张孝飞 徐蕾

摘 要：虚拟现实是21世纪科学技术发展的重点方向之一，它在诸多领域的成功应用为档案保护与利用工作创新提供了参考经验。本文介绍了虚拟现实技术在国内外档案保护与利用中的应用现状，探讨了虚拟现实技术在档案保护与利用工作中的应用前景，并针对虚拟现实技术在档案保护与利用中可能出现的问题给出了对策与建议。

关键词：虚拟现实；档案；纸质档案；保护；利用；沉浸式；文化遗产

Abstract： Virtual reality is one of the key directions of scientific and technological development in the 21st century，and its successful application in many fields provides reference experience for innovation in archive protection andutilization. This article introduces the current application status of virtual reality technology in archive protection andutilization at home and abroad， explores the application prospects of virtual reality technology in archive protectionand utilization work， and finally proposes countermeasures and suggestions for the possible problems that virtualreality technology may encounter in archive protection and utilization.

Keywords： Virtual reality; Archive; Paper carrier archives; Protection; Utilization; Immersive; Cultural heritage

1 序言

习近平总书记指出：“档案工作存史资政育人，是一项利国利民、惠及千秋万代的崇高事业。”[1]档案保护是档案工作中的一个重要组成部分，它对于传承中华优秀传统文化、保存社会历史记忆具有重要的价值和意义。一般来说，纸质档案与实体档案多采用传统封闭式库房管理保护方式，技艺类、口述类、艺术类等非物质文化遗产档案多采用记录、整理等保护方式，这些保护手段不利于档案的利用服务，难以适应新时期档案保护与利用要求。《“十四五”全国档案事业发展规划》指出：加强新一代信息技术与档案事业的深度融合，加快档案开放、扩大档案利用、提供优质高效服务。[2]由此可以看出，新一代信息技术为档案事业的发展提供了有力的支撑。在新的历史阶段，寻求新一代信息技术与档案创新性保护利用之间的融合点，在加强档案保护的同时提高档案优质高效利用已经成为档案界与科技界学者关注的课题。

虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）是近几年发展趋于成熟的一门信息技术，已经在军事、医疗、娱乐、工业、教育等领域被广泛应用，[3]将其应用到档案保护与利用之中，有助于档案保护理念的创新和档案利用方式的变革。

2 虚拟现实技术在档案保护与利用中的现状

2.1 国外应用现状。国外早在21世纪初就将VR技术成功地应用于档案保护与利用之中，出现了较多的成熟应用案例：2003年英国哈克尼档案馆与英国国家档案馆合作开发了“Tudor Hack”项目，该项目实现了网上皇家宫殿的虚拟漫游；随后，英国国家档案馆将第一次世界大战的档案与VR技术相融合，发布了“大沃顿”虚拟小镇，用户可以穿越历史，体验一战时英国国内生活；2016年11 月11 日，美國国家航空航天局NASA与阿波罗计划档案馆借助VR技术将美国登月的照片档案进行技术加工处理，发布了基于VR技术的月球漫步项目，实现登月档案的虚拟展示；2016年12月1日美国又推出了基于VR技术的“铭记珍珠港”APP（应用程序），实现在移动终端的虚拟体验；英国国家档案馆提出了“21世纪档案行动计划”，鼓励用户利用虚拟建档系统参与个人建档，并利用虚拟平台提供档案服务。[4]

2.2 国内应用现状。我国最初将VR技术应用于非物质文化遗产档案的保护与展示方面：在20世纪90年代：敦煌研究院就投资建设了“敦煌壁画虚拟复原项目”；随后，浙江大学开始从事“楚文化编钟虚拟现实系统研究”、中国与德国开展了文物保护科技合作项目──秦兵马俑文物遗址三维全景虚拟系统。21世纪，国内将VR技术向着档案展陈服务方面研究和发展：2010年青岛档案馆推出了《1945日军投降仪式的台前幕后》虚拟展览；2015年上海静安区档案馆开发出虚拟名人馆展厅。综合VR技术在档案保护与利用服务中的实践现状来看，基于VR的档案保护与利用尚属于初期探索阶段，但随着VR技术的进一步发展成熟，档案保护与利用迎来了VR技术应用的新局面，基于VR的档案保护与利用有更大发展，将更加受用户的青睐。

3 虚拟现实技术在档案保护与利用中的应用前景分析

3.1 基于虚拟现实技术的纸质档案导读与阅读利用。档案的类型大多数是以文书、古籍等为基础的纸质文献。传统的纸质档案往往采用有温湿度控制的封闭空间进行存放，这种管理方式有效地防止了水、火、霉、虫、盗等对档案的危害，但不利于档案的有效利用。传统纸质档案常常采用人工借阅的方式进行查阅，效率比较低，也容易对档案造成损坏，尤其是古籍类纸质档案由于纸质较脆，多次翻阅容易使纸质断裂，造成难以复原的损失；有些档案馆虽然将一些珍贵纸质档案进行了数字化处理，可以实现计算机阅读，但那也仅是二维性的阅读，没有真实档案阅读质感体验。

未来，将VR技术应用于档案的虚拟导读之中。用户穿戴上虚拟设备可以向虚拟场景中的档案管理人员进行虚拟咨询或在档案库房里进行虚拟漫游与虚拟导读。档案部门可以将传统馆藏纸质档案尤其是不便翻阅的珍贵古籍档案利用VR技术转化成立体三维图像，并实现模拟真实档案翻页的效果。与阅读电子档案相比，基于VR技术的档案阅读更具有真实感和沉浸感。虚拟阅读保留了传统纸质档案阅读的感觉，减少了传统手动借阅对纸质档案造成的损坏，不仅有效地保护了纸质档案，而且在一定程度上提高了档案利用率。

3.2 基于虚拟现实的实体档案的展示利用。传统档案类型除纸质文献，还包括石刻、印章、竹简等其他类型的实物档案。由于实体档案具有珍贵的历史价值，往往被存放在密封的展柜空间，用户利用时只能透过展柜玻璃进行观看。这种存放在玻璃柜中的实物档案一方面受观人数有限，另一方面即使能被观看到，用户也仅能看到局部和表面，不能全方位观察到实体档案的细节。

未来，借助VR技术将实体档案进行三维立体图像处理，可构建成实体档案的虚拟展示。用户穿戴上虚拟设备可以沉浸式地观看虚拟实体档案，不但可以360度地从各个视角观看实体档案，而且还能聆听到专业讲解员对实体档案的实时现场讲解。对于开放程度较强的实体档案可以将虚拟展示档案共享式地发布到网络上，远程用户可以足不出户地欣赏到实体档案，极大地提高了实体档案的利用率。总之，通过虚拟实体档案的展示过程用户不仅可以全方位地欣赏到实体档案原始风貌，还可以了解到实体档案的历史背景与形成过程，体验和学习到更多的档案知识。

3.3 基于虚拟现实的非物质文化遗产档案的传承利用。非物质文化遗产是反映世界各民族群众文化生活的“活化石”，记录着民族繁衍生息的历史，是人民群众社会生活的文化积淀和历史影像。[5]随着社会经济的不断发展和城市化进程的快速推进，非物质文化赖以生存的土壤环境逐渐丧失，非物质文化的生存、传承和发展面临着严峻的挑战。人类记录、保护、传承非物质文化遗产的一种重要方式是普查、登记、建档。传统非物质文化遗产档案可以采用文字、照片、录音、摄像等手段进行保存，但非物质文化一般是技艺、舞蹈、表演等活态的文化，这种静态档案方式不能动态表现，即使通过影像方式可以展示，也仅是二维展示，不能再现其动态细节。

未来，将VR技术应用到非物质文化遗产档案的利用之中，可以活态再现非物质文化，有助于非物质文化的保护与传承。VR技术应用到传统的口述类非物质文化遗产档案的虚拟展现之中，用户能够沉浸于口述传人的口述表达场景里，清楚地看到口述者的表情与神态，还可以与场景中的观众进行互动交流；在舞蹈、戏剧等表演类非物质文化档案虚拟展示方面，用户可以近距离看到每一个表演者优美的舞姿和演技，对于爱好的用户也可以在慢镜头的展演中模仿学习，还可以得到表演者的言传身教；在节日庆典、仪式礼仪类非物质文化类档案VR应用中，用户被置身于虚拟仪式礼仪与节日庆典活动之中，自己漫游于庆典场所，愉快地与场景中的朋友交谈沟通，还可以将一些仪式人员置换成自己，亲身体验仪式带给自己的庄严与快乐；在技艺类非物质文化遗产档案的虚拟展示中，用户不但可以看到技师娴熟高超的技术，而且还可以向技师请教和学习。通过非物质文化遗产档案的虚拟展示利用，进一步激发用户的学习兴趣和观阅热情，一方面满足了用户的欣赏欲，另一方面吸引更多的人学习非物质文化，有利于非物质文化的传承与保护。

3.4 基于虚拟现实技术的档案保护性修裱实训。传统的档案修裱工艺对操作人员有很高的技术要求。明代周嘉胄在其著作《装潢志》中这样写道，“良工须具补天之手，贯虱之睛，灵慧虚和，心细如发。充此任者，乃不负托。”[6]充分说明了古代对档案修复者提出的技术要求。档案修复过程需要技术人员不但要具备高超娴熟的修裱技艺，而且要细心、耐心，才能把档案修旧如初。而档案修裱技术是通过不断的实际训练获得的，但在实际培训中难以找到合适的如真实档案材质的练习替代品，有经验的技术高超的培训师也难以寻觅，这就給档案保护性修裱实训带来难题。

现在VR技术在很多实训领域有了成熟的应用，如在医学实训领域的虚拟解剖和虚拟手术等，[7]这些成功实训案例为VR技术在档案修裱实训中的应用提供了应用参考和技术思路。未来，基于VR技术的虚拟档案修裱实训可以使学习者在不断虚拟修裱训练中获得高超而娴熟的技能。在古籍档案的虚拟修裱中，实训练习者戴上数字头盔、戴上数字手套，在虚拟实训老师的讲解和引导下，自己亲自动手一步一步地按着老师的指导、顺着档案纹路进行反复修裱练习，从而掌握档案的修裱技艺。另外，虚拟实训还能够用于影音档案的修复实训。影音档案用胶片载体再现百年历史光影，用声音和视频反映历史，它的价值和作用不言而喻，[8]但时间流逝、保管不当等都有可能对影音档案造成画面斑驳泛黄、不能读取等不可逆的损害。影音档案修复可以使图像声音重现，但人工修复需要复杂高超的技术，且技术人员短缺，虚拟影音修复实训可以解决这个难题。学习者通过虚拟练习，快速掌握影音修复技艺，实现影音档案的补帧、上色等近乎完美的修复。

4 虚拟现实技术在档案保护与利用应用中面临的问题

4.1 高昂的应用成本问题。VR技术在档案保护与利用中的应用成本主要体现在两个方面。第一，开发成本。无论是虚拟展示系统还是虚拟漫游系统都需要进行数据采集、三维立体建模、构建场景数据库与虚拟系统的交互控制等复杂的开发过程，需要投入大量的时间成本、技术成本和人力成本。第二，设备成本。按照用户沉浸的程度可将虚拟应用系统分为桌面式和沉浸式。桌面式只需要移动终端或PC终端就可以体验虚拟服务，这种形式的桌面应用开发难度和设备成本较低，但用户体验感较差；沉浸式虚拟应用系统对画面的动感、三维建模、图像分辨率等开发技术含量要求高，开发成本也就相对较高，在实际体验应用时用户需要佩戴价格昂贵的穿戴设备等，这些高昂的开发成本和设备成本将是VR技术应用于档案保护与利用工作创新的主要障碍之一。

4.2 虚拟档案保护与利用系统运营中的问题。未来，随着VR技术发展的不断成熟，虚拟档案保护与利用系统将会越来越普及，虚拟档案保护与利用产品的开发与设备购置才完成了系统的提供过程，而虚拟档案保护与利用系统重点在于应用与运营过程。虚拟档案保护与利用系统作为档案部门提供的创新服务，对于非专业用户使用及档案机构运营来说都是一种挑战。一方面，用户在使用VR系统过程中可能会遇到一些疑惑或问题，这些问题若不能及时解决将会挫伤用户使用VR系统的积极性；另一方面，VR系统在运营中可能存在故障处理、日常维护及使用指导等问题，这些问题若不能及时有效解决将影响系统的使用效率。

4.3 虚拟档案保护与利用系统导致的用户立体眩晕问题。VR系统通常是利用人体触觉、听觉和视觉等感觉器官产生错觉来实现三维立体图像的动态呈现。错觉主要来源于人体的视觉器官。VR技术通过三维图像在人体左右眼中显示稍有差异图像，从而产生动态立体感效应的虚拟场景，这就导致了人眼视轴调节焦距冲突。通常人体观看远近不同的物体会自动调焦，而在VR系统中，物体通常都处在一个平面显示，远近距离相差微小，需要眼睛频繁调节焦距，造成视觉系统无法判断哪些物体需要聚焦、哪些才是需要看到的物体，就不可避免地产生了立体眩晕感。立体眩晕感也是虚拟档案保护与利用系统需要解决的一个难题。[9]

5 虚拟现实技术在档案保护与利用中的策略分析

5.1 合理选择VR产品。桌面式与沉浸式两种虚拟档案保护与利用系统各有利弊：桌面式开发成本与硬件设施成本都较低、操作简单、资金投入少，但用户体验效果不佳；沉浸式开发成本与硬件设施成本都比较高、操作相对复杂、资金投入大，但用户的多感知性、沉浸性和存在感都强烈，系统效果相对明显。因此，档案部门应根据自身的档案业务需求及单位经费情况合理选择VR产品。经费比较紧张的小型档案服务机构多选择桌面式VR系统；经费适中的档案机构可以将少量珍贵的保护性强的档案制作成沉浸式VR系统，引入少量VR设备再结合PC、移动设备提供桌面式与沉浸式两种服务；经费较宽裕的档案机构可以考虑提供沉浸式VR系统服务。

5.2 加大虚拟档案保护与利用系统知识宣传，提高服务人员相应的信息素养。VR设备对于非专业用户操作存在一定的难度，建议档案部门在VR系统操作区域设置循环播放VR设备操作指南等基本知识的电子屏，还可以将操作指南制成二维码供用户在手机等移动设备上自助学习，以多种方式宣传VR系统操作方面的基本知识。另外，档案机构要设立专门负责VR系统运维的服务岗位。运维服务人员要具备一定的VR方面基本知识，可以利用引进来或派出去等方式加强基本信息素养的培训与提升，只有业务能力提升了，才能有效地维护VR设备与系统，并指导用户规范使用VR系统，从而提高VR系统的使用效果，解决VR系统运营中的问题。

5.3 借助技术处理结合循序渐进使用方法克服立体眩晕感。使用VR设备产生眩晕感的医学原理是做过偏差处理的VR图像在人左右眼观看的图像帧数差异欺骗了视觉系统，而未能完全欺骗到感知身体平衡的前庭器官。当视觉系统接收到频繁不规律图像加速变化时，前庭系统提醒大脑人体处于静止状态，从而产生了间歇性的眩晕。

克服VR系统产生的眩晕感首先要从VR技术改进做起。第一，提高图像的刷新率，尽可能地让前庭系统减少工作，从而降低前庭系统对加速与减速的认知，这就需要技术处理至少让图像刷新率保证在60帧/秒以上。刷新率越高，眩晕感越低。第二，有效减少用户的视轴调焦冲突。希望VR开发商通过提高技术尽可能地减少用户视轴调焦冲突，使用户眼睛像看真实场景中物体一样自然聚焦，才能有效缓解VR产生的眩晕感。第三，提升显示设备的分辨率。人眼的像素分辨率高达上亿，提升显示设备的分辨率能有效缓解VR设备产生的眩晕感。克服VR系统产生的眩晕症状还可以从循序渐进的使用方式做起。建议用户采取由静到动、由缓到快、循序渐进的方式使用VR设备。例如：用户可以先使用桌面式的VR系统，在适应了桌面式系统后再尝试使用沉浸式的VR系统，这样人体有一个适应过程，可以有效缓解VR设备产生的眩晕感。

6 结语

VR技术拓展了档案保护、传承和利用的手段，为档案工作创新带来了新的契机。但是，基于VR的档案保护与利用系统切忌单纯地追求新技术的运用，而忽视档案材料内容与用户的体验感受，导致本末倒置。因此，在VR系统的开发中应充分尊重档案材料内容，积极邀请档案专家参与产品的策划制作，多次征求用户对VR系统功能的意见与建议。只有这样，才能开发出符合档案部门需求、贴近用户习惯的VR档案保护与利用系统。同时，档案部门在引进和部署VR系统时应结合自身的业务需求和实际情况科学规划、合理布局，尽可能地发挥VR系统的最大效益。

*本文系国家社会科学基金重大项目“西藏及四省涉藏地区民主改革档案资料整理与民主改革史研究”（21&ZD216），西藏民族大学教学改革与研究项目“西藏高校图情档案人才培养体系研究”（项目编号：2022545），西藏文化传承发展协同创新中心重大课题培育项目“藏族传统版画搜集整理及数据平台建设研究”（编号：XT-WT202305）的阶段性成果之一。

参考文献：

[1]充分发挥档案工作存史资政育人作用[EB/OL].http：//gx.wenming.cn/xcsx/202206/t20220609_6399971.htm.

[2]中办国办印发《“十四五”全国档案事业发展规划》[EB/OL].（2021-06-09）[2023-05-02].https：//www.saac.gov.cn/daj/toutiao/202106/ecca2de5bce44a0eb55c890762868683.shtml.

[3][5]張孝飞.虚拟现实技术在藏族非物质文化遗产保护中的应用研究[J].四川戏剧，2019（04）：40-44.

[4]黄霄羽，展晓鸣.国外档案服务创新的亮点[J].北京档案，2018（03）：40-43.

[6]方志华.机器视觉在档案保护中的应用研究[J].中国档案，2022（03）：64-65.

[7]高阳，赵沁平，周学东，郭全民，席涛.虚拟现实技术在新医科人才培养中的作用及应用现状[J].四川大学学报（医学版），2021，52（02）：182-187.

[8]周子晴.人工智能视域下影音档案修复与传播路径探讨：以百年前北京影像修复为例[J].北京档案，2021（06）：28-30.

[9]魏秀芳，沈显明.虚拟现实技术在档案展陈中的应用探讨[J].中国档案，2019（03）：74-75.

（作者单位：1.西藏民族大学图书馆 张孝飞，硕士，副研究馆员，硕士生导师；2.南京信息工程大学图书馆 徐蕾，学士，高级实验师 来稿日期：2023-06-02）