引起受众注意，信息量获取较为局限，难以转化为长期记忆。相反，用户在信息交互中，通过感官行为触发信息反馈，强调智能化、个体化的人机合作，直观生动地呈现多元化的信息选择和信息解释，多通道感官信息交互的娱乐性让用户主动地探索文博信息，动态虚拟展示与三维图像优化于静态实体陈列与二维文字的信息传播效果。

文博信息互联网的可视化模型构建，将文化遗址信息数字化制作并传输至网络，利用虚拟现实技术营造360°、720°的全息影像，用户移动鼠标就能进入虚拟实境，沉浸式地鉴赏丰富的历史文化古迹。“超越时空的紫禁城”是中国第一个在互联网上展现历史文明、提供文化鉴赏的虚拟平台，包含了故宫对外开放的所有区域，设置了六个漫游线路，三维精确地模拟出紫禁城的建筑、器物与人物，通过动作的动态捕捉，再现了皇家的生活场景，为用户营造出亦真亦幻的文化遗址交互体验。

三、思维可视化模型扩展

以史为鉴才能创造未来，文化遗址保护与传承的信息可视化具有发展的必然性和可行性，以全新范式通过数据挖掘、视觉呈现，对文化遗产进行虚拟可感化复原、模拟、再现，进行可视化表达的信息重构，建立文明信息与智慧体验的沟通桥梁，运用理性智慧、感性智慧与知性智慧，增强文化遗产信息的感知和历史文明成果体验，构建人与信息、人与文化、人与世界的和谐关系。信息可视化设计在文化遗产保护与传承中的应用，具有广阔的发展前景和研究深度，形式追随数据，以数据为主体探索内在结构和外在形态，创造出新的视觉语言、文化呈现和体验形式，形成文化遗产保护与传承的可持续发展轨迹。

［1］赫伯特·A·西蒙.关于人为事物的科学［M］.北京：解放军出版社，1985.

［2］林夏.信息可视化与可视分析［R］.数字图书馆前沿问题高级研讨班学术报告，2006，2.

（作者单位：郑州工商学院）

文化遗产信息可视化设计的最高境界就是没有界面，用户在可视化信息场域中消解了信息载体，不再是被动的接受信息，通过认知逻辑构建信息解析，扩展为思维的可视化。将用户的物质自我与精神本我置入于数字化文化遗产之中，建立信息与信息载体之间的和谐关系，在集多元交互信息的多维动态视景中，用户与视觉化信息进行视、听、触、嗅等多通道感官交互，生动的感观表达可有效引导信息的探索、理解和感悟，再现、模拟、仿真减少了信息的呈现失真与认知遗漏，强化文化遗产的体验效果，缩短用户与文化遗产的时空距离，让公众在现实与虚拟的交互时空中最大限度地感知文化，从感官体验到智慧体验，为用户提供定制化服务，根据自己的路径选择、行为轨迹、信息理解，在叙事性交互中创设出独属的信息解读，由理性智慧的真扩展为知性智慧的美、感性智慧的善。

蔡玉静（1989-），视觉传达设计教师。