基于混合現實技術的非物質文化遺產保護和傳承研究

王澤禹

（檀國大學，韓國 龍仁16890）

具有悠久歷史、深厚文化基礎和重要研究價值的非物質文化遺產與源遠流長的人類發展文明并存，且一直延續至今。非物質文化遺產的最大特點是非物質性，即不依賴于具體形態而與人們的文化生活有關聯的動態繼承屬性，因此可以說它代表著一個國家傳統文化的多樣性。但是，當下非物質文化遺產保護工作正面臨嚴峻的問題。隨著人們的生產方式和生活方式不斷變化，非物質文化遺產生存下來的原生態空間難以維持，甚至有些非物質文化遺產逐漸消失，比物質文化遺產更難保存。

隨著現代社會科技的進步，利用電腦的數碼影像媒體領域取得了飛躍式的發展，這有助于對保護傳統文化多樣性作出各種嘗試。參與非物質文化遺產保護的收集、分類、普及及服務，為構建符合高數碼時代的非物質文化遺產保護機制而使用的“數字技術”是發展現代非物質文化遺產保護的重要基礎。其中，混合現實（Mixed Reality，MR）克服了虛擬現實（VR）的技術局限，具有通過與虛擬現實技術的相互聯系將增強的現實和虛擬的異質感極大化等優點，這也加強了非物質文化遺產的文化互動性和文化體驗感，這不僅使非物質文化遺產的復原具有潛在的可能性，對文化的保護與傳承也具有重要的作用。

1 非物質文化遺產保護和傳承的歷程及存在的問題

1.1 非物質文化遺產保護和傳承歷程

20世紀80年代，隨著世界政治秩序逐漸穩定，傳統文化作為國家的文化資本，對經濟的振興有著重要的推動力量。但由于缺乏相應的文化保護措施，許多國家的文化主權遭受到了嚴重侵犯。直到2003年，聯合國教科文組織正式頒布了《保護非物質文化遺產公約》，至此，“非物質文化遺產”一詞得到了正式的定義，也讓各國都積極地參與到非物質文化遺產保護的行列中。

經歷了40多年艱辛的保護探索，人們如今對于非物質文化遺產保護的價值有了更深刻的理解：非物質文化遺產是人類的無形文化遺產，是最古老也是最鮮活的文化歷史傳統，是國家、民族文化軟實力的重要資源，也是民族精神、民族情感、民族歷史、民族個性、民族氣質、民族凝聚力的重要表現特征。保護和傳承優秀的非物質文化遺產，對建設社會主義核心價值體系也具有重要的作用。因此，中國于2005年正式加入《非物質文化遺產保護公約》，并于2005年3月由國務院出臺了《關于加強文化遺產保護的通知》，文件中明確說明了如何對非物質文化遺產進行真實、系統、全面的記錄以及如何構建檔案和數據庫。這也代表著中國將正式的對非物質文化遺產實施數字化保護。隨著中國社會經濟不斷發展，國家對文化建設也越來越重視，政府不斷通過法律手段加強對非物質文化遺產的保護。尤其是2011年發布的《中國人民共和國非物質文化遺產法》中將非物質文化遺產定義為是指各族人民世代相傳并視為其文化遺產組成部分的各種傳統文化表現方式，以及與傳統文化表現方式相關的實物和場所。其中包括了傳統口頭文學以及作為其載體的語言，傳統美術、書法、音樂、舞蹈、戲劇、曲藝和雜技，傳統技藝、醫藥和歷法，傳統禮儀、節慶等民俗，傳統體育和游藝，其他非物質文化遺產共6個類型。這標志著中國的非物質文化遺產保護進入了新的階段。在這一過程中，無論是黨和政府，社會團體還是高等院校，都為保護和傳承中國非物質文化遺產作出了不懈努力。

目前，新媒體時代的到來和AR、VR、MR等新技術的開發與使用，為非物質文化遺產保護和推廣提供了新的形式，為非物質文化遺產可持續性發展奠定了更鞏固的基礎。

1.2 非物質文化遺產保護和傳承存在的問題

1.2.1 傳承人存在的問題

非物質文化遺產作為一種口傳心授的文化，其技藝的獲得需要長期的學習，因此傳承人的成長也需要時間的積累。大部分非物質文化遺產受其自身特性的局限，無法為傳承人帶來直觀的經濟收入，導致一部分年富力強的傳承人可能因為經濟的貧乏與生活的困頓，為了生計不得不改轅易轍。并且信息化高速發展和現代科技不斷進步，對傳統觀念造成了巨大的沖擊，也促使年輕人的審美要求發生變化，他們更喜歡接觸新鮮事物，站在時代的浪尖上。如此一來，許多年事已高的活態傳承人面臨著無徒可教的狀況，傳承人也面臨著斷層、青黃不接、后繼乏人的窘迫局面。

1.2.2 保護存在的問題

縱觀國內非物質文化遺產保護的現狀，發現仍有許多的非物質文化遺產停留在攝影攝像、采訪、記錄、錄音等傳統的保護方式。但隨著時間的推移，逐步出現了書籍霉變、錄音帶老化、錄像帶衰退、照片褪色等問題，導致記錄的非物質文化遺產信息出現差錯，失去了完整性和真實性，并且數據的長期保存和使用也出現了很多困難。

1.2.3 推廣的問題

現今國內非物質文化遺產的推廣和展示的常態是把介紹非遺的視頻放在網上，圖片和文字印在紙上，制作的產品放置于博物館或展覽館，而其中最具代表性，也被廣泛使用的就是通過各地民俗博物館對非物質文化遺產進行展示。通過博物館舉辦的展覽還成為了吸引參觀者，促進旅游業的重要資源和措施。盡管如此，由于非物質文化遺產本身的活態性及其成為展示品的復雜性，使其在展示中存在著可視性上的局限。并且傳統的博物館展示方式以圖文說明展板和實物展示等靜態方式為主，這無法準確、生動、多層面地表現非物質文化遺產的核心文化價值，難以引起參觀者的共鳴，導致非遺知識的傳遞方式生硬化、片段化和圖像化。隨著中國數字化技術發展和革新，博物館以官方網站、微信公眾號、微博為核心，采用視頻、音頻、圖片、文字的記錄及其匹配的展示方式。這種基礎的數字化展示方式的功能主要是以介紹和記錄為主，因此依然不能讓用戶得到沉浸式和交互式的體驗。

1.2.4 教育存在的問題

非物質文化遺產教育，不僅是對流淌著祖先血脈的活態非物質文化遺產的認知過程，也是一個民族文化的整合過程。教育是將人類歷史發展中所積累的文明進行保留、傳播和再生產的主要途徑，這種傳遞方式能使個人在有限的時間里了解濃縮的民族文明成果，從而提升民族文化素質，提高民族自尊心，推動民族文化不斷發展。但是從實際情況來看，目前的非物質文化遺產的教育還處于傳統教學模式，通常的授課使用較為單一的文字、圖片以及相關視頻等方式。特別是在工藝美術類的非物質文化遺產的教育中，部分非遺產品的制作過程非常繁雜，因此學生對于產品的體量關系、制作方法、空間形態以及材質的質感等信息只有理性上的認識，缺乏感性上的認知。同時，非物質文化遺產都各具特色，并在思想、藝術、歷史文化方面都具有重要意義，只用單一的文字圖片或視頻都是無法進行闡述的。

2 混合現實技術的理論研究

2.1 混合現實技術的概念

混合現實（Mixed Reality）的概念是被譽為“智能硬件之父”的多倫多大學（University of Toronto）的MANN S教授提出的，并稱之為“介導現實”。他將混合現實技術定義為是增強現實技術的延伸，是虛擬現實技術的發展。通過計算機圖形技術和可視化技術生成真實環境中不存在的虛擬對象，并通過傳感器技術將虛擬對象疊加到真實環境中。

混合現實技術將實際環境和虛擬物體在同一畫面或空間實時顯示，用戶可通過顯示裝置看到具有實際感覺效果的新環境。其包括了增強現實（Augmented Reality，AR）和虛擬現實（Virtual Reality，VR）在內，結合物理世界和數字世界的新的視覺化環境，在這種新的視覺環境中，物理信息和數字信息共存，實時互動，提高用戶境界的現實感，為用戶提供良好的對話環境。

本文總結了混合現實、增強現實、虛擬現實之間的差異，如表1所示。

虛擬現實（VR）是利用VR設備模擬產生一個三維的虛擬空間，提供視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境一般，但用戶只能體驗到虛擬世界，無法看到真實環境。增強現實（AR）是VR技術的延伸，能夠將計算機生成的虛擬信息（物體、圖片、視頻、聲音、系統提示信息等）疊加到真實場景中并與使用者實現互動。但是從表1中可以看出，無論是虛擬現實還是增強現實，都缺乏交互作用。而混合現實技術將兩者融合，不僅能增強用戶體驗的真實感，還能給予用戶良好的互動體驗。

表1 混合現實、增強現實、虛擬現實的區別

2.2 混合現實技術的特點

2.2.1 實時互動性

混合現實的實時交互性得益于混合現實技術的感知技術及傳感系統，通過用戶的手部、眼部及耳朵實時提供信息反饋，包括畫面的變化，震動、視覺、音效反饋，實現與當前場景匹配的虛擬環境。這也意味著用戶可以在虛擬場景中操控角色，并以現實生活中熟悉的的方式改變方向、屬性或當前行為狀態。

2.2.2 真實性

混合現實技術是將虛擬對象融入到真實環境中或者將真實對象融入到虛擬環境中，為現實世界、虛擬世界和使用者之間搭起一個交互反饋的信息回路，即可以讓使用者在虛擬世界中感受到現實世界的存在，從而增強用戶體驗的真實感。

2.2.3 數字化的傳輸與存儲

混合現實技術可以采集到現實世界中所有的信息，并可以將收集的信息高速存儲在云端，便于用戶對信息進行數字化分解與重構。在非物質文化遺產領域，混合現實技術通過處理將收集到的材料轉換成數字化形式，并基于現實世界具現原有材料的內容。

2.3 混合現實系統的構成

目前主要的混合現實系統由虛擬場景生成器、頭盔式顯示器、體現使用者視線追蹤觀察的頭部姿態追蹤裝置、用戶位置確認裝置及將虛擬場景與真實場景對應的交互式裝置組成。虛擬場景生成器負責虛擬場面的建模、管理、繪圖及其他外設管理，頭部姿態追蹤裝置跟蹤用戶視線變化，實現用戶的觀察坐標系和虛擬場面的坐標系之間的匹配。交互式裝置可實現感官信號及環境控制動作信號的輸入輸出。

目前市場上的頭盔式顯示器主要分為全息設備和沉浸式設備2種類型，全息設備中最典型的產品就是Microsoft HoloLens 2。其主要特點就是通過半透明的顯示屏讓使用者可以看到真實的環境，并且計算機會將生成后的圖像疊加在使用者的視野中，可以應用于查找聯系人、地上玩游戲、墻上獲取信息和視頻通話等。而沉浸式設備中最具代表性的產品就是Samsung HMD Odyssey+，與全息設備不同的是，它無法讓使用者直接看到真實的環境，而是通過顯示屏上的攝像頭采集周圍環境圖像，然后使用圖像處理器合并成虛擬圖像反饋給使用者。

3 混合現實技術在非物質文化遺產保護和傳承中的應用及優勢

首先，隨著國際社會對人類非物質文化遺產的日益重視，博物館在推廣和展示非物質文化遺產中扮演的角色和起到的作用受到了越來越多的關注。同時，隨著數字技術的不斷開發和普及，世界各國的博物館都開始積極地運用虛擬技術。其中，混合現實技術作為當下虛擬技術的中樞，通過集成三維實景建模技術和計算機影像信息的實時疊加科技手段等，搭建可視化的非遺展示平臺，讓觀眾體驗到了在以往博物館直觀靜態的展示方式中所無法感受到的真實感和沉浸感。具體的應用主要有：①通過下載非遺相關的3D模型庫和實際圖像數據，結合搭載混合現實技術的全息設備進行畫面輸出和場景復原，將非遺的知識、概念和技術進行真實再現，讓觀眾身臨其境地進行實時互動，從而提供沉浸式的視聽體驗和互動體驗。例如，上海嘉定竹刻博物館通過精準模型的數字化提取，結合混合現實技術將竹刻的制作過程實現可視化。并且，觀眾也可以一同參與到制作中，提升觀眾的學習興趣并加深對嘉定竹刻文化的了解。②博物館內傳統的非物質文化遺產修復方式需要投入大量的人力和物力，效率比較低，并存在對展品的損壞等問題。而利用混合現實技術和高速三維掃描設備，可以快速構建需要修復的展品的詳細立體影像。并通過精確的定量分析，構建3D數據庫、保存多種空間關系，為相關工作人員確定最佳修復方式或保護方案提供直觀的依據。這對于不可移動的非物質文化遺產展品有著特別重要的作用。

其次，教育傳承是目前最佳的非物質文化遺產保護形式。隨著新媒體時代的到來，人們獲得了更廣泛的渠道來接收信息和接受教育，并且在以往的人才培養和教學模式中也引入了全新的授課形式，促進了傳統教育模式的改革。其中，結合了混合現實技術的教育模式有助于學生們全方位、立體化、多角度地解讀非物質文化遺產，從而能更好地保護和推廣非遺文化。具體內容如下（混合現實設備以Microsoft HoloLens 2為例）：混合現實技術通過傳感器和攝像機可以掃描非物質文化遺產的相關內容，并通過內置的CPU對掃描的內容進行數字化與虛擬化信息處理。學生可以通過云端隨時提取處理后的數字化虛擬資源，且所有的資源都可以反復利用，降低了非遺的教育成本。而其中的文字、影像、三維模型、語音解說等數字化虛擬資源，可以解決傳統授課中部分制作工藝極其復雜的產品難以解釋的問題。

混合現實技術能夠實現豐富的交互式反饋，不僅使學生可以與周圍環境自然地互動，創造沉浸式學習體驗，從而充分提升學生在周圍環境中的主觀能動性和自主性，還可以使學生和數字化虛擬資源進行互動，提升其對非物質文化遺產特征的認識，更好地理解非物質文化遺產所想表達的思想、藝術內涵和歷史文化。

混合現實設備中的攝影機與傳感器內置了手動追蹤和眼動追蹤，配合上空間地圖技術，使學生能夠運用肢體動作和各種虛擬3D工具在不同的非遺場景中有真實的體驗（例如制作唐三彩等），從而提高思維能力和實踐能力，為學生提供主動探索和交流的機會。

混合現實技術中的全息投影技術，可以將身處異地的教師與學生，以全息形象同時出現在同一個虛擬環境中。教師可以進行演示與添加注釋等在線操作，并通過本地子系統顯示在學生用戶界面投影上。這給廣大教育機構帶來了全新的遠程化教學方式。

最后，中國非物質文化遺產的數量較多，分布廣泛，政府給予的專項保護資金也較為有限，并且目前非物質文化遺產的整體市場略顯低迷，這導致非遺傳承人出現斷層等問題?；诖?，各地區的非遺保護單位及相關部門可以運用混合現實等現代科學技術，結合當地的非遺文化特色，創造具有吸引力和趣味性的互動體驗式的地域特色文化服務。再通過當前主流的電商平臺及社交平臺進行宣傳和運營，將衍生出的文化產品進行銷售。這樣不僅可以緩解專項保護資金不足的問題，又能促進遺產地經濟的發展，滿足非物質文化遺產傳承人的經濟需求，吸引更多的年輕人參與到保護和傳承非遺的隊伍中來，從而促進中國技術、文化和經濟的共榮發展。

4 結論與展望

隨著數字技術和信息技術等現代科技不斷發展，中國現代化步伐不斷加快，原本賴以生存的生態空間面臨更多風險，非物質文化遺產保護和傳承面臨眾多挑戰，因此，合理運用現代科學技術對非物質文化遺產進行保護已是必然趨勢。其中，虛擬現實作為當前科學技術的核心，克服了虛擬現實的技術限制，具有最大化現實感和沉浸感的優點?；旌犀F實（Mixed Reality，MR）具有克服虛擬現實的技術局限，增強現實內容中可能出現的現實和虛擬的異質感，通過與虛擬現實技術的相互聯動，最大化現實感的優點。因此，將混合現實技術應用在非物質文化遺產的保護和傳承上，能有效促進非遺文化的展示和傳播，提升非遺文化的體驗感，并增加非遺文化的經濟規模，讓更多的人主動參與到非物質文化遺產的保護和傳承中。相信今后隨著混合現實技術的發展和設備的普及，非物質文化遺產的內容不僅可以在博物館或學校實現數字化展示，還能以更便捷的方式在觀眾和非物質文化遺產之間實現高效的雙向良性互動，最終促進非物質文化遺產及相關產業繁榮發展。