数字教育博物馆研究

2024-05-18

数字教育博物馆研究(精选10篇)

数字教育博物馆研究 篇1

1 引言

博物馆是一个地区甚至国家文明发展程度重要标志。传统的博物馆陈列展示依赖文字、图片、沙盘、模型等, 手段单一、缺乏交互体验, 很难阐述陈列展品的内涵和达到大众化普及教育效果。从1961年国际博物馆协会在博物馆概念中提出博物馆“教育”功能, 到2007年国际博物馆协会对博物馆职能定位中, 把“教育和传播”的功能放在重要的位置[1]。博物馆作为传播自然历史文化知识的重要载体, 如何实现传播教育方式和效果的转变, 是近年来业内专业人员探索的主题。传播学和信息数字化技术的发展, 让博物馆的教育与传播增加了一个很好的途径, 动态媒体语言能完成更有效的交流, 它为人们参观和游览博物馆提供便利, 更添愉悦和新奇。

2 数字化技术拓展场馆空间

目前, 我国正处在文化大发展的黄金时段, 大小博物馆达到3000多座。博物馆的藏品日渐丰富, 挖掘及研究成果不断涌现, 实体博物馆的建筑不可避免成为陈列展示“空间”与“时间”的瓶颈, 使博物馆教育的“信息”传播实现上存在时空局限。实体博物馆可利用各种数字化设备构筑虚拟空间, 在虚拟空间中让系统与人互动, 让观众感受和接触数字化展品。

数字化技术可以使不同的空间链接。上海科技馆曾开展世界两极动植物和生态特别展览, 展示南极和世界上海拔最高处青藏高原的动植物、生态特征等。展览中安排了无线通讯互联网技术、数字终端技术和定位识别与南极站远程视频, 实况播放南极站专家与现场观众进行的问答。一个连续的情景中嵌入另一种展示空间环境, 这一创意赋予展示新的内容, 体现了数字化技术在展示空间延伸的重要特征。

数字化技术可以提供虚拟的空间。浙江自然博物馆在建筑空间外再造“展览”, 运用新媒体技术, 开发虚拟展览平台, 采用720度高清晰全景展示技术, 把展厅基本陈列轻松“搬”到观众面前。轻松点击鼠标, 就能上下、左右、拉近、退远观看展厅陈列, 给人以三维立体的空间感觉, 体会与实体展览基本一致的观赏效果。

可移动性、体验交互性、内容可随时扩展修正和开放空间时间相对无限的特性, 使得数字化技术成为博物馆信息传播的重要载体。

3 博物馆陈列展示中的数字化技术应用

博物馆的数字技术主要是以视、听、触传播为主要对象的装置, 具有展示时空的概念, 是展览的一种表达和传播方式。数字化技术在博物馆中的应用逐渐在技术和理念上得到成熟。

博物馆展示数字化应用主要是实体博物馆展项结合数字化技术辅助展览。与现代的数字技术相结合, 辅助展示、诠释内容、补充信息, 增强实体博物馆展示教育作用。通过自然类复原场景展示与数字媒体技术结合, 对现实中的场景展项知识点进行数字化获取在另一空间维度进行数字化重构。通过对馆藏标本与数字化场景的拟合, 展示陈列内容主体活动的环境, 表达特定的情节与场面及戏剧化演义。如浙江自然博物馆“丰富奇异的生物世界”展厅中热带雨林生态景观、南极生态景观等, 结合视频影像、多媒体解说, 机电一体的数字模拟器等, 鸟眼摄像机让观众选定观察相关动物视频信息。这一系列数字技术辅助展示, 让观众视觉、听觉等感官, 接受展览传递出的大量信息, 再现了动物、植物生存的自然环境。在人文类博物馆中, 也能够通过对历史文化、场景展示数字化重构复原, 反映风情、民俗、精神、思想等抽象的概念, 并从具体的实物展品中剥离出文化价值, 结合参观体验将之传达给参观者。这种方式相对于传统的陈列方式更为形象, 也使参观者易于理解和接受。

其具体技术表现有:

(1) 多媒体技术。多媒体技术创于美国, 1984年苹果公司率先提出了窗口和图标的体现设计方式, 自1985年第一台真正的多媒体系统——Amiga诞生, 它的技术运用开始走向一个新的时代。应用于博物馆的多媒体主要以文字、图形、图像视频、声音等, 借助多媒体等数字化技术是博物馆资讯接收由被动转向主动的媒质, 是多种信息的载体和表现形式的载体, 在博物馆展示空间占有可大、可小, 适宜表现具有较强逻辑性和信息量大的展项。多媒体互动装置包括以视距、听觉为主要感官体验的各种新媒体, 主要通过让观众观看、聆听的方式, 传递信息。如浙江自然博物馆的变温动物演示, 传统展示无法达到传播目的, 展项采用了多点触摸多媒体技术, 体验者触摸移动屏幕上的滑动按钮, 三维场景里的鳄鱼开始移动, 整个三维场景的亮度降低, 信息显示界面实时显出温度、时间、鳄鱼体温等数值的变化, 鳄鱼在运动的过程中有相应的三维动画发生。同时的界面信息包括世界各地鳄鱼种类介绍、鳄鱼栖息地生态视频。融入娱乐性、趣味性, 触发观众对展示内容产生兴趣, 并通过操作和参与来理解事物, 但是原理演示和动手较强的数字技术应用大都在科技馆里。

新媒体互动装置技术加入了互联网和新的艺术形态, 结合多媒体等技术, 其核心是以数字和网络形式为载体, 融合网络视频形象, 既是人与展品之间的互动, 也加入了人与外界之间的互动参与, 通过新媒体技术互动展示可以营造一种教育、欣赏的环境氛围, 这些设施不仅可以调动观众的积极性, 还丰富了展示的手段。交互思维下的博物馆陈展强调观众是展览的核心, 提供更多的参观乐趣与学习经验, 让博物馆与参观者之间相互交集, 一个好的互动展示可以令观众记忆深刻, 从而达到最佳的展示效果。

(2) 数字播放和虚拟现实技术。博物馆数字影院和播放系统, 在近几年展示项目里广泛运用。通过普通、3D或4D、环幕、IMAX等科技手段的组合运用, 再现具有震撼力的历史真实与生命的跃动。博物馆数字影院展项一般是展览主题的一个扩充, 作为展览组合的子项目与展览述说的故事整体有机结合, 当然也有与博物馆相关的科普教育、科学考察、研究等相当独立的影视。在国内专业自然类博物馆中, 北京自然博物馆首先建成4D数字影院。浙江自然博物馆展示应用中有普通的数字播放, 如浙江母亲河“钱塘江漫游”体验剧场等, 采用单一的视频媒体。也有“丰富奇异的生物世界”序厅“春、夏、秋、冬”生态景观视频, 采用3屏融合拼接技术, 视频内容展现了从宏观到微观不同生命世界的绚丽图景, 用数字化技术, 使展览信息前置, 渲染展示环境, 起到引导的作用, 使观众在美和乐的享受中获得知识。

虚拟现实是近年来出现的一门崭新的综合性信息技术。通过计算机图形学、人-机接口技术、仿真和传感技术软件进行仿真建模、动作设计和动画制作、数字影像编辑合成。虚拟现实利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界, 为参观者提供关于视觉、听觉、触觉、嗅觉等感官的模拟, 并强调周围环境的呼应, 让参与者如同身历其境一般, 具有很强的沉静感和互动感, 可以随时、没有限制地观察三维空间内的事物。虚拟现实注重用科技手段还原以展示物件信息、科学研究成果为支撑的虚拟场景, 这种虚拟场景的新奇点在于, 它主要靠科技来吸引人的注意, 使观众进入剧情, 调动观众参与的欲望, 并能操作虚拟物品。2013年浙江自然博物馆科普电影《三叠纪海怪》是一部以虚拟现实技术制作的4D影片。影片以我国云贵高原大量的三叠纪化石发现和研究成果为基础, 对近20种生物进行3D建模复原, 并采用当前国际上的先进影视制作软件和系统, 设计和制作角色的肌肉系统、动作和行为。通过3D动画复原了该动物群重要的化石生物及其生活场景, 重现了这个全球特有的史前滨海生命世界。

虚拟——幻影成像技术。幻影成像是从虚拟现实技术分离出来的, 又称多媒体幻影景箱, 把电影艺术和造型艺术有机结合, 特征是缩小所有影像的比例, 按照剧情内容摄制动态影像, 制作影像视频短片, 最后再利用光学反射原理, 将虚拟影像与模型场景融为一体, 再现亦幻亦真的视听效果。将展品影像形象生动地展示在立体的景箱中, 以特定的时空形态演示故事情节与情境场面, 其虚实结合、动静有致的视听效果可将观众带入一个有声有色的情景之中。

此外还有增强虚拟现实技术的人机互动, 台中自然博物馆的“龙年特别展览”穿龙袍展项。观众站在摄像头前, 举手投足同步反映在面前相应的龙袍背景中, 让观众亲身感受身着龙袍的感觉。虚拟现实技术的运用, 打破了博物馆的时间、空间界限, 这种新颖的方式, 无形中拉近了我们与历史文化的距离。

(3) 移动终端技术。手机或平板电脑等移动终端上的集成应用软件开发, 显示了强大的媒体属性, 多媒体、多终端传播技术, 使博物馆展示又有了延伸的平台。博物馆的教育资源和教育经验, 整合了交互式的文字、音频、视频、动画, 与运营商的合作, 博物馆展示有更大的覆盖面。如应用于手机的二维码技术, 综合性的信息终端技术功能。特别是增强现实技术在博物馆展览中的应用, 让观众可以从个性化的角度, 通过移动终端与展品互动, 获得深度信息和独特体验, 同时又不影响到其他观众与展品进行交互。移动终端上的多媒体内容同实体展品以及展览空间的有机结合, 通过终端摄像头将展品的细节内容实时合成在展品相对应的部位, 观众可以通过调整摄像头的角度来选择不同的局部, 观看真实与虚拟合成的信息。同时还可以实现“一个展览多条线索”, 观众可以按照自己所喜好的不同主题线索, 在移动终端的导览下, 突破路线参观、时空的限制, 实现展览的个性化需求。

另外数字引导屏技术在博物馆应用相当广泛, 电子导览技术凭借着可实现平移、放大缩小、旋转、翻阅、伸缩、绘图等多种操作, 通过触摸电子导览技术, 只要点击场馆区域可一目了然馆内层间、内部设施的详细信息, 为参观者提供多种主题的参观路线, 参观者可在系统中自由选择参观路线, 大大提高参观效率, 参观者也可以通过手指体会到交互的乐趣[2]。

4 数字化技术手段在博物馆展示教育中意义与特点

博物馆的每一个举措都应以服务公众及教育为目标, 公开陈列和展览是博物馆最重要的传播工具, 数字化技术手段是展示的传播科技方式, 具有很大的潜力和优势, 使展览致力于完成传播概念、感觉、事实或是愉悦的目的, 达成传播的目标[3]。数字化技术在博物馆展示应用中的交互体验, 是对一个物, 一个空间的解释, 有个从开始到结束的过程, 并情景化而富有意义的以人为对象的活动, 让观众开始对信息的感知。可见数字化技术的应用融合了“以人为本”的理念, 博物馆展示的数字化交互展项, 让枯燥的文字转化为图像和生动的语言演绎, 能深入浅出地传播知识和信息, 人们在过程中获得整体、主观的感受, 在交互体验中得到传递与反馈。由交互设计转化为体验活动, 这恰恰是博物馆的教育功能的体现。

博物馆是作为大众接受公共教育的场所, 是社会“教育基地”。累积学习说代表人物加涅把行为学习和认知学习相结合, 认为一定的学习情境成为学生学习行为的诱因, 激发个体的学习活动;教学的措施要引起学生的注意, 提供刺激, 能被学生有选择的知觉到。博物馆借助数字技术的应用, 致力于教育方式的改变和创新, 让被动教育、学习转为主动、自主学习, 在参观展览中扩充新知识和新的视野, 通过感官和智能的交互、交流, 有效地拓展展示内涵, 是博物馆理想的体验教育方式。

数字化技术手段在博物馆展示教育中的特点:

(1) 综合、科学实用性。数字时代的陈列展示具有技术的综合, 手段的综合, 使观众体验超越“时空”的多维空间, 又是一项综合性的艺术活动[4]。同时, 展示场所又是最新信息与高科技的实践地。数字化陈列展示教育的科学性, 不仅体现在材料采用科技产品, 还体现在各个展示活动过程中的先进设计理念, 具有合理性、逻辑性的管理手段和实施方法。在充分展示藏品的同时, 对藏品的保护也起到了有效的作用。

在现代展示设计实施的过程中, 展示形式利用科技手段和新型材料, 在平面与空间规划、展品陈列、光色影设计、音响控制等方面, 参照人机工学、视觉传达、心理学等原理, 才能创造出优美的展示气氛和强烈视觉冲击展示环境。

(2) 趣味性和自主性。数字化技术通过声、光、电、多媒体等, 营造出宜人的实体空间与虚拟空间, 调动人的视觉、听觉、嗅觉、触觉, 甚至味觉等多方面感官, 展览让观众产生一种好奇心, 强化观众的心理体验, 吸引观众的注意, 使观众能够有兴趣投入到展览中。数字技术促进了博物馆展示更加人性化、个性化, 体现了一种人文关怀。

博物馆陈列展示的数字化应用促进了观众与展品、环境之间的互动。观众可以借助多媒体技术, 观众可以根据自身的需求选择参观内容和参观的路径、导览的形式、互动的方式等。而且, 展览信息的传递、信息的接收、甚至信息的反馈都可以在观众的自主参观中进行, 观众和博物馆之间建立了良好的互动关系。

(3) 传播性和可扩展性。数字技术的网络、交互虚拟特征, 在博物馆展示教育传播中, 多维度的传递、反馈、碰撞和激发加深了彼此的沟通和交流, 信息的反馈可以检验自己的传播效果, 调整传播的行为, 提高传播的质量, 更有影响力地实现有效互动。由于数字技术的系统集成的特点, 能够大量存储展示信息, 定期或不定期的更换数字展品或增加展示主题, 对文化遗产的可持续发展提供有力的保障。

5 结语

随着科技的进步, 数字技术在展示中的应用越来越多的受到关注。数字化技术的运用变得更加多样、尖端, 加上艺术传播表现, 内容的创作和编导, 达到艺术传达的可预见性, 提高整体的交互体验设计质量。它促使博物馆展示陈列由过去的静止、被动的展示方式逐渐向动态和互动的展示方式转变, 实现博物馆教育方式的创新和教育质量的提高。

摘要:动漫技术、人机交互、多媒体、虚拟现实、影片特效等数字应用加入到博物馆陈列展示中, 丰富了陈列的手段, 扩展了展示的信息, 实现了教育的传播。数字化技术在博物馆陈列展示的应用以传统展示方式无法抗衡的趣味性、综合性和互动性予以展现, 更易被信息时代的观众所接受, 深受社会各界人士的喜爱。

关键词:博物馆展示教育,数字化技术,应用及状况

参考文献

[1]中国国家文物局, 中国博物馆协会.2010.国际博物馆协会章程.博物馆法规文件选编, 134.

[2]师丹青.手机的新应用——基于移动终端的博物馆数字化升级.装饰, 2013年, (1) :35.

[3]黄秋野.博物馆中的数字化展览及展示技术研究.江南大学, 2008:7一12.

[4][英]帕特里克.博伊兰.主编.[墨西哥]雅妮.艾雷曼.陈列、展出与展览.经营博物馆, 凤凰出版传媒集团, 南京:译林出版社, 2010年, 147~148.

数字教育博物馆研究 篇2

偷盗的可能,有效的解决了展品展示和展品保护之间的矛盾“文物资源不可再生,博物馆的 藏品如果年代久远,质地会变得十分脆弱,在展览时必须十分注重光线及空气湿度,即便如 此,长时间展览后,展品依然会产生不可挽救的损坏”而且博物馆为保护展品采取的各种限 制措施也使参观者在浏览时产生不适(光线太暗或温度太低),甚至有些古文物必须隔离保 护,参观者无法近距离观看,甚至无法拍照“采用数字化方式存储和展览则可突破这样的限 制,参观者可以坐在家中,非常舒适地从任意角度近距离观察物品”博物馆也无须担心展品 的安全.在实体博物馆中,由于保护手段!展示空间等原因,展品只占藏品的很小比例.以 南京博物馆为例,常年展出的展品不足馆内的藏品的0.5%,是文化资源的一种巨大浪费“ 而对于数字博物馆而言,展品和藏品的界限越来越模糊,馆内的藏品都可以在网络上做虚拟 展示,充分利用文化资源” 2!展示手段的多样性,更有利整合全国的各类展品的资源:有利于各展馆展品的资源

共享“数字博物馆传达给用户的信息量大,声音!图片!动画等多媒体信息同时展现给用户, 拓展观众的想象空间”更容易形成用户的沉浸感和对展品相关文化的构思“将古文物外观以 数字相机拍摄后可以在网络上以多种方式展示出来,一些现场无法体验到的东西在数字化博 物馆中都可以欣赏.以乐器博物馆为例,在乐器实体博物馆只能看到实物和简单的文字,展 示手段单一,缺乏信息厚度,因为古代的乐器种类繁多,形象各异,很难看懂,很难引起参 观者的兴趣”而对于乐器数字博物馆而言,不仅可以看见大量翔实的图片!文字介绍外,而 且可以通过音频听见该种乐器发出的优美声音,通过视频看见乐器的制作工艺和过程,真正 激发参观者的参观热情“ 3!利用细致如真的虚拟技术来预先展现文物修复后的影像,从而检验修复的技术!手

段的可行性,进一步可以和视图计算技术相结合,考察修复过程中的各项环节和修复后的耐 久性[15]” 4!使馆藏内容辐射范围变大!受益面加宽“参观不受时间和参观路线的限制,随心所

欲:为提高全民族的科学文化水平做出贡献”在参观普通博物馆时,观众的参观路线及方式 几乎都是由设计者决定的,参观者没有自主性“参观数字化博物馆则没有空间上的限制,参 观者可以依自己的喜好随意参观,对感兴趣的展品,可以进行全方位的观察,了解它的历史 渊源!发展变化历程”如果对博物馆不再感兴趣,还可以随时退出,在数字化博物馆中,观 众感觉不到任何人为的限制“ 5!对博物馆的展品的采集是一种剥离行为,是把它从它原来存在的环境中剥离出来放 到博物馆中孤立的展示,这无疑己经失去了展品一些背景信息”在实体博物馆展出时,恢复 或部分恢复出展品原来的存在环境比较困难或者代价较高“而在数字博物馆中,很容易利用 计算机技术恢复出其原来的存在环境,增加展品的展出氛围及展示出其附着的文化背景” 6!提高了博物馆展品的管理水平,方便查询和研究;使展品的保护!展示和研究手段

达到一个新的层次;数字博物馆不仅对外起到了宣传!教育作用,对内而言,数字化的存储 和管理可以大大提高博物馆自身的藏品管理水平,提高工作效率“ 采用计算机虚拟技术重现展示各种展品及当时年代的真实场景”整个场景能够以三维和 交互式探索形式重现“由于虚拟物展品和场景全部存在于计算机中,因此,对其尺寸的大小 没有任何限制,物体的D3模型可以无限期展示,没有物品被毁坏!被偷窃的危险”传统上, 参观者只能通过博物馆所展示各种物品或物品的残片!图片!以及相应的文字说明,来想象 当时的情景“而在虚拟博物馆里,人们不仅可以看到物品的D3模型,而且可以在计算机虚 拟世界环境中对其观赏,在每一细节上看上去与实际的历史遗迹并无二致”用户可以对虚拟 的文物进行修改,或根据愿望对历史与未来进行重新分配!模拟,从而来虚拟出自己希望的 过去!现在或未来=5〕“ 建设我国的数字博物馆,将迅速扭转互联网上中国文物信息匾乏的状况,与中国数字图

书馆一起形成中华文化在互联网上的整体优势,不断增强中华文化的渗透力!辐射力和感召 力,保持中华文化的独立品格,维护我国文化主权”通过数字博物馆的建设,可以将我国悠 久的历史!灿烂的文化通过互联网向全世界展示,让世界了解中国,让中国走向世界“另外 数字博物馆的建设还可以促进我国计算机技术!网络技术!多媒体技术的发展,更好地为科 研和教学服务” 1..32数字博物馆的作用

网上博物馆自身的局限性使得实体博物馆在未来社会是不可替代的,换句话说,实体博 物馆和数字博物馆不可能相互替代,只能是相互促进和补充“首先,实体博物馆对于实物藏 品的保存是数字博物馆所无法提供的”数字博物馆毕竟属于数字化范畴,不可能提供实物藏 品的收藏!保存空间,而对于实物的收藏!保存正是博物馆的基本职能之一“其次,实体博 物馆所提供的不仅是信息,而且可以为观众提供综合性的服务产品,这是数字博物馆所无法 取代的,在实体博物馆中,人和人可以面对面直接交流,感受现场的气氛,品味远古的气息” 最后,数字博物馆不会对实体博物馆造成冲击,因为数字博物馆信息的来源来自实体博物馆, 它只会更激发大家参观实体博物馆的热情,数字化媒体可以远距离传递,但实体博物馆所展 示出来的声境!触觉!味觉!文化氛围等又是数字博物馆无法代替的“ 不过对于实体博物馆而言,数字博物馆的存在无疑将促进博物馆整体的发展,这种促进 作用表现在以下五个方面〔38]:.充当实体博物馆的宣传媒介

数字博物馆通过网络介绍实体博物馆在收藏上的特色和博物馆的长期陈列,扩大博物馆 的知名度,发展博物馆的旅游资源;介绍博物馆的最新动态,使观众能够及时了解博物馆的 陈列展览;介绍实体博物馆的网上设施,增强博物馆的吸引力:介绍博物馆的发展计划,寻 求合作伙伴和社会参与” 补充实体博物馆在展示上的不足

实体传统博物馆长期沿用的/通柜!实物加说明牌0的陈列手段,难以诊释展品内涵, 因而无法吸引生活在信息时代的观众“而且,通常情形下实体博物馆由于场地空间的限制无 法展出全部的藏品,如故宫博物馆和南京博物院,其收藏的丰富众所周知,然而受场地的限 制,长期以来两院所能展出的藏品分别占其总收藏的1%和0.5%,在故宫博物馆对其数字 博物馆的计划中,通过数字博物馆来介绍一些未曾展过的文物是数字博物馆建立的主要目 标;利用多媒体技术可以使展示的形式更加活波生动,更能表现藏品的内涵;还能提供展览 的背景知识,以促进参观者的理解..建立实体博物馆与观众的沟通渠道

开设网上讨论区,提供网上咨询服务,普通访问者!研究人员和博物馆的管理人员能在 这里交换各种意见,还可以进行各种民意调查,及时了解大众需求,并以此作为博物馆调整 展示主题和内容的重要参考依据,相当于是网上博物馆的研究部门和市场调查部门..完善实体博物馆的教育职能

满足公众对于信息的需要,提供信息检索和相关的资料库,可以根据观众的具体需求进 行查询:与学校建立联系,利用网络制作针对性的多媒体节目满足教学要求;建立网上教学 等”.为实体博物馆的发展提供借鉴

数字教育博物馆研究 篇3

关键词:关联数据 图书馆 档案馆 博物馆 数字资源整合

中图分类号: G250.73 文献标识码: A 文章编号: 1003-6938(2012)01-0071-06

Digital Resources Convergence of Libraries, Archives and Museums Based on Linked Data Applications

Abstract Libraries, archives and museums as important public cultural infrastructures in the society play a decisive role in the public cultural service system. In recent years, libraries, archives and museums in the world focused on how to converge digital resources and provided users with a deeper level and the integration of information resources service. The emergence of linked data promoted the digital resources convergence process greatly. This paper pointed out the concept of linked data and discussed the application and development of linked data in the digital resources convergence of libraries, archives and museums. And also the paper tried to construct the digital resources convergence model of libraries, archives and museums based on linked data, and put forward issues that needed to pay more attention.

Keywords linked data; libraries; archives; museums; digital resources convergence

图书馆、档案馆和博物馆(Libraries,Archives,Museums,以下简称LAM)作为社会重要的公共文化基础设施,在公共文化服务体系中具有举足轻重的地位。随着我国经济的持续高速增长,社会物质财富迅速增加,人民群众对精神文化消费提出了越来越高的要求。LAM如何向社会公众提供丰富的文化信息资源,如何让社会公众方便快捷地获取这些资源,成为新的历史条件下这些公共文化服务机构必须面对的问题。

随着数字信息技术的发展和网络环境的形成,LAM等信息资源收藏系统,正在将大量馆藏转换为数字形态,通过网络为用户提供超越时空的服务。然而,这种各自为政的资源管理和分散多头的服务,不仅造成了数字资源的重复建设,而且阻碍了这些文化信息资源的有效利用和广泛共享。因此,如何创建一个整合图书、档案、博物数字资源内容的基础结构,在一个更加宽泛的框架内配置资源,提供用户所希望的深层次的、一体化的信息资源服务,成为近年来各国LAM十分关注的课题。

1 关联数据及其应用于LAM数字资源整合的意义

1.1 关联数据概述

关联数据这个术语是由“万维网之父”Tim Berners-Lee在其万维网体系架构笔记《关联数据》中于2006年首次提出。但对于什么是关联数据,学术界仍未达成一致。开放连接软件的创建者及CEO 金斯利·艾得恩对其定义为“关联数据是一种网络上的富链接机制,将超文本链接变为超数据链接,也就是由文件指向文件变为由数据指向数据”[1]。维基百科将其定义为“一种推荐用来在语义网中运用URI和RDF发布、分享、链接各类数据、信息和知识的最佳实践”[2]。简而言之,关联数据就是一种数据的发布方式,通过URI、HTTP协议和RDF等技术将一个个数据对象(而不是网络文档)连接起来,最终构建机器能够理解的异构化和富含语义的数据网络(web of data),以构建更智能的应用。关联数据须遵循四个原则:①使用URI作为任何事物的标识名称;②使用 HTTPURI使任何人都可以访问这些标识名称;③当有人访问某个标识名称时,提供有用的信息;④尽可能提供相关的URI,以使人们可以发现更多的事物[3]。

越来越多的机构青睐关联数据这种新的数据发布方式。大型媒体公司,如美国纽约时报,从2009年开始以关联开放数据发布权威的新闻词汇,到2010年已经上载了10,467个主题表目,其中4978个人物的主题表目[4]。CKAN关联数据中心的一个组是关联的开放数据LOD组, 云图中现含二百多个数据集[5]。 此外,CKAN关联数据中心还有46个其他的组,比如图书馆关联数据组(含38个数据集,大多数联接都是与非图书馆数据的联接)[6]、气象数据组(含58个数据集)[7]、能源数据组[8](含21个数据集)等。其中被频繁联结的主要的数据集有DBpedia、DBLP Bibliography、GeoNames、Riese、UMBEL、GeoSpecies Knowledge Base以及BBC Music等。政府利用关联数据技术也很积极,欧盟统计局的RIESE项目以“为了人和机器着想”为原则创建关联数据,将统计局的数据集映射为RDF格式,提供了大约3亿个RDF三元组,数百万个高质量的互链接[9]。图书馆主要利用关联数据发布资源、扩展资源发现服务、实现数据整合与语义检索服务、促进学术研究和学术交流、实现异构关联数据的开放与复用、实现图书馆与教学系统之间的集成等[10]。到2010年,图书馆的关联数据集已超过20个[11](见图1)。

1.2 关联数据在LAM数字资源整合中的发展现状

众所周知,图书馆行业有着无与伦比的“规范控制”实践经验和不断积累的数据优势,而且近几年国外图书馆界对关联数据的研究与应用十分的重视。2010 年 5 月 28 日,万维网协会W3C 宣布成立图书馆关联数据孵化小组(Library Linked Data Incubator Group),该小组的目标是通过汇集图书馆界内外参与语义网活动(重点在关联数据)的人、基于现有创新举措、确定未来的合作轨迹,帮助提高图书馆数据在互联网上的全球互操作。

图书馆关联数据孵化小组创始成员来自国家图书馆、大学图书馆及研究单位、图书馆供应商及其他感兴趣的利益相关人。其范围不仅限于图书馆,也有意包括其他文化遗产机构、出版业的合作伙伴及其他相关领域[12]。由此可以看到,LAM正在逐步参与到图书馆关联数据孵化小组的各项活动中,发挥着各自独特的作用。

2011年6月2~3日,在美国旧金山举办了国际图书馆、档案馆和博物馆关联开放数据峰会(The International Linked Open Data in Libraries,Archives,and Museums Summit)简称“LOD-LAM”[13]。超过85个团体参加了本次峰会[14]。LOD-LAM 峰会的宗旨是:“促进关联开放数据公布途径的实用性和可行性”。包括为公布有效的关联开放数据草案提供工具和技术支持,为有关LAM元数据的公布提供许可和版权的法律保障,以及发布定义并且推广,使用实例向LAM的工作人员提供工具,在机构中倡导开发关联数据的应用。在有关权利和开放数据的主题讨论时,专家们提出了一个“开放关联的文化元数据4星级分类计划”[15]:

★★★★ 公共领域(CC0 / ODC PDDL / Public Domain Mark)

★★★ 署名许可证 (CC-BY / ODC-BY) (当许可方考虑到满足归属要求的回溯连接时)(when the licensor considers link backs to meet the attribution requirement)

★★ 署名许可证 (CC-BY / ODC-BY)(其他形式的归属)( with another form of attribution)

★ 署名-相同方式分享许可证 (CC-BY-SA/ODC-ODBL)

在本次峰会上,与会的专家学者们围绕LOD-LAM这一主题,针对不同的问题展开了激烈的讨论,关注点主要集中在工具、用户、版权、词汇及其匹配、长期保存、标识符(生成、辨别、匹配、查重等)、数据来源和历史、界面设计、自动获取数据、出版、数据的再利用和重新定位、科学数据描述工具、机器学习加速匹配的过程、关联数据相关概念的历史、联接特殊数据库中的内容、普及和说服、改革档案的描述方式等方面。峰会虽然已经落下了帷幕,但有关LAM在关联数据方面的发展问题仍然备受瞩目,LOD-LAM主页上不断地有专家学者发表相关的博文,越来越多的LAM领域的专家学者开始关注该领域,关联数据在LAM的应用正在如火如荼地展开。

1.3 关联数据应用于LAM数字资源整合的意义

LAM都有极其丰富的数字资源,并且对其元数据都进行了规范化控制。但由于行政体制等方面的问题,LAM的元数据采用的标准、遵循的协议不太一致,这就导致LAM的数字资源不能实现整合,不能实现一站式检索,造成重复劳动和资源的利用率较低等问题。为了解决这些问题就要对LAM的数字资源进行整合。

对LAM的数字资源进行整合的第一步就是要对其元数据进行整合,都以关联数据的形式发布本机构的资源。若LAM都能以关联数据的形式发布本机构的资源,公众就可以通过网络检索到更多更丰富的资源。比如用户输入“鲁迅”进行检索,通过关联数据可以查到哪些图书馆收藏有鲁迅的书,哪些博物馆收藏有鲁迅的遗物,哪些档案馆收藏有鲁迅的相关档案资料。这不仅极大地提高了LAM资源的利用率,而且可以更大程度上满足社会公众的文化需求,提升全社会文化生活的品质。

2 基于关联数据的LAM数字资源整合模式探讨

要实现基于关联数据的LAM数字资源整合必须面临着一个重要挑战,即互操作和数据共享问题。如何将LAM分布结构的系统和资源有机的整合起来?如何向用户提供一个高效、统一的数据发现机制?这些问题需要通过利用OAI-PMH协议基于LAM原有的系统,集成LAM的元数据,构建一个基于关联数据并向用户提供统一的信息服务得到解决。关联数据把API(应用程序接口)统一为HTTP,经过简单的扩展比如通过Hash或Slash方式转发。运用关联数据对数据访问方式进行标准化,用户或是代理无需知道某具体关联数据发布网站的体系架构、存储方式等任何技术细节,只需要知道Web服务器地址,就能够直接用SPARQL进行访问[16]。

在采集LAM的元数据时会存在以下两个问题:①OAI-PMH协议规定可以使用 identifier 等参数限定采集范围,但是目前不支持用户自行设定采集参数,如按作者或语种采集,虽然这正是用户所需要的;②在一个OAI仓储中,每个Item(元数据条目)都有一个标识符,如oai:arXiv.org: quant-ph /9604021,但是这种标识符不是HTTP URI形式,是不能够直接通过它来采集相应的元数据的[17]。

因此,要利用关联数据实现LAM数字资源整合,首先需要实现OAI-PMH元数据的关联数据化,即将OAI仓储中的元数据转换为关联数据,以解决用户在按传统方式采集这些元数据时所遇到的问题。

2.1 OAI-PMH元数据的关联数据化

要实现OAI-PMH元数据的关联数据化,需要按照关联数据四原则的要求,来明确URI的分配方法、描述关联数据的元数据元素、关联规则和关联信息所使用的生成方法;选定合适的OAI仓储,利用baseURL采集元数据,并且把结果保存在本地元数据库;利用D2R等发布工具,将结果生成映射文件,根据上述过程,将本地元数据库中的数据转换为关联数据。

LAM可以通过上述原理将OAI-PMH元数据转换为关联数据,然后通过URI直接访问记录的元数据,同样可以按照 SPARQL 协议任意设定查询条件,从而实现对元数据的批量检索。但是需要注意的是LAM一定要建立各自的OAI仓储,其数字资源要有标准的元数据,这样才能拥有丰富的LOA-LAM,实现LAM元数据的关联数据化。

2.2 基于关联数据的LAM数字资源整合模式

在关联开放数据(LOD)项目的推动下,目前有超过130亿条传统网页上的数据,例如维基百科、地理数据集和政府数据集等,已经自动半自动地转换成了关联数据,构建了庞大的数据网络[18]。关联数据的出现使得LAM和其他组织机构之间进行数据的识别和交换越来越容易。越来越多的LAM对数据数字资源整合十分重视,并意识到有责任承担起创建LAM关联数据的任务。LAM需要储存相关的关联数据,来满足社会的需求。LAM之间,LAM和数据存储机构之间的合作将越来越紧密,LAM在发布关联数据方面发挥更大的作用。

欧洲数字图书馆(Europeana)是欧洲国家图书馆的数字资源门户[19],该网站提供了多国语言支持,以方便各地用户使用。欧盟委员会2010年11月18日发表公报说,欧洲数字图书馆中书籍、地图、绘画、照片、档案、电影和音乐等电子版藏品超过1400万件,这些藏品已向公众开放。Europeana非常重视门户的互操作性,采用了SKOS和其他一些元数据模式。其大多数资源来自欧盟27个成员国的1000多个图书馆和博物馆。它整合了LAM等组织机构电子版藏品的元数据。

LOA-LAM的不断丰富,为实现LAM数字资源的有效整合打开了便利之门,LAM可以根据关联数据的基本原理和关联数据驱动的Web应用框架,在不同的数据间通过URI建立关联。笔者尝试着构建出基于关联数据的LAM数字资源整合模式(见图3)。基于关联数据的LAM数字资源的整合模式从下往上可以分为数据发布层、数据关联层和数据集成应用层三个层次[20]。数据发布层是指来自LAM的信息资源,如书籍、档案、照片、地图、绘画、电影和音乐等。对应的LAM三个资源主体,可以将它们的数据按照“关联数据四原则”发布在网络上,使用户可以通过网络对三馆的资源进行浏览。但是在该框架下发布的各种LAM资源不同于传统的LAM资源发布形式,都是利用资源描述框架进行描述的。数据关联层是指由于LAM的资源内部可能存在特定的关联关系,如一部电影对应一家或若干家公司,一个人可以有多部著作等,将这些关系通过RDF链接联系起来,形成一个数据的网络,不同类型的资源通过关联数据建立链接。数据集成应用层指的是关联数据浏览、SPARQL检索等基于各种关联数据的网络应用。例如,欧洲数字图书馆目前正在开发数字资源门户的语义检索服务。这项服务通过将检索词匹配到地点、名字、题名和概念,为用户提供更有意义的检索结果。此外,Europeana Connect项目为了能够实现在对象之间建立语义链接,正在将语义层引入Europeana[21] 。

要实现基于关联数据的LAM数字资源整合模式既需要运用传统网络的URI(统一资源标识符)和HTTP(超文本传输协议)这两项技术,还要涉及一些语义网的技术,例如RDF、SPARQL和OWL等。

3 LAM在利用关联数据时需要注意的问题

对于LAM来说,关联数据最大的优点是对于来自不同数据源的同一个对象通过提供多个分布式异构数据源整合的关联访问,对其进行数据整合,将该对象的所有相关信息进行统一视图,然后再反馈给用户。目前的关联数据浏览器,用户可以在不同数据源之间进行浏览。但是在数据整合的基础上,运用适当的用户交互模式依旧十分困难。因此,LAM在利用浏览器和搜索引擎时,应对当前的用户交互模式进行优化,提供和互联网浏览器类似的前进和后退功能,使用户能在数据网络中自由的畅游,而且关联数据浏览器应当提供一个有效的机制允许用户增加或删除当前视图中的数据资源。

虽然关联数据应用前景良好,但也存在着很多问题。它最大的阻碍就是封闭。在封闭系统中,LAM基本无法利用关联数据对数字资源进行连接和整合。当前,LAM通过各种渠道(购买、租用或者开发)获得的大量资源库是需要通过访问接口才能获取的,如果这些资源库的接口都是不开放,关联数据也就会无计可施。在数据网络中,需要鼓励更多的数据提供者参与进来,并且保证数据的用户能够规范使用这些数据。目前,在LOD-LAM 项目中图书馆的关联数据集发展较快,但比较缺乏档案馆和博物馆的关联数据集。因此,有关LOD-LAM的研究就显得很有必要。LOD-LAM的开放许可标准需要全面考虑到各种不同类型的数据和平衡各方利益,既要为数据提供者发布关联数据提供便利,也要为他们带去一定的利益,同时还要遵循相关法律法规。

LOD-LAM是开放的,不断更新的,允许任何人在互联网上发布LOD-LAM。如果LOD-LAM源被修改或者删除,数据源之间的关联很可能发生断链现象,从而使得基于LOD-LAM的应用程序发生错误。因此,为了有效利用关联数据,必须保证URI的完整性、准确性和可靠性。LAM应用关联数据时,必须提供关联数据源的监控插件,以监测发生问题的关联,并有效帮助数据源发现和维护网络中数据源与数据源之间的关联。为了降低应用层对关联数据断链的处理,LAM应当保证关联数据源关联集成的高可用性,建立起有效的监测和修正机制,以维护关联数据的参照完整性和数据更新的同步性。

4 结语

关联数据为LAM提供了一种数字资源之间的关联和链接机制,有利于LAM中不同类型的数据、信息和知识的发现和共享。关联数据在数据层建立了富链接机制,较为完善地描述了数据的结构信息。由于关联数据运用了URI,保证了计算机能够自动链接各种数据,奠定了资源整合的智能化和自动化基础。LAM应该充分利用关联数据源中的关联关系,利用关联数据强大的连接功能,有序地组织、集成和关联本馆资源,进行资源内容的互联和深层展示,整合LAM中多种类型数字资源,为用户提供全方位、多层次的数字资源集成服务。在社会公众对文化信息需求越来越强烈、越来越广泛,在信息技术对社会发展的影响越来越深刻、越来越全面的时代背景下,LAM数字资源的整合是时代的要求、是历史的趋势。关联数据应时代而生,它必定会在LAM数字资源整合过程中发挥极其重要的作用。

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[20]马费成等.基于关联数据的网络信息资源集成[J]. 情报杂志,2011,(2):168.

数字博物馆建模技术研究 篇4

分布式虚拟环境 (Distributed Virtual Environment, DVE) 是指将虚拟现实技术与网络技术相结合, 在一组以网络互联的计算机上同时运行虚拟环境的系统[1,2]。DVE系统是单用户虚拟现实系统网络化、多用户化的发展结果, 它允许多个地理上分布的用户在一个共享的三维虚拟空间中通信和交互, 并对这些用户的行为进行仿真, 使用户能像真实生活中那样方便地与他人交流和协作。数字博物馆就是一种有高度真实感、沉浸感和交互性的分布式虚拟环境系统。

数字博物馆是将文物和历史场景通过三维建模, 利用虚拟现实技术在计算机网络上进行展示, 并实现浏览者与文物、浏览者与浏览者之间的交互, 是传统展示方法与先进计算机虚拟技术的结合。由于文物展品和场景全部存在于计算机中, 因此, 数字博物馆对文物尺寸的大小没有任何限制, 文物的三维模型可以无限期展示, 没有物品被毁坏、被偷窃的危险, 是一种极好的文物保护的方法。

数字博物馆已在国内外被广泛应用。目前, 美国博物馆绝大多数加入了国际互联网, 日本也有近百座博物馆在国际互联网上有了自己的主页, 欧洲一些博物馆也陆续上网。在我国也有很多家博物馆上网, 一些省级以上的博物馆在互联网上有了自己的主页, 但内容大多比较简单, 仅仅是原有小型书面介绍的翻版, 除了短短几行文字及陈列展览简介以外, 还有几个分别代表馆藏特色的按钮, 每个按钮所连接的只有一些典型藏品的正面图像展示。数字博物馆的建设在我国是一项很有意义的研究。

(二) 问题的提出

由于博物馆中大多数文物展品结构复杂、纹理细腻, 简单的几何建模不能表现出文物的丰富细节, 复杂的几何建模虽可以将文物逼真再现, 但由于模型数据量太大, 在网络传输和模型渲染方面不能令人满意。数字博物馆建设对视觉建模和绘制的真实感与实时性有较高的要求, 传统的基于几何图形学的建模技术不能满足其要求, 所以, 数字博物馆的构建关键在于文物展品的建模, 文物展品建模的复杂度、绘制的速度及绘制的质量问题成为制约数字博物馆发展的瓶颈。

(三) 基于图像的建模和绘制技术

基于图像的建模和绘制 (Image Based Modeling and Rendering, IBMR) 是一项以真实图像作为采样样本来重现和绘制场景的新技术, 它不依赖于几何模型, 而是利用预先获得的一组图像, 通常是真实世界的照片, 通过适当地组合这些已知图像来生成位于不同视点的新图像。它企图从根本上摆脱基于几何的传统建模方式在表示复杂度、真实感程度和绘制速度等方面的相互制约的局面。由于IBMR利用真实的照片来表示场景, 故能反映极丰富的景物细节和色彩, 另外, 其绘制速度不依赖于场景复杂度, 只取决于图像的分辨率和所依赖的视觉特征数目, 这就为表现和实时生成真实的、极为复杂的文物展品模型提供了可能性。

虽然IBMR技术可以为数字博物馆提供实时生成具有高度复杂视觉场景的有效机制, 但是, 其并不能完全胜任数字博物馆的文物展品建模的工作。因为利用IBMR技术渲染出来的模型仅具有视觉上的三维效果, 并不具有真实的三维形体, 故不具有三维沉浸感和交互感。实践证明, 利用传统几何建模技术与IBMR技术相结合, 可以有效解决数字博物馆建模中的文物模型复杂度、真实感和沉浸感的问题。

(四) 技术实现

传统几何建模技术和IBMR技术相结合是指先根据IBMR的思想, 利用现有的文物照片以真实图像作为采样样本来重现文物, 从重现的文物模型中获得文物的正面、侧面和顶部截图;然后用尽可能简单的三维几何形体构建出文物的模型;接着对简单模型进行贴图, 并做纹理凹凸、光学效果、透明剔除等后期处理, 最后得到模型简单、渲染快速、细节丰富、形态逼真的文物模型。该过程可用图1来表示:

1. 利用IBMR重现文物并获取贴图

文物存在以下特点: (1) 非常珍贵, 没有机会接近, 更不可能拿来仔细研究、建模; (2) 工艺复杂, 制作精美, 丰富的细节和细腻的纹理单纯利用几何建模技术无法表现; (3) 因年代久远、自然侵蚀或发掘过程中产生破损, 文物存在模糊不清、龟裂、划痕和缺损现象; (4) 由于偷盗等原因, 文物原型已丢失, 仅有其复原图或想象图; (5) 历史场景无法重现, 仅能靠想象图来表现。文物的这些特点, 给文物建模工作带来一定的难度。幸运的是, 绝大多数文物都有清晰的拓片或复原图。将这些真实的图片进行一定的处理, 就可以利用IBMR技术得到不同视点的二维形式的逼真三维视觉效果截图。

为了获得更快的渲染速度, 需要为文物模型贴图纹理生成一定的细节层次 (Level of Detail, LOD) , 可以通过将利用IBMR技术得到的截图进一步处理得到。利用Adobe Photoshop将截图处理成dds格式, 并将Mipmap等级设定为3级, 即可得到满足要求的贴图纹理细节层次。同时, 为了避免浏览者在博物馆中浏览时文物模型边缘出现锯齿状闪动, 贴图的长和宽应处理为2的指数幂大小, 如256*256, 64*256等, 以便于显卡更好地采样与渲染。

2. 利用几何建模技术构建文物简单模型

几何建模是指用点、线、面等几何元素构建出物体的三维模型。通常来讲, 文物的构造都比较细腻复杂, 如果单纯用几何建模来构建, 要惟妙惟肖地表现出文物的精细, 需要数万乃至数十万的面片, 这样的模型是无法满足实时渲染的要求的。建模所用的面片数越少, 结构越简单, 渲染时的速度就越快。基于这一点, 我们可以用几何建模来构造出文物的大致形体, 建模原则是越简单越好, 将建模所用的面片数控制在一定数量之内。建模完成之后, 通过贴图来辅助刻画文物的细腻纹理。

在3DS MAX中建模时, 采用多边形 (Poly) 建模方式, 尽可能用长方体、圆柱体、球体等基本几何体变形得到文物模型, 并且建模完成后删除内部、底部等看不到的面, 以控制面的数量。

3. 对简单模型进行贴图

贴图是物体材质表面的纹理, 利用贴图可以不用增加模型的复杂程度就可突出表现对象细节, 并且可以创建反射、折射、凹凸、镂空等多种效果, 比基本材质更精细、更真实。通过贴图可以增强模型的质感, 完善模型的造型, 使得创建的三维场景更接近现实。

在3DS MAX中, 要完成对模型贴图, 首先需要确定贴图的方式。UVW MAP是3DS MAX中的一项基本的贴图方式, 但是这种贴图方式针对的对象很有限, 对于长方体、圆柱体等相对比较规则的模型很有效。如果模型的形状不规则, 或者是比较复杂的模型, UVW MAP就不适用了。所以, 针对形状不规则、模型较复杂的文物模型, 我们可以考虑用Unwrap UVW方式贴图。它的基本原理是将模型的各个面展开到一个二维平面上, 然后再分别为展开的部分赋予贴图。文物建模中很多部分需要用到Unwrap UVW贴图。

4. 特殊处理

贴图之后的文物模型已经可以初步表达文物信息, 但是, 很多细节还需要进行特殊处理才能表现出来, 如文物表面纹理的凹凸感、各种不同材质文物的质感、文物的镂空效果等。

在3DS MAX中, 可以通过设置凹凸贴图方式来表现纹理的凹凸感;通过设定模型表面的漫反射光、高光等的值来表现出文物的质感, 如金属质感、陶瓷质感等;通过使用遮罩贴图方式, 利用一张灰度图和与灰度图对应的α贴图, 就可以表现出文物的镂空效果。

经过以上方法处理之后, 符合要求的文物模型便制作成功了。

(五) 实验结果

江苏徐州龟山汉墓是西汉楚王刘注的陵墓, 陵墓内发掘出大量文物, 文物做工细腻, 纹理丰富, 尤其是鎏金铜熏和龟钮银印这两件文物, 做工考究, 可谓巧夺天工。在构建龟山汉墓数字博物馆时, 单纯使用几何建模, 鎏金铜熏和龟钮银印所用的三角面数分别为135万和230万, 再加上其他文物模型和周围虚拟环境, 渲染时数据量很大, 远远不能满足分布式虚拟环境实时渲染的需要, 浏览者在数字博物馆内漫游时, 停顿现象比较严重。采用几何建模与基于图像的建模和渲染相结合的方法建模后, 鎏金铜熏和龟钮银印所用的三角面数分别为324个和545个, 而且色彩丰富, 细节清晰, 数字博物馆内漫游时, 画面非常流畅, 用户体验很好。图2、图3是建模效果图。

(六) 结论

借助先进的多媒体和虚拟现实技术构建数字博物馆, 是对我国灿烂丰富的古代文化遗产进行保护和展示的有效方式, 具有重要的现实意义。本文从文物建模技术的角度出发, 探讨了利用传统几何建模技术与基于图像的建模和渲染技术相结合的建模方法, 解决了数字博物馆建设中文物展品建模的复杂度、绘制的速度和绘制的质量之间的制约问题, 为数字博物馆的发展提出了一条新思路。

参考文献

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[3]岳志勇.数字博物馆的现状与未来[J].中国文化遗产, 2004, [3]:77-78.

数字教育博物馆研究 篇5

基于WebGIS的数字土地博物馆系统的分析与设计

首先提出了数字土地博物馆的概念及建设目标;然后从基础框架和基础平台两方面进行系统分析,提出数字土地博物馆由网络基础设施、综合信息平台、信息应用系统、政策法规与保障体系及技术支撑体系等部分组成,总体上划分为基础地理信息平台管理、元数据管理、地理信息共享和数据交换等子系统;最后采用三层体系结构进行系统架构设计,并针对土地数据库异构现状进行数据库设计.该研究对于我国实施数字土地博物馆建设具有指导和借鉴作用,促进我国土地资源信息共享与社会化服务.

作 者:周勇 于雷 李荆荆 郧文聚 ZHOU Yong YU Lei LI Jingjing YUN Wenju  作者单位:周勇,于雷,李荆荆,ZHOU Yong,YU Lei,LI Jingjing(华中师范大学,城市与环境科学学院,武汉,430079)

郧文聚,YUN Wenju(国土资源部,土地整理中心,北京,100035)

刊 名:华中师范大学学报(自然科学版)  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF HUAZHONG NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCES) 年,卷(期): 41(4) 分类号:P208 关键词:数字土地博物馆   系统分析   系统设计   三层体系结构   WebGIS  

数字化博物馆建设的研究 篇6

1数字博物馆的界定

数字博物馆起源于20世纪90年代, 随着计算机及网络的普及, 使博物馆资源数字化得以实现。其主要形式就是以计算机硬件为载体, 以网络为通路, 通过数据采集、图形及影像制作、后期合成等手段, 运用虚拟技术将现实存在的实体博物馆以数字化的形式, 通过网络展现在观众面前。

具体来说数字博物馆就是运用虚拟技术、三维图形、图像技术、计算机网络技术以立体的形式将博物馆藏品通过视觉、听觉信号呈现于网络之上, 达到立体显示、互动交流的目的。通过互联网技术可以将博物馆内部信息及博物馆的传统业务在网络上展现出来, 将具体的展品变成鲜活的模型, 从而起到引发观众兴趣、开阔眼界、科学普及的目的。

2数字博物馆特点

数字博物馆以实物博物馆为蓝本, 通过计算机及多媒体技术, 以国际互联网为载体的一种新型的藏品展览模式, 与传统的实体博物馆相比较具有其自身的点和优势。

2.1超时空展览

数字博物馆搭建在网络平台上, 与实体博物馆相区别, 数字博物馆不再受地理限制, 也不再受开放时间以及参观时长的限制。彻底打破了地界的局限性, 真正成为全球网民共享的数字盛宴。观众从此可以在图书馆、咖啡厅、酒吧、家中、乃至公交、地铁等都可以随时参观自己感兴趣的博物馆。随着智能手机以及移动网络的普及, 是数字博物馆真正做到了全年365天, 全天24小时随时、随地开放。

2.2个性化参观

无论实体博物馆还是数字博物馆所包含的藏品以及知识都是一个巨大的数字, 每个人感兴趣的内容、参观的形式都各有不同, 通过数字博物馆, 观众完全可以按照自己的计划来规划行程, 可以顺序观看也可以跳跃式观看, 可以随心所欲的驻足在自己喜欢的展品前, 随意的观看, 再无人打扰, 也不必考虑闭馆时间的限制, 真正实现个性化参观。

2.3实时交互交流

不同的数字博物馆会具有不同的交互功能, 但至少都会保留实时讲解以及展示, 用大量的声音、图像来具体展示藏品的功能与特性, 让观众根据自己的喜好具有选择性的进行参观及观看。与传统的实体博物馆相比较, 数字博物馆可以提供更加人性化的双向互动系统, 提供更加人性化的服务, 如为观众提供自建数字藏品展览, 专家在线解答等, 通过实时的互动交流可以让参观的观众更加直接的参与到博文管建设中, 增强真是存在感, 满足各类观众的不同要求。

3数字博物馆建设的意义

3.1经济效益

随着博物馆的免费开放, 参观博物馆的人流不断增加, 接待人员的数量及接待频率也大幅上升, 造成了博物馆日常开支大幅度上升。而博物馆展厅设施、陈列区、库房以及周边环境的接待能力是有限的, 超负荷的人流会带来巨大的的破坏, 博物馆相关的维护、保养护费用也因此而大幅增加。人民群众对于参观博物馆日益的愿望与博物馆有限的接待能力形成了一个不可调和的矛盾。而数字博物馆的建立可以有效缓解这个压力, 让更多的人可以选择在数字博物馆内参观, 有效缓解实体博物馆的压力, 可以节省大量的费用, 投入到实体博物馆的展品维修、维护以及保持等方面中去, 数字博物馆建设有利于提高博物馆的整体服务水平, 提升博物馆的档次, 为大家提供更好的服务。

3.2社会效益

随着社会的发展, 人们对精神生活的需求也越来越高, 数字化科普仿真博物馆的建立能够让更多的人群足不出户的参观博物馆, 使博物馆能够从多角度、多维度、多方面的为更多的人来提供更加人性化的服务。数字化科普仿真博物馆可以将文物的最佳状态以数字的形式记录下来, 观众可以通过互联网终端在任意时间、任意地点随时欣赏。随着信息技术的迅猛发展, 通过利用数字博物馆, 可以彻底打破实体博物馆局限性, 极大的扩展博物馆的延伸空间, 最大限度的拓展博物馆的服务功能, 满足社会大众对于文化多层次、多方位的需求。

3.3对藏品的保护

博物馆中实体展示对象由于受本身脆弱性和保存环境等因素的影响, 藏品在展示过程中难免要承受空气氧化、游客呼吸中二氧化碳的侵蚀以及触摸等损坏, 游客只能在博物馆的空间和有限的时间范围内艰难的观察紧锁于陈列柜内、孤立的展品对象。数字化博物馆能够以数字化形式展示这些藏品, 在避免为保护藏品而将其深藏闺阁尴尬的同时又能很好的避免藏品的快速损坏。另外, 随着时间的流逝, 就算把文物很好的保存起来不进行展览, 藏品也会慢慢氧化而自然损坏, 但是数字化博物馆可以将文物的最佳状态以数字的形式记录下来, 网上游客可以在任意时间欣赏到文物最完美的样子。

数字博物馆通过利用虚拟现实技术、网络技术构筑虚拟博物馆, 打破了实体博物馆局限性, 大大的扩展了实体博物馆的延伸空间, 同时最大限度的拓展了博物馆功能, 是满足社会大众多层次、多方位需求的有效途径, 是未来博物馆建设的大趋势。

摘要:随着计算机技术的提高以及网络技术的普及, 数字博物馆与多媒体技术的有机结合使博物馆的展示功能更加高效的呈现在人们的面前。数字博物馆通过网络技术突破了时间与空间的限制, 将展品以最完美的姿态展现在游客面前, 在对文物进行更好的保藏的同时也满足了人们对知识的向往, 通过实时交互交流及个性化参观有效的实现了博物馆资源最大化使用, 满足了人们的不同的需求。

关键词:数字化,多媒体,博物馆,网络

参考文献

[1]冯伟夏, 黄迅.浅谈新媒体与在博物馆数字展示中的应用[J].包装世界, 2015 (02) :76-77+80.

数字化博物馆发展趋势研究 篇7

关键词:数字化博物馆,交互,发展,趋势

1 概述

数字化博物馆是运用三维影像技术、虚拟现实技术、互联网交互技术等,将博物馆实体,多维度逼真的再现于网络交互平台。为世界文化信息交流清除国界的障碍,将传统实体博物馆虚拟呈现于互联网交互平台,促使世界博物馆进入虚拟交互式新时代。

数字化博物馆不同于实体博物馆,不受时间与空间的局限,使民众的参与更便捷,公众有绝对的参观学习自主权。它有效地将实体博物馆数字资源进行归类、整合与实时更新,并运用信息实体虚拟化技术制作真实、逼真的视觉效果,使不同年龄、不同层次的公众能接受到有趣、易懂、丰富多彩、多元化的知识信息。同时数字化博物馆还能为教育领域提供新型的教学模式,开设网络课程,为民众开辟认知中国文化历史的新渠道,同时也使中国历史文化得以传承。另外,公众还可以通过数字化博物馆的网络官方公共平台等发表意见和建议,互相交流学习。

“数字化”概念的首次问世,是美国副总统戈尔1998年1月31 日,在《数字地球——理解21 世纪我们所居住的星球》中提出的。同期,我国的数字化博物馆项目也紧跟世界前沿开始起步,国家级重点文博单位完成了几十万件文物、珍贵藏品的数据采集,建立了官方网站,初步实现了数字化管理。但从技术水平、体系完善上评估,我国大部分博物馆的数字化建设还处在注重表面形式的起步阶段,与科技发达的西方国家数字化的完善程度相距甚远。

2 数字化博物馆与传统实体博物馆的关系

在信息时代,数字化技术对传统文化产生了重大冲击,要大力推动数字化博物馆的建设,并且把握正确的发展方向,必须明确新型与传统之间的关系。两者各具特色,也各具弊端。可以肯定的是数字博物馆所具有信息共享化、智能化等特点,永远无法取代传统博物馆的艺术价值。必须努力做到两者最优化的有机结合、相辅相成,才能完美的呈现实体博物馆展示面貌。

传统博物馆的弊端:

1)传统博物馆展示因空间局限,无法完整展出所有馆藏;

2)展品更换工作繁重,更换一次需要较长的时间;

3)展品只能以挂、摆等方式展示,显得单调;

4)互动性差。

数字化博物馆的弊端:

1)数字平台的信息储存无法做到永久性保存;

2) 数字平台的信息存在被外界干扰、破坏的安全隐患;

3) 数字化信息可以随时随地被任何人获取,知识产权难以得到保护。

数字化博物馆的交互构架设计,都必须以实体博物馆为基础,同时注重发挥高科技手段的优势促进其发展,是对传统实体博物馆职能的拓展和延伸。

3 数字化博物馆的研究性案例

本文在基于国内外数字化博物馆发展现状分析、研究、学习的基础上,针对湖北省博物馆的数字化博物馆设计了一个面向动画专业本科生的研究性学习活动:

活动名称:湖北省博物馆交互体验日

目的:培养动画专业本科生结合相关专业知识,通过数字化博物馆平台,提高对湖北省地域文化进行探究的综合能力,同时体现了数字化博物馆学习平台的优势。使学生了解长江中游的远古人类和史前文化;掌握构成先秦华夏文明的重要组成部分——楚文化的博大精深;体验2400 年以前人们的精神世界和物质生活等。本活动中,把代表性青铜器——编钟,作为交互体验的重点,通过数字化交互平台体验编钟演奏、创作音乐的过程、特色。从而传播楚文化,使参与者能感受其独具一格、自成一体的魅力。

活动具体内容及成果:本学习活动中采用的资源主要来源于数字化博物馆“湖北省博物馆”。网址:http://www.hbww.org/index.jsp。

1) 了解湖北省博物馆的布局特色;

2) 选择馆内任何一个展览进行具体研究分析;

3) 通过数字化交互平台体验编钟演奏、创作,可创作音画结合的个人原创作品。

4 我国数字化博物馆的发展瓶颈

我国历史悠久,遗留下来的各类文物数量极其庞大。“全国2300多座博物馆(其中文物系统1500多座)、1600多万件馆藏文物(其中珍贵文物320 多万件、一级文物近5 万件)、数十万处文物保护单位(其中2351 处全国重点文物保护单位)以及其他大量的物质文化遗产和非物质文化遗产。”[1]这使全面实现数字化有相当的难度,主要表现和归因于以下方面:

1)缺乏相关政策和经济扶持。

2)大部分博物馆没有从管理水平上整体深层次的实现数字化的观念,仅仅只在意数字化表层的新颖形式。

3)关于数字化博物馆知识产权保护等的法规制订严重滞后,这将在实现数字化之后的资源共享与信息传播过程中存在严重的隐患。

4)国有单位数量多、性质及隶属关系复杂,面对数量巨大、类型丰富的文物,也存在技术难题。

5)信息实体虚拟化的技术成本过高、更新较快,各级博物馆的受关注度迥异,在没有专项财力支持的情况下,众多传统博物馆只能望洋兴叹。

6)极度缺乏相关专业人才。

5 发展趋势

数字化博物馆的建设必将成为社会文化生活和社会全面发展大潮重要组成部分,为教育领域智能地提供文化信息,成为社会教育的新生力量。在当今全民娱乐的时代,其更便捷的展示互动方式,将传承文明与娱乐生活紧密结合,即满足于民众日益增长的文化生活,又适用于民众日益快节奏的生活方式。同时数字化博物馆将不仅仅停留于数字化和网络化的基础层面,智能化将是未来大趋势。信息的采集将实现实时采集、自动采集、按需采集、深入采集,构成了大数据,通过云计算最终实现各类智能化应用。

6 总结

综上所述,数字化博物馆将随着信息化技术的发展,融入多媒体、虚拟现实以及视觉互动的研究成果,给观众更为真实的体验。这是一场“永不落幕的系统工程”,中国文物,必将全面走进大数据时代。

参考文献

[1]沈洪.基于SVG的文物图像存储与展示系统的设计与实现[D].北京:北京工业大学,2010.

[2]陈蜀园,吴少杰.数字化与特色化的结合:图书馆发展的必然趋势[J].图书馆理论与实践,2004(1):7-9.

数字教育博物馆研究 篇8

关键词:智能化传播,数字导航系统,多媒体

数字化图书馆、博物馆导航系统是一种基于网络环境下,引导读者(观众)通过人机交互实时控制的方法浏览获取知识信息的高级多媒体方式。是以3维空间视角进入虚拟场馆的智能化传播信息手段,它实现了普通传播方式向虚拟仿真技术领域的拓展与技术进步。这一技术的应用标志着图书馆、博物馆的信息传播形态走向复合型“全媒体”的发展趋势。

1 项目背景和发展概况

1.1 项目提出的背景

首先,从社会发展角度看,十七届六中全会提出“建设社会主义文化强国”,我国进入社会主义文化大发展大繁荣的重要时期。“导航系统”是计算机动漫产业在文化传媒领域建设的一个新课题。建立“导航系统”顺应了文化繁荣发展的社会形势要求。

第二、从技术进步角度看,建立“导航系统”是“全媒体”立体化传播形态的技术进步要求。业界当前热议的“全媒体”乃与之紧密关联。“全媒体”是综合运用各种媒体全方位、立体化地展示传播内容的表现形式和传播手段,是一种新的传播形态。“导航系统”正是对立体化传播形态的应用和普及。

第三、从信息服务方式角度看,建立“导航系统”是图书馆、博物馆物理空间与网络空间融为一体的新的服务形态。有资料显示,由于分区布局的地理原因,文化资源丰富的陕西省目前有18所藏品数量众多,种类丰富、学术价值珍贵的高校博物馆,大多数处于与世隔绝,长久尘封,难见天日。为避免同样的尴尬局面不断重蹈覆辙,十分有必要大力发展数字化及全面智能化服务手段,使之走出深藏的学院高墙,重见天日,最大限度地面向社会,服务于公众,体现和发挥其应有的社会价值和利用率。使图书馆、博物馆成为实体物理空间与网络空间融紧密融合的新的服务形态。

1.2 项目发展概况

数字化图书馆、博物馆导航系统的主要技术是虚拟现实技术(Virtual Reality)。最早是由美国研究人员成功研发应用在飞行模拟器LIMK上的技术。20世纪90年代美国国家航空宇航局NASA和欧洲空间局ESA将此技术又率先成功推进到航空航天领域,简称VR。

数字化图书馆、博物馆“导航系统”是虚拟制造技术VR在现代数字传播媒领域的应用。它突破了普通网站技术的界面模式,实现了人机互动,形象化界面的动态化浏览。它的底层基础性技术是计算机软件程序编程与计算机应用技术。在宽带网速不断提高的趋势下,具备优良的远程信息传输浏览的效果,标志着网络技术与动漫技术的完美结合,高起点的反应着计算机和网络技术的结合,属于前沿性文化成果。

两年前,中国首都图书馆、首都博物馆以及部分高等院校等已经陆续在各自的官网中开始使用了3D动态的实时互动场景漫游。‘“西安建筑科技大学建筑数字博物馆”、第四军医大学等高校也已开发了3D自动播放重点学科内容及课件的功能,走在各高校的前列。该项技术不仅适用于数字图书馆博物馆还适用于、科技馆、展览馆、会展中心、教学实训基地以及虚拟安全测试、医学临床模拟、自然灾害模拟、手机娱乐和拨号导航、文化娱乐等其它场景与领域。使用了这一技术,读者(观众)可以超越时空限制,全天候浏览体验和享受到高仿真的场景漫游和逼真的互动操作,生动、直观,在现场感和娱乐感中获取知识与信息。

1.3 项目建设的必要性

目前现已建成的大多数图书馆和博物馆都是实体型的。近几年发展的数字化图书馆其网站的浏览方式尚属于传统的静态排版方式,属于典型的常规型网页浏览检索形式,在全媒体迅速发展的趋势下,与时俱进、拓展充实、完善和在新起点上进化升级实体型图书馆和博物馆现有的传播方式势在必行。在国家文化产业大力发展的新形势推动下,数字化图书馆、博物馆“导航系统”顺应了这一发展需要,将进一步提升数图书馆和博物馆内在的科技含量和艺术价值。将促进实体形态的数图书馆和博物馆与数字化智能化人机互动形态以及网络化的进一步结合。

2技术方案和建设规模

“导航系统”可分以静态和动态两种基本方式。动态方式中又可分为实景拍摄方式和3D模型创建模拟方式。规模可大可小。实施中可以分阶段,循序渐进,逐步完成。

第一阶段,主要以静态图片浏览、自动漫游、实景视频漫游为主要方式。在一般中小型图书馆、博物馆的某一个场馆内率先进行展开试验,网站链接时从局部小规模嵌入试行,试运行取得成功经验后再逐步扩大成果。这样规模较小,“短、平、快”发展,投入成本小,且收效甚快。

第二阶段,在“导航系统”静态图片、实景漫游、3D漫游的基础上中逐步添加VR功能,实现人机互动展示内容即虚拟现实适时导航系统的核心功能。这一功能可以按场景内容主次有重点地安排。

具体实施方案的基本思路和方法如下:

2.1 信息采集

由专业人员人先对需要登录播出的“导航系统”信息与模型经过展播计划确认后进行场拍照、测量获取原始数据,编辑整理。有一部分在现存的展示档案中的资料可进行直接拷贝,如博物馆现有大量的图片即可直接复制使用。博物馆的标本实物等信息资料可逐项拍摄存取。图书馆内外景可采用动态结合静态实景拍摄,重要的部分模型局部用3dsmax创建,保存在数字化信息资源素材库中整编备用。

2.2 模型创建

“导航系统”首先需要创建3维数字化图书馆场景对象模型素材库。其基本环节主要是选用3Dsmax、Maya等三维影视特效动画软件,创建制作出符合场景实际比例关系的三维“场馆”的全景或者重点区域的三维场景室内外模型素材;创建重要模型、标本、展品等三维高仿真模型素材。创建步骤包括3D编辑网格建模、场景材质赋值、模拟环境光源、烘焙贴图、创建生成摄像机自动漫游动画等主要关键环节。最后修改和渲染生成AVI、MPG等格式的终极视频素材信息产品。所涉及到的外围软件包括AE、PS、Prm、Flash、CAD等平面制作、动画合成、后期编辑软件。另外还可以采用视频录像混合模式、静态图片模式集成混合编辑等模式,即多种媒体混合编辑的方式编辑整合素材。这样能充分发挥现有各类常用技术设备的功能,降低技术门槛,兼容和丰富素材内容,便于普及推广。

2.3 软件转化

将上述自动漫游动画转换制作为具有虚拟现实互动(自动或手动)功能的场景导航漫游动画。主要是指将3D源文件导入虚拟现实软件VRP,再次进行互动功能的编辑加工制作。如VRP-IE支持3dsmax源文件的导航地图,可设计制作在导航界面(地图)上设定热区,鼠标快速单击指定浏览到读者(观众)感兴趣的区域实现播放。较成熟的案例详见中国国家图书馆“场馆漫步”和首都博物馆浏览区按钮。随后,将转化成为适合网络运行浏览播放的具备互动功能的视频文件。继而,逐步实现和和满足全方位实时场景导航和大规模场景以及数据库的网络浏览。这些成果还可以转化成为数字图书馆、数字博物馆内人机互动的多点触摸、幻影成像等延伸立体化传播形产品之信息数据需要。这一步一般在国家级场馆有条件采用,技术难度较高、技术投入成本较大。在中小型场馆考虑到降低成本,第一期建设可知选用自动浏览模式。该模式可不使用上述导入VR的软件程序。只设计“场馆”各分馆总图浏览、图书馆、博物馆外观以前厅浏览等某一部分的自动浏览功能。这样可降低成本投入,实施难度低。后期可逐步在重要的关键场景部分植入适时手动功能。分步骤分阶段地实施。

2.4 网页链接

完成上述步骤之后,将“导航系统”虚拟现实文件链接植入在用户网站服务器内。继而介入设计相关操作的网站系统内部路径和嵌入后台系统链接进行设置与测试。同时进行网页主界面的点击按钮的外观与功能的设计,即在主界面上设计安装嵌入“场馆”链接按钮。

设想与基本思路可参见《虚拟现实图书馆可行性方案研究----基于中小型图书馆及高校图书馆》等文章中有相关的论述。

上述整体方案的基本流程思路图如图1所示。

3 建设条件与工作环境选择

3.1 硬件软件条件

要长期考虑制作方案的设计制作,一个展馆“导航系统”需配备计算机2至3台固定编辑制作使用,其中配备中高端CPU、内存在4G至8G、显卡为1G、显示器26吋的工作主机2台。现有办公电脑若干作为外围辅助设备设计使用。需满足单个项目在200万面的场景创建、渲染、自动优化等技术要求,保证项目文件快速流畅运行。一般图书馆、博物馆服务器的信息储存量是可以容纳的。如若考虑可持续发展,还应建立一个“导航系统”专业计算机工作站系统。其余设备如专业照相机、摄像机等可租借使用或项目外包合作分工解决。

3Dsmax和VRP两个主要软件有试用版和演示版可提供使用。如考虑长期发展大规模数据库的传输需要可购买VR的“企业版”即可满足图书馆、博物馆集成的需要。如考虑图书馆、博物馆建设的数据库集成需要可购买“无限量版”满足使用。另外,还可和高校联合选用新开发的功能更优秀的其它3d软件产品和VR产品。

3.2 项目资金

“导航系统”作为文化建设的一项工作长期坚持下去,应安排进入单位财务基本建设开支计划,重点解决主要设备和技术性劳务费用的开支问题。还可以申请国家及各省市社科基金,应尽可能地申请国家对动漫产业扶植资金的项目支持,取得资金外援。包括购买较高配置的电脑或工作站、设计人员的费用、耗材等费用均需取得资金的支持。具体开支项目范围参考清单如下:a.台式计算机或工作站。b.开发和购买正版VR软件费。c.资料论证采集加工费。d.后期制作编辑劳务费。e.信息采集设备购买和租赁费。f.博物馆的幻灯环幕投影设备。j、专家评审费等。

3.3 设计团队

“导航系统”涉及到信息采集整理人员、3D制作人员、影视后期制作人员、VR虚拟制作人员等、网络技术与网站建设人员以及后期影像制作的非线编人员。工作运行时可采取高等院校和动漫公司联合、网络公司与动漫公司联合、公司和企业联合、企业和高等院校联合等多种专业技术部门强强联合的方法即“团队集成”的思路加以实现。

4 结论

图书馆、博物馆当以智能化传播方式覆盖用户,在数字化时代不断技术升级是一种趋势,应以新的信息技术服务方式为任务,共同营造网络时代先进的文化服务氛围和最佳技术效果。从高技术、智能化和全媒体可持续发展的视野构思和设计图书馆、博物馆服务形态的未来。

参考文献

[1]高校博物馆如何在尴尬中突围[EB/OL].(2010-08-26).http://www.chnmuseum.cn.

[2]虚拟现实——国家图书馆二期的一大亮点[EB/OL].(2008-12-26).www.cnbidding.com2008.12

[3]郄海风.虚拟现实图书馆可行性方案研究[J].内蒙古科技与经济,2010(9).

数字博物馆中的图像版权保护研究 篇9

博物馆是收集、保护、利用文物的重要场所,但由于种种原因,我国大部分博物馆都处于以下困境:受技术、资金和场地的限制,文物保管条件差,有些文物面临氧化与霉变的问题;文物管理条件落后,为了安全原因,博物馆长期封闭,不对外开放,不能为外界所见、所用,利用率不高。为了更好地保护文物,实现资源共享,传播中华文明,充分实现博物馆的社会效益、经济效益,可以借助数字化手段对博物馆进行改造,建成数字博物馆。博物馆的数字化可理解为把博物馆的收藏、陈列、展览等功能,用数字化的方式表现出来,以强调展示性、主动性,吸引使用者的好奇心。数字化技术可以使人们更好地利用博物馆和保护文物,文物存储形式可以多样化,如:文字、图像、三维模型、视频、音频等多种形式。但是在将博物馆信息数字化并通过Internet达到共享的同时,也面临着文物声像等数字信息被随意复制、传播、篡改以及文物信息版权被窃取的问题,为了有效地防止这些行为的发生,提出利用数字水印技术对这些珍贵信息在共享的同时予以保护。数字水印技术将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。通过这些隐藏在载体中的信息,可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向[1,2]。

本文提出一种基于块奇异值分解的鲁棒性盲数字图像水印算法。算法充分挖掘相邻图像块高度相关性,利用混沌映射将水印信息进行预处理,使得水印信息具有随机性;按水印的大小将原始图像分成小的子块,利用矩阵奇异分解技术分解每个子块,通过比较调整相邻图像块最大奇异值来完成水印的嵌入。水印的检测与提取不需要原始图像和原始水印。利用混沌映射结合矩阵奇异分解,将水印信息分散在原始图像的不同位置,提高了隐藏的视觉效果,保证了水印的安全性。实验结果表明,本方法具有较好的不可见性以及对一般图像处理具有一定程度的鲁棒性。

1 相关技术

1.1 奇异值分解

从图像处理的角度来看,奇异值分解具有以下主要特性:一幅图像的奇异值具有相当好的稳定性,也就是说,当图像受到轻微的扰动时,它的奇异值不会发生剧烈的改变;奇异值能够表现出图像内在的代数特性。

奇异值分解[3,4]是一种线性代数的工具,在图像压缩、信噪分离等方面有着广泛的应用。大小为m×n的矩阵ACm×n的奇异值分解为:

A=USVΤ=i=1rλiuiviΤ (1)

其中UCm×mVCn×n是2个酉矩阵,即UTU=E,VTV=ES表示元素为非负数的对角阵,r≤min{m,n}是矩阵A的秩,λ1,λ2,…,λr,称为矩阵A的奇异值。λi=μi(i=1,2,,λ)其中μiATAAAT的特征值。ui(i=1,2,…,r)称为矩阵A的左奇异向量,对应于矩阵AAT的特征向量。vi(i=1,2,…,r)称为矩阵A的右奇异向量,对应于矩阵ATA的特征向量。

1.2 Arnold混沌变换

图像置乱就是利用某种算法将一幅图像各像素的次序打乱,但像素的总个数不变,直方图不变。已提出的图像置乱方法有Fass曲线、Gray代码、Arnold变换等[5,6]。本文选择Arnold变换作为水印嵌入的预处理方法。Arnold变换又称猫脸变换。

利用上式,逐一对图像中的像素点坐标做变换,当遍布了图像所有像素点之后,便产生了置乱后的图像。另外,对该图像还可做反复迭代,以产生不同结果的图像,直到达到要求为止。Arnold变换具有周期性,即当迭代到某一步时,将重新得到原始图像。

2 水印嵌入和提取算法

2.1 基于自参考的分块方法

为了充分挖掘相邻图像块高度相关性,我们尝试采取了以下分块方法:首先将原始载体图像分成互不覆盖的8×16大小的图像块,通过水平、垂直、对角的抽取分裂成两个8×8大小的子块,如图1所示。

根据实验,综合相邻图像块高度相关性,保证数字水印系统透明性和鲁棒性都能满足需要的前提下,我们选择了垂直分割的方法。

2.2 水印嵌入算法

本文以大小为(n×k)×(n×k)的原始灰度图像I、大小为n×(n/2)的二值水印图像W为实验数据,描述本文的水印嵌入算法如下:

(1) 对原始水印分成2个大小为(n/2)×(n/2)的子块,分别对其进行Arnold混沌映射,保存密钥k1、k2。

(2) 将原始载体图像分割成互不覆盖的k×(2×k)大小的块,将其进行垂直分割法分裂成AB两块。

(3) 分别对AB进行奇异值分解,从而根据置乱后的水印,通过比较调整相邻图像块最大奇异值来完成水印的嵌入。具体嵌入方式如下:

W=1{A_sv=A_sv+Τ,B_sv=B_sv-ΤA_sv>=B_svA_sv=B_sv+Τ,B_sv=A_sv-ΤA_sv<B_sv(3)W=0{A_sv=B_sv-Τ,B_sv=A_sv+ΤA_sv>=B_svA_sv=A_sv_Τ,B_sv=B_sv+ΤA_sv<B_sv(4)

其中A_svB_sv为原始块AB奇异值分解后的最大奇异值,A_sv′、B_sv′为修改后的最大奇异值,T为预先设定的修改量。

(4) 对被修改后的矩阵进行奇异值反变换,反垂直还原成图像块。

(5) 直到水印全部嵌入为止。

以下给出水印嵌入的具体算法:

算法1 水印嵌入算法

输入:水印图像,载体图像,置乱次数,阈值T

输出:含水印图像。

k=8;K=16;T=20; 读取原始载体图像;

读取原始水印图像;水印图像置乱;

for p=1:2*mc

for q=1:nc/2

x=(p-1)*k+1;y=(q-1)*K+1;

BLOCK=I(x:x+k-1,y:y+K-1);

基于自参考的分块方法将BLOCK分成A、B两块;

[UA SA VA]=svd(A);[UB SB VB]=svd(B);

SAa=SA;SBb=SB;

SA_SB(q,p)=SA(1,1)-SB(1,1);

if WW(q,p)==1 & SA(1,1)>=SB(1,1)

SAa(1,1)=SA(1,1)+T;SBb(1,1)=SB(1,1)-T;

end

if WW(q,p)==1 & SA(1,1)<SB(1,1)

SAa(1,1)=SB(1,1)+T;SBb(1,1)=SA(1,1)-T;

end

if WW(q,p)==0 & SA(1,1)>=SB(1,1)

SAa(1,1)=SB(1,1)-T;SBb(1,1)=SA(1,1)+T;

end

if WW(q,p)==0 & SA(1,1)<SB(1,1)

SAa(1,1)=SA(1,1)-T;SBb(1,1)=SB(1,1)+T;

end

SAa_SBb(q,p)=SAa(1,1)-SBb(1,1);

Aa=UA*SAa*VA′;Bb=UB*SBb*VB′;

基于自参考的分块方法逆变换将块Aa,Bb合成block块;

IW(x:x+k-1,y:y+K-1)=block;

end

end

IE=uint8(IW);imwrite(IE,′embeded.bmp′,′bmp′);

2.3 水印提取算法

水印的提取是水印嵌入的逆过程,描述如下:

(1) 对伪装图像分割成互不覆盖的k×(2×k)大小的块,将其进行垂直分割法分裂成A*、B*两块。

(2) 分别对A*、B*两块进行奇异值分解,根据相邻图像块最大奇异值大小关系来完成水印的提取。具体提取方式如下:

其中A*_svB*_sv为块A*、B*奇异值分解后的最大奇异值。MW′为提取的置乱的水印。

(3) 将MW′分块后分别进行反Arnold变换,得到真正的水印W′。

以下给出水印提取的具体算法:

算法2 水印提取算法

输入:含水印图像,置乱次数。

输出:水印图像。

k=8;K=16;读取含水印图像;

mc=32;nc=64;

for p=1:2*mc

for q=1:nc/2

x=(p-1)*k+1;

y=(q-1)*K+1;

BLOCK=I(x:x+k-1,y:y+K-1);

基于自参考的分块方法将BLOCK分成A、B两块;

[UA SA VA]=svd(A);

[UB SB VB]=svd(B);

if SA(1,1)-SB(1,1)>0

WW(q,p)=1;

else

WW(q,p)=0;

end

end

end

水印图像逆置乱;IE=logical(~W);imwrite(IE,′tiqu_sy.bmp′,′bmp′);

3 实验结果分析及在数字博物馆中的应用情况

3.1 实验结果

为了验证本文所提算法的有效性,我们在做仿真实验时以Matlab 6.5作为试验环境,所用的原始载体图像是灰度级为256级,大小为512×512的文物图像,如图2(a)所示,水印是大小为64×32的二值标志图像,如图2(b)所示。然后按照本文所提出的算法进行实验,在没有攻击的情况下实验结果见图2(c)和(d)。实验中阈值T的大小决定了修改图像块奇异值的强度及影响提取水印图像的清晰程度,因而阈值大小的选择要兼顾到这两个方面。通过实验分析,本文选取T为20。为了验证算法的鲁棒性,对图像用剪切、加入椒盐噪声、JEPG压缩等方式进行攻击,然后用本文所提出的水印提取算法进行检测,所得结果见表1和图3。本文采用了PSNR峰值信噪比来评价嵌入水印的图像视觉质量,另外采用了NC归一化相关系数来评价被提取的水印具有可识别性。所用公式见式(6)-式(8)。

ΡSΝR=10×log10(2552ΜSE) (6)

其中:

ΜSE=1Μ×Νi=1Μj=1Ν(fw(i,j)-fo(i,j))2 (7)

其中,fo(i,j)是原始图像的像素值、fw(i,j)是含水印图像的像素值,MN分别是图像的宽、高。

ΝC(W,W)=i=1mj=1nw(i,j)w(i,j)i=1mj=1nw(i,j)2×i=1mj=1nw(i,j)2(8)

其中,w(i,j)为原始水印的像素值,w′(i,j)为提取出的水印的像素值。m,n为水印图像的宽度和高度。

表1显示了对图像进行了一般处理攻击和几何攻击后的实验数据。从实验的数据看,本文所提算法具有很强的鲁棒性和很好的透明性。

为了验证阈值T的大小将影响含水印图像的PSNR值,可见图像的PSNR值随着阈值T的增大而降低。大量文献表明,当图像的PSNR>35dB时,水印的不可见性较好。从图3(a)中可以看出,当阈值T的值从10增大到30时,PSNR从42dB减小到34dB,因此本文的水印方案可以保证图像视觉质量。

图3(b)是在阈值T取不同值时,常见图像处理下所提取水印的NC值,其中图像处理强度与表1 相同。从图3(b)可以看出,图像处理下提取水印的NC值随着阈值T值的增大,总趋势是增大。高斯低通滤波操作和椒盐噪声攻击受阈值T的影响较大。综合鲁棒性和透明性的前提下,本文选择阈值T=20。

3.2 实验分析

3.2.1 不可见性

不可见性图像水印要求人类视觉系统(HVS)应无法区分含水印图像与原图像之间的差异。本文充分挖掘相邻图像块高度相关性,利用混沌映射将水印信息进行预处理,使得水印信息具有随机性;按水印的大小将原始图像分成小的子块,利用矩阵奇异分解技术分解每个子块,通过比较调整相邻图像块最大奇异值来完成水印的嵌入。当嵌入水印比特为1时相邻图像块奇异值变化范围为a1=A′_sv-B′_sv>2×T,当嵌入水印比特为0时相邻图像块奇异值变化范围为a2=A′_sv-B′_sv<-2×T。从以上计算结果可知,水印在嵌入前后系数总体上的变化范围在(-2×T,2×T)内。可见,水印的不可见性与阈值T的大小有关,T越大,水印的不可见性越差。

3.2.2 鲁棒性

在正确评估和比较一个水印系统时,水印的不可见性与鲁棒性都是十分重要的,但二者之间存在着一个折衷,即提高水印的鲁棒性就要增加水印嵌入强度,相应地会增加水印的可见性。水印的鲁棒性要求嵌有水印的载体即使受到一定的扰动,也应仍然能够恢复水印。由相邻图像块奇异值差值变化限制在2×T之内就能够正确提取出水印,因此嵌入的水印具有一定的容错性。水印的鲁棒性与阈值T有关,T越大,水印的鲁棒性越强。我们通过调节阈值T,可以在不可见性与鲁棒性之间达到合理的折衷。

3.2.3 安全性

一个安全的水印系统应满足非法用户不易破坏、移除或伪造水印,与信息加密技术一样,数字水印系统也往往使用密钥来加强水印的安全性。在我们的水印方案中,水印在嵌入时使用了混沌置乱技术,即使非法用户提取出水印,在不知道密钥k1、k2的情况下,乱序水印也无法进行逆置乱操作,从而也很难恢复和伪造水印。此外,阈值T也可以作为密钥来保护水印的嵌入强度。

3.3 算法在数字博物馆中的应用情况

本算法是为了配合数字博物馆项目而提出并完成的。数字博物馆是为了满足文物专家和文物爱好者对文物的研究、探索和欣赏所设立,都是被放置在互联网上,让更多的人能够不受时间、地域的限制来对它自由访问、浏览或者下载博物馆数据。在下载的人群中,主要可分为两类人,一部分就是用于收藏,以做欣赏之用;但另一部分人则是利用网络上的博物馆的资料,用做它用(比如说,在它处使用并且注明自己为原创者,或者部分修改后作为商用资料)。如何有效地保护这样的版权侵犯,是摆在我们面前的一道难题,这就需要采取一定的措施来应对这样的举动,因此设计并实现了数字水印算法。在数字博物馆中,主要包含有二维静止图像、音频、视频和网格模型信息。目前我们只针对二维静止图像进行相应的研究,下一阶段将针对音频和视频的水印算法做了相应研究并对三维水印也做一些探索性的工作。

针对数字博物馆项目的相关要求,我们设计实现了数字水印系统。本系统不仅实现了二维图像数字水印算法,而且还有针对性地实现了几种数字水印攻击实验以完成对我们所实现的水印算法的测验,了解这些算法的不同适用范围。本文的主要工作是完成数字水印的多种算法以及对应的攻击实验。系统界面如图4所示。

本系统本着在实用的基础上研究的思想,主要将数字水印技术应用到数字博物馆项目中,并对数字水印的鲁棒性展开研究,突出了其实用性和研究价值。系统在实现过程中有如下几个特点:

(1) 提供为数字媒体的嵌入和提取数字水印功能。

(2) 实现一种基于SVD的数字水印算法。即保证了水印信息的不可见性,又保证了水印信息的嵌入量。

(3) 实现对水印算法的攻击测验平台;比较各种算法的优劣。

4 结 语

根据数字博物馆对图像版权保护的需求,提出了一种新颖的基于块奇异值分解的鲁棒性盲数字图像水印算法。算法充分挖掘相邻图像块高度相关性,利用混沌映射将水印信息进行预处理,使得水印信息具有随机性;按水印的大小将原始图像分成小的子块,利用矩阵奇异分解技术分解每个子块,通过比较调整相邻图像块最大奇异值来完成水印的嵌入。水印的检测与提取不需要原始图像和原始水印。利用混沌映射结合矩阵奇异分解,将水印信息分散在原始图像的不同位置,提高了隐藏的视觉效果,保证了水印的安全性。实验结果表明,本方法具有较好的不可见性以及对图像处理具有一定程度的鲁棒性。

博物馆的数字化是一项浩大的工程。用数字水印对数字化文物的产权和内容完整性进行保护的工作还处于探讨阶段,还有很多工作值得研究。

参考文献

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[5]郭琳琴,张新荣,李震.基于Arnold逆变换的图像置乱恢复算法[J].计算机应用与软件,2010,27(9):265-267.

数字教育博物馆研究 篇10

人文社会科学领域研究在人文资料的存储、处理、展示及搜集上引进了很多数字技术,由于现代信息技术在人文社会科学研究中应用范围不断扩大,以及学术信息交流环境渐渐形成。信息技术科学与人文社会科学的交融,跨组织、跨学科研究将越来越明显。博物馆、档案馆等人文资料保存与科学研究机构和人文教学及利用机构的互惠互利,人文社会科学知识的数字化传播在新型学术合作机制和新型学术交流模式的共同支撑下倍受瞩目,同时引来更多的投资。

2 数字人文逐渐走进博物馆领域

数字人文建设不是单一的数字保存项目,数字化保存不但提高了博物馆数字资源的内容及种类的丰富性,而且为人文成果传播提供了人文数据库[1]。博物馆建设研究性馆藏,使特定领域资料保存完整,通过加强数字信息技术及增强博物馆的教育普及和知识传播能力,并且通过提供信息服务,特别是提供知识管理的特定范围信息资源的服务。将数字人文研究带入博物馆领域的是美国人,“拯救我们的收藏”是美国国会博物馆在2015年保存周所公布开展一项新的在线资源服务[2],为人们保存及共享书籍、照片、个人论文以及一些资料,并提供相应的存储、处理等信息服务,在其中不可避免的应用到了数字人文研究对数字信息的处理整合;欧洲也借鉴了这一做法,数字人文研究把欧洲文化遗产传播至全世界及整个欧洲,欧盟数字博物馆将这作为自己的使命;在数字环境下大学博物馆上百年的“信息保存和获取”将由全球最大的数字图书馆来传承这一历史使命[3],并将继续发扬光大,并保存、组织、交流和共同分享知识成果。数字人文带来了相关领域研究方式的变革及研究方法,同时也使人文学者应用交流和技术创新研究模式。

例如,中国数字博物馆的数字化文化资源整合就做得十分出色,集合了十多年来在数字人文方面丰富的数字音频和视频以及互动多媒体的内容,题材包括文化纪录片和故事片等多个领域。在现代化的博物馆中,人文语言学,文学,历史,艺术等领域都会应用到数字人文的一种研究手段:GIS手段(地理信息系统)来研究历史和历史事件,如静态和动态可视显示器[4];计算机通过对传统舞蹈进行视频捕捉和动作分析技术来创建一个虚拟剧场,这种展示方法能够推动传统文化的发展和我国文化的全球化传播;利用计算机技术来构建虚拟场景废墟,给参观者带来身临其境的感觉,提高了考古学对参观者的吸引力。与此同时,数字人文研究中的计算机技术也起到了显著重要的作用;利用先进的投影技术,安全,环保,在减少资金的同时给予参观者更好的体验。利用这种技术,虚拟或重现传统历史轮廓,渲染成生动直观的多媒体形式,不仅能够为国家更好地保存珍贵的易损文物,而且知识和信息更容易够被参观者接受[5]。博物馆是文化知识传播和教育普及的重要机构,数字人文研究解决了科研数据和数字博物馆的融合这一个具有挑战的问题。使两者真正能够做到相辅相成,共同进步和发展。

3 数字人文对数字化博物馆的影响

科技高速发展的21世纪以来,各大博物馆都建立了属于自己的网站,来扩大自己的知名度。而在这时,数字人文研究就自然地进入了数字博物馆的领域。

3.1 数字人文研究实现了展品的“非本体”展览

一些珍贵的文物因其历史久远或者质地原因,十分的脆弱难以保存,在展览过程中,对周围环境气候一旦出现微小的疏忽就会造成无法挽回的损失。博物馆则只能将文物放在一个相对安全的位置供参观者参观。但是,这样往往参观体验就会降低许多。而将这些展品信息数字化,则加强了对于珍贵文物的保护。通过减少文物“真身”的出现来降低文物被损坏和偷盗的可能,有效地缓解了博物馆“既想让文物获得展览[6],同时又想文物得到充分保护”的矛盾,使得参观者可以在任何时间任何地方,从任意的角度参观他们想要参观的文物。另一方面,实体博物馆常年展出的藏品只占博物馆总藏品的一小部分,因为环境和天气的原因有些珍贵而又质地脆弱的藏品不能展出,造成了文化资源的巨大浪费。数字人文介入博物馆以后,为“藏品”变为“展品”创造了可能。

3.2 数字化虚拟技术的应用

使用虚拟技术提前显示受损文物修复后的状况,以此测试修复技术的可行性,并进一步检查修复过程各个环节的必要性和修复之后的耐久性。同时也可以扩大藏品的辐射范围,扩大博物馆的收益面。传统的博物馆往往存在固定的参观时间和固定的参观路线,在参观过程中很难得到真正的自由,往往都是被控制的。而数字化博物馆则消除了时间和空间上的限制,观众可以随时随地的参观藏品,为提高我国的科学文化水平做出了一定贡献。

3.3 利用数据库优势寻找文物背景

博物馆藏品的展览往往是把藏品和藏品所处的文化环境,历史人文分离开的。这样的藏品在展示的过程中,就很难达到教育的效果。但是,在展出的过程中,还原藏品所处的文化环境和历史人文就显得异常困难,而这一切问题都在数字人文研究介入后迎刃而解,依靠着庞大的数据系统,任何一个藏品都能轻而易举地找到它所处的历史环境和人文环境。

4 数字人文的研究在数字博物馆中的应用

4.1 数字人文研究提升加强博物馆的宣传效果

使用数字人文研究进行博物馆的宣传,并获得有关部门的认可并获得持续的经济来源,在国外已有先例。数字人文中心已经在国外蓬勃的发展,截止到2015年,全世界已经建立起了1 000个数字人文中心,美国就占有了其中的一半。这1 000个数字人文中心都与博物馆有着密不可分的联系,并获得社会各界的资助[7]。如耶鲁大学博物馆在2014年11月下旬到12月中旬陆续收到Goi⁃zueta基金会300万美元奖金,在耶鲁大学新建的斯特林纪念博物馆开设数字人文学科实验室,用于扩大和发展耶鲁科学、技术、工程、艺术和数学等方面的STEAM教育[8]。

4.2 数字人文研究使博物馆的展示渠道多样化

数字人文研究是一种保护我国非物质文化遗产的一种有效手段,博物馆通过数字化的信息整合,使非物质文化遗产和有形的文化遗产有机地结合在一起,让参观者更加直观地感受到文化的魅力。同时,数字人文研究的介入也拓宽了博物馆展示文化的渠道。博物馆以互联网为媒介,联合更多的文化相关部门,比如档案,美术,历史等部门,联合建立起一个全新的多元化,多渠道的文化传播体系。这样一来,参观一个藏品的同时就能够有效的联合其他机构的数据库,一起对其提供数据支持。“互联网+”就是利用数字人文研究产生的。它的职能就是利用互联网信息传播的能力,加强各个有关部门的信息交流协作,把各行各业相关的地方结合起来,形成一个新的结构和模式。目前,这种模式把发展重点定在了传统的机构上,这也是博物馆和数字人文研究结合的一个新的发展机遇。

4.3 数字人文研究使提供数据管理服务,信息服务层次深化

数字人文研究的一个重点就是对现有的庞大的数据进行分析和整理。其本质就是一种方法上的革命,就是利用对数据的整理说明一个人文问题,即“数字人文研究提供了一种解决问题的工具,首先它能够探索出一个全新的问题,在此基础上他又能利用数据在人文方面认识问题,并找到通向研究结论的途径”,因而,数字人文促使人文研究借鉴和采纳技术科学的实证研究方法,从客观实际出发,注重客观的事实证据和客观对象的表述。伴随着数字技术在当代的飞速发展进步,对于数据的统计已经进入了第四范式,即多数据的整合统计阶段,不仅仅是将已经研究成功的研究成果数据统计出来,许多在进行中的研究也有所涉及。数据已经成为社会各界的核心竞争。

美国宾夕法尼亚大学的杰弗里・纳普(J.Knapp)教授指出,因为知识和文化越来越复杂难懂,所以,加强有关数据的关联就越来越重要[9]。博物馆利用这一点可以推出多个形态的知识分类以满足参观者的需求。现在,我国的博物馆也在不断地开拓和发展这一领域。例如,中国人民大学博物馆就在使用由北京大学研究出的《全家诗》《全唐诗》分析系统,这款系统内有庞大的数据库关联唐诗的研究,深入到各个方面;武汉大学信息资源研究中心董慧教授主持开发的《中华基本史籍分析系统》为博物馆提供了更具深度的数据支持[10]。通过利用数字人文研究,建立数据库系统,发现、检索、浏览、分析、重用、可视化等面向人文研究的数据服务,以数字化为基础呈现给需要的个体,真正地实现跨越多个空间行业领域的完善服务。

数字人文在介入博物馆的同时,实现了和数字博物馆的完美契合。但是,在建设现代化博物馆,促进资源共享的过程中,也遇到了不同程度的困难和问题。以同质化最为突出。因为每个博物馆都有其文化特色和藏品特点,一旦同质化,就会造成博物馆的大面积毁灭。要克服这个困难必须要进一步挖掘每个博物馆自身的特色和特点,找到自己博物馆的特色和标签。在数字人文利用率极高的今天,博物馆依旧应该持续每个城市每个博物馆的特色,并深度挖掘,才能在信息高速传播的数字人文环境中有一席之地。

5 对未来数字人文研究深入博物馆的展望

5.1 建立完善的博物馆藏品数据库

拥有完善的博物馆藏品数据库是进行博物馆数字化建设的前提,尤其针对我国一些还未进行数字化建设的博物馆而言,势在必行,具体的实施措施如下:一是应该选择高效、先进的数据库软件,对博物馆数据进行可靠、安全地收藏;二是对于藏品进行信息加工,利用数码相机、扫描仪等设备对藏品信息进行数字化采集,并进行加工和储藏,随之建立一系列完备的藏品数据库,藏品数据库不仅可以减少对藏品进行管理的工作量,还可以高度完整地保存各藏品的信息,是一种高效的管理方式。

5.2 采用数字化的展览方式

在博物馆陈列产品的过程中,可以利用多媒体技术来实现展品的辅助展览,例如可以通过投影仪、触摸屏和LED显示屏等方式进行辅助展示。当然,博物馆也可依据自身情况来采用展览方式,丰富观众多方面的浏览感受。但值得我们注意的是,数字化展览只能看成是一种辅助展览,博物馆在运用的同时还是要坚持以实物展览为主线,这种辅助性的展览方式适用于在弥补实物展览方式上的不足,用其来增强藏品的展览效果。

5.3 构建数字化的博物馆

在当今时代的发展下,互联网、多媒体等方面技术,逐渐融入博物馆,使传统博物馆实现一场惊人的转变。在这种新型的数字化博物馆中,不仅可以达到操作智能化,还可以实现信息共享,加强知识传播力,也能大大提高藏品的利用效率。然而,建立完善的藏品数据库是构建数字化博物馆的前提。根据以上说明来看,建设数字化博物馆是一项极具挑战的工程,操作复杂且工作量极大,必须在进行科学合理的规划后才能在有计划地建设中发挥作用。

总而言之,数字化博物馆是博物馆发展中比较有难度的系统建设,并且它会随着时代的发展不断产生变化和发展。

6 结语

当代参观者对博物馆的要求日益提升的今天,数字人文研究和现代化博物馆的结合给之前一直是文化传播机构的博物馆提出了一个崭新的发展机遇和挑战。博物馆须积极的使用数字人文研究的技术,发展其优秀的数据整合,宣传,科技化程度高等优点,让参观者多方面,多层次感受到文化的魅力,实现博物馆在新时代下的跨越式发展。

参考文献

[1]赵生辉,朱学芳.我国高校数字人文中心建设初探[J].图书情报工作,2014(6).

[2]熊莉君,张福阳,张灿.图书馆在数字人文领域的传播功能与服务研究[J].图书馆,2016(2).

[3]Michael A.Keller,王宁.数字人文和计算化社会科学及其对图书馆的挑战[J].现代图书情报技术,2014(10).

[4]周茜.面向数字人文的高校图书馆服务创新[J].图书馆学刊,2015(6).

[5]赵生辉,朱学芳.数字人文仓储的构建与实现[J].情报资料工作,2015(4).

[6]董政娥,陈惠兰.数字人文资源调查与发展对策探讨[J].情报资料工作,2015(5).

[7]冯晴,陈惠兰.国外图书馆参与数字人文研究述评[J].图书馆杂志,2016(2).

[8]曾小莹.数字人文背景下的图书馆:作用与服务[J].图书与情报,2014(4).

[9]张诗博.“数字人文”背景下的图书馆知识服务[J].晋图学刊,2013(5).

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