何明， 袁恩培

1. 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 設(shè)計學院，重慶 401120；2. 重慶大學 藝術(shù)學院，重慶 401331

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)是人類在不斷發(fā)展過程中積累下來的優(yōu)秀民族文化, 是人類智慧和文明的結(jié)晶[1]． 對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護和繼承, 既能加強民族凝聚力, 又能對社會和經(jīng)濟發(fā)展起到一定的推動作用． 亞太地區(qū)“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”數(shù)據(jù)庫[2]、 “美國記憶”計劃[3]、 世界記憶工程[4]等都已開始實施, 我國的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護工作起步較晚, 目前還處在探索的初級階段． 國內(nèi)的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目大多以家族傳承、 師徒傳承等方式進行, 這種以人為主導(dǎo)的傳統(tǒng)傳承模式極有可能出現(xiàn)保護、 搶救不及時和傳播失誤等問題, 從而影響到傳統(tǒng)文化的傳承． 非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護和運用是當務(wù)之急, 必須通過新技術(shù)對其進行更好的研究和探索, 使其在傳統(tǒng)文化中得到轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新, 從而為中國傳統(tǒng)文化的傳承注入新的生機．

近年來, 隨著研究與應(yīng)用的不斷深入, 地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)日趨完善, 其與全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)技術(shù)、 遙感(Remote Sensing, RS)技術(shù)組成的3S(GIS,GPS,RS, 簡稱3S)技術(shù), 已是許多行業(yè)應(yīng)用的重要工具和方法． 3S技術(shù)的范圍涉及地理、 交通、 資源環(huán)境、 區(qū)域發(fā)展以及文化遺產(chǎn)保護等研究領(lǐng)域[5]． 當前, GIS技術(shù)在體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的研究中, 除個別研究應(yīng)用GIS技術(shù)構(gòu)建非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的數(shù)據(jù)庫和空間分布外, 深層次的應(yīng)用研究較少． 文獻[6]基于非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承保護工作模式和扎根理論, 構(gòu)建了體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的綜合評價體系, 并通過GIS等數(shù)字化技術(shù)對體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目相關(guān)的檔案資源進行整理、 分類, 建立系統(tǒng)且全面的數(shù)字化檔案． 文獻[7]應(yīng)用GIS技術(shù)的空間分析方法, 對已經(jīng)公布的國家級體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)空間分布特征進行了分析． 文獻[8]將國內(nèi)外旅游業(yè)與GIS,RS,GPS等功能進行集成, 使地理信息融入移動三維地理信息系統(tǒng)中, 將文本、 圖像和音頻等旅游信息導(dǎo)入GIS系統(tǒng), 使非物質(zhì)文化遺產(chǎn)景點可視化, 推動了非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的傳播和發(fā)展． 文獻[9]應(yīng)用空間分析方法對湖南湘江文化圈體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的地理空間分布特點和影響因素進行研究, 為體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的傳承、 保護和管理提供參考． GIS技術(shù)作為重要手段在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)應(yīng)用研究中具有較大的發(fā)展空間．

但是, 單一的GIS技術(shù)難以完整表達非物質(zhì)文化遺產(chǎn)錯綜復(fù)雜的關(guān)系． 為了更好地對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)進行數(shù)字化描述, 本文在GIS技術(shù)的基礎(chǔ)上, 結(jié)合多媒體技術(shù)、 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強技術(shù)等多種數(shù)字技術(shù), 對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)景觀信息進行采集、 監(jiān)測、 分析、 模擬、 創(chuàng)造、 再現(xiàn), 并通過這種非物質(zhì)文化遺產(chǎn)景觀的數(shù)字化呈現(xiàn)方式, 為我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護和發(fā)展提供新思路．

1 相關(guān)技術(shù)

1.1 數(shù)字景觀技術(shù)

“數(shù)字景觀”是借助計算機技術(shù), 綜合運用GIS、 遙感、 遙測、 多媒體技術(shù)、 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 人工智能技術(shù)、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)、 仿真技術(shù)和多傳感技術(shù)等多種數(shù)字技術(shù), 對景觀信息進行采集、 監(jiān)測、 分析、 模擬、 創(chuàng)造、 再現(xiàn)的過程[10-11]． 數(shù)字景觀技術(shù)不僅僅體現(xiàn)在風景園林規(guī)劃設(shè)計中, 同樣適用于非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護． 運用文字、 錄音、 錄像、 視頻、 多媒體等數(shù)字化技術(shù), 可以真實、 系統(tǒng)、 全面地記錄非物質(zhì)文化遺產(chǎn)信息, 并建立起檔案數(shù)據(jù)庫, 有效地保護具有歷史價值的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)．

1.2 GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)作為數(shù)字景觀的核心技術(shù), 是一種綜合空間管理技術(shù)[12], 而非物質(zhì)文化遺產(chǎn)具有復(fù)雜性、 多功能性等特點, 其對生存環(huán)境條件的要求非常高, 在保護和管理過程中傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足要求, 需要更為先進的手段和技術(shù)進行支持． GIS技術(shù)是將數(shù)據(jù)采集、 存儲、 編輯、 管理、 分析、 顯示以及應(yīng)用等操作融為一體的計算機系統(tǒng), 能夠處理海量的地理空間等數(shù)據(jù)．

1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(VR)技術(shù)是一種更加智能的景觀模擬可視化技術(shù)[13], 融合了數(shù)字圖像處理、 計算機圖形學、 人工智能、 多媒體技術(shù)、 傳感器、 網(wǎng)絡(luò)以及并行處理技術(shù)等多個信息技術(shù)分支的最新發(fā)展成果． 與通常計算機輔助系統(tǒng)所產(chǎn)生的模型以及三維動畫不同, 虛擬現(xiàn)實環(huán)境是一個開放、 互動的環(huán)境． 用戶借助必要的設(shè)備, 以自然的方式與其中的對象進行交互作用, 從而產(chǎn)生“身臨其境”的感受和體驗[14]．

1.4 增強現(xiàn)實技術(shù)

增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)是一種實時地計算攝影機影像位置及角度并加上相應(yīng)圖像、 視頻、 3D模型的技術(shù)[15], 這種技術(shù)的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動． 增強現(xiàn)實是虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域發(fā)展出來的一個分支, 卻又與虛擬現(xiàn)實有所不同． 增強現(xiàn)實的最終結(jié)果是達到物理現(xiàn)實世界的“立體化增強”, 強調(diào)的是部分虛擬． AR在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護中具有極大的作用及重要意義, 它可以讓參觀者身臨其境地參與到展示活動中, 增強大眾對文化遺產(chǎn)的認識, 從而促進我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護．

2 非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護數(shù)字化策略

目前, 我國的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護傳承工作難以滿足文化發(fā)展需求, 普遍存在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)原生環(huán)境被破壞等嚴重問題． 并且, 由于我國的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目存在傳承人老齡化、 積極申報但消極保護等問題, 傳統(tǒng)的保護傳承手段難以有效地解決這些問題． 數(shù)字化保護作為一個較為新穎的方式, 能夠?qū)⒎俏镔|(zhì)文化遺產(chǎn)的無形模式轉(zhuǎn)化為信息化模式, 從而將其存儲于計算機內(nèi)[16]． 通過這種非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護策略, 不僅能夠讓非物質(zhì)文化遺產(chǎn)得到永久保存, 還能讓其更為廣泛地傳播, 從而全面宣傳我國的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)．

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護策略的具體實施過程:

1) 非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫建立． 通過三維登記、 掃描、 建模、 數(shù)字融合等數(shù)字技術(shù), 建立非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護系統(tǒng)平臺．

2) GIS空間分析模型構(gòu)建． 利用GIS空間分析算法開發(fā)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)管理系統(tǒng), 建立非物質(zhì)文化遺產(chǎn)GIS系統(tǒng)的平臺框架圖．

3) AR,VR技術(shù)應(yīng)用． 通過AR、 動畫、 游戲等多種數(shù)字資源, 增加民間非物質(zhì)文化遺產(chǎn)與大眾互動的經(jīng)驗, 并通過3D虛擬場景資料、 舊物3D復(fù)原資料等, 虛擬復(fù)原并展示已有的非物質(zhì)文化遺產(chǎn), 以此加深大眾對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的認知．

數(shù)據(jù)庫是創(chuàng)建平臺的基礎(chǔ)[17]． 數(shù)據(jù)庫不僅要盡可能全面地收集和管理信息, 而且要利用表和系統(tǒng)公告來顯示平臺中收集和記錄的信息(表1)．

表1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分布

3 基于GIS的體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)管理與保護系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)框架建立

開發(fā)體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)管理系統(tǒng), 是GIS技術(shù)在體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)應(yīng)用開發(fā)中的重要環(huán)節(jié)． 其中, 三維場景和角色動畫設(shè)計、 高精度數(shù)字模型及文化元素交互設(shè)計、 三維場景構(gòu)建與渲染等都是系統(tǒng)建立過程中的關(guān)鍵技術(shù)[18]． 虛擬現(xiàn)實技術(shù)可對體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承人角色的動畫制作提供真實感的人物模型, 可以利用動作資源庫中的動作數(shù)據(jù)生成角色動作動畫等． 應(yīng)用Web-GIS等多種技術(shù)可把多種形式的體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)信息系統(tǒng)綜合起來, 同時借助移動互聯(lián)網(wǎng)等交互體系平臺實現(xiàn)體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)可視化產(chǎn)品的傳播, 使體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)管理系統(tǒng)成為現(xiàn)代技術(shù)條件下比較適合大眾傳播的一種創(chuàng)新平臺． 體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)管理系統(tǒng)平臺框架如圖1所示, 具體實現(xiàn)步驟為:

1) 建立非物質(zhì)文化遺產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)信息管理系統(tǒng)． 其中, 非物質(zhì)文化遺產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫由GIS數(shù)據(jù)庫、 多媒體數(shù)據(jù)庫、 模型數(shù)據(jù)庫組成． 非物質(zhì)文化遺產(chǎn)信息管理系統(tǒng)包括GIS空間分析技術(shù)、 信息管理技術(shù)和3D應(yīng)用技術(shù)．

2) 通過數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng), 構(gòu)建體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)資源共享與服務(wù)系統(tǒng)． 用戶可通過該系統(tǒng)完成注冊、 瀏覽、 檢索、 發(fā)布等數(shù)據(jù)公布與服務(wù)功能．

3) 通過構(gòu)建體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)多媒體交互體系平臺, 完成體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)情景建模的交互設(shè)計以及知識建模技術(shù), 實現(xiàn)體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的可視化．

圖1 基于GIS的體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)管理平臺框架圖

3.2 基于GIS遺產(chǎn)研究的空間分布模式

為了對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的空間分布進行分析, 需要通過GIS空間分析技術(shù)來實現(xiàn)． GIS空間分析指在GIS里實現(xiàn)分析空間數(shù)據(jù), 即從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對象的空間位置、 分布、 形態(tài)、 形成和演變等信息并進行分析, 主要包括平均最近鄰指數(shù)、 標準差橢圓、 核密度分析和空間相關(guān)分析[19]． 平均最近鄰指數(shù)是衡量點物在內(nèi)部空間的分布程度． 體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的空間分布類型可以通過平均最近鄰指數(shù)來區(qū)分, 如下式所示．

(1)

ANNI表示平均最近鄰指數(shù),ANNO表示實際最近鄰距離,ANNE表示理論最近鄰距離,dij表示任意一項體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)與其最近的體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)之間的距離,n表示點數(shù);A表示研究區(qū)域面積．

地理集中指數(shù)用于衡量元素分布的集中程度, 其值越大, 元素的集中程度越高． 其計算公式為:

(2)

式(2)中,G表示地理集中度指數(shù);xi表示體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)在區(qū)域i的數(shù)量;T表示總數(shù);n表示區(qū)域總數(shù)． 如果設(shè)Gi為理想的地理集中指數(shù),Gr則表示為G和Gi比值的地理集中度, 其計算公式為:

(3)

當Gr的值大于1時, 表示體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)分布趨于集中, 且分布集中程度隨著Gr值增大而增大． 相反, 則意味著體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的分布較為均勻．

本文引入基尼系數(shù)來代表分布均勻性, 其多尺度空間取值范圍為[0, 1]． 基尼系數(shù)的增加意味著空間分布均勻性元素含量的增加． 計算公式如式(4)、 式(5)所示:

(4)

C=1-Gini

(5)

式(4)、 式(5)中,C為元素分布均勻性, 用來表示空間要素占各要素不同分區(qū)的百分比,Wi表示i區(qū)域排序的累計比例順序;n表示分區(qū)總數(shù)．

由于空間和尺度分布不同, 非物質(zhì)文化遺產(chǎn)要素的不平衡指數(shù)能測度空間分布均衡度不同區(qū)域的元素, 取值范圍為[0, 1]． 空間要素分布均衡度隨著不平衡指數(shù)降低而提高． 計算公式為:

(6)

式(6)中,S表示不平衡指標;n表示區(qū)域數(shù);Yi表示第i個分區(qū)中所有元素的空間元素之和的百分比．

密度函數(shù)可以反映點密度與鄰里元素的空間． 設(shè)核心體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)密度為f(x), 則公式為:

(7)

式(7)中,x表示待估計點的位置;dis表示搜索半徑為r點到圓心的距離;n表示點數(shù);k表示核密度方程．

3.3 增強現(xiàn)實系統(tǒng)的3D技術(shù)實現(xiàn)方法

為了對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)進行三維數(shù)字化呈現(xiàn)(圖3), 即為用戶提供虛擬化現(xiàn)實的體驗效果, 需要通過3D技術(shù)進行實現(xiàn)． 3D技術(shù)是增強技術(shù)的一個重要現(xiàn)實系統(tǒng)研究[20]． 3D增強現(xiàn)實技術(shù)在博物館、 古文化遺址、 文化遺產(chǎn)等領(lǐng)域有著很大的發(fā)展空間, 可以讓參觀者更好地了解文化遺產(chǎn), 提升他們的學習動機, 增進他們與非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的交流． 三維增強現(xiàn)實技術(shù)對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)進行了有效的保護, 加強了學習環(huán)境, 為遺產(chǎn)管理和保護平臺的設(shè)計和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)． 同時, 體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的原貌可以通過三維物理建模或還原相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫, 從而實現(xiàn)高精度、 實時性和長期保存．

利用基于Kinect深度攝像頭的虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn)無形文化遺產(chǎn)三維模型的構(gòu)建, 需要進行坐標系轉(zhuǎn)換和投影操作[21]． 世界坐標系的點表示為齊次坐標, 即Xw(xw,yw,zw, 1)T在圖像上的投影平面表示為X(x,y, 1)T． 兩者之間的關(guān)系為:

(8)

如果Xw在曲面實平面上, 則zw=0, 式(8)可以轉(zhuǎn)化為式(9):

(9)

式(8)中, 攝像機內(nèi)部參數(shù)表示為K, 外部參數(shù)表示為M．

實現(xiàn)三維建模首先需要觀察真實場景中的自然特征點, 并對其進行跟蹤． 同時, 三維坐標在觀測中投影出相應(yīng)的特征點二維圖像坐標系, 可建立它們之間的對應(yīng)關(guān)系． 在此過程中, 可以使用單應(yīng)性來得到每一幀圖像的矩陣, 從而估計出姿態(tài)信息． 最后, 本文使用這些信息來進行三維建模計算．

假設(shè)在徑向坐標中有一個點空間表示為X=(U,V,W, 1)T, 坐標在不同的觀察角度下, 圖像平面上的點被表示為x1={u1,v1, 1},x2={u2,v2, 1}, 其在徑向坐標系中的位置可由式(10)計算而得:

(10)

圖像坐標系包括兩個維度的像素坐標系和一個成像平面． 假設(shè)每個像素的物理尺寸在x軸和y軸方向分別是dx和dy控件中任意像素點的變換關(guān)系, 則兩個坐標系下的圖像為:

(11)

由于攝像機的制造工藝不同, 因此轉(zhuǎn)換關(guān)系為:

(12)

攝像機的位置在任何場景是任意的, 所以需要確定相機位置并借助其他物體的世界坐標, dinate系統(tǒng)與攝像機坐標系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系可以用旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量表示, 設(shè)置坐標系下的一點兩個坐標系(Xw,Yw,Zw, 1)T, (Xc,Yc,Zc, 1)T, 變換關(guān)系為:

(13)

式(13)中, 正交單位矩陣表示為R, 三維平移矢量表示為t=(tx,ty,tz),t和M1表示為4*4．

在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中, 虛擬對象的位置需要通過虛擬坐標系來表示． 因此, 虛擬坐標系統(tǒng)與世界之間的變換坐標系為:

(14)

4 實驗分析與研究結(jié)果

4.1 數(shù)字景觀技術(shù)在體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)上的實驗分析和研究結(jié)果

本文以我國傳統(tǒng)體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)為例, 對其進行數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用分析． 根據(jù)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)庫, 可將我國體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)劃分成不同類型(圖2)． 大多數(shù)體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目可以按12種類型分類． 由于綜合競爭的分類具體有幾個項目不能確定, 所以將他們統(tǒng)一歸為一個新的類別, 即民間娛樂． 其中, 武術(shù)是體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的最大類別, 約占總數(shù)的60%． 第二大類別為民間娛樂, 約占總數(shù)的20%． 其他項目如國際象棋、 摔跤、 球類游戲、 皇家禮儀、 劍術(shù)等都有一定數(shù)量的占比． 無論是從總體上看還是從不同級別上看, 我國體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)類型分布存在較為不均衡的特點, 差異性較為明顯． 其中, 武術(shù)較多, 而跟蹤和實地活動、 水上活動、 滑冰和滑雪這3個項目占比較少．

圖2 我國體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項目的類型結(jié)構(gòu)

圖3顯示了我國體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的區(qū)域和省級分布, 不同顏色代表不同地區(qū)體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)量．

圖3 我國體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的區(qū)域分布

如圖3所示, 華北和華東地區(qū)擁有最多的體育項目非物質(zhì)文化遺產(chǎn); 其次是華中、 西北以及西南; 我國體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)發(fā)布較少的是東北和華南地區(qū)．

如圖4所示, 運用GIS技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)人物形象． 虛擬現(xiàn)實構(gòu)建的三維模型技術(shù)可使用戶沉浸在虛擬環(huán)境之中, 獲得與現(xiàn)實世界同樣的體驗, 形成身臨其境的感受． 因此, 通過這種方式可使更多的民眾了解體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的內(nèi)涵和精神, 促進體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護和傳承．

圖4 非物質(zhì)文化遺產(chǎn)虛擬人物形象構(gòu)建

4.2 數(shù)字景觀技術(shù)在傳統(tǒng)文物遺產(chǎn)上的實驗與應(yīng)用

4.2.1 數(shù)字遺產(chǎn)可視化顯示

本文所論述的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)以傳統(tǒng)文物為例, 使用虛擬現(xiàn)實中的可視化技術(shù)進行數(shù)字呈現(xiàn)(圖5)．

圖5 模型渲染過程

如圖5所示, 準備一個陶瓷手工雕刻壺作為模型, 通過調(diào)整點、 線和曲面節(jié)點, 盡可能接近真實達到最準確、 最簡潔的效果, 并通過3DMAX設(shè)置表面紋理． 展開具有稍微復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和弧度, 是為了使平面紋理更精確地對齊模型, 并完成最終渲染．

交互式虛擬固定位置顯示圖的效果顯著, 提供了用戶和用戶之間的物理通信場所, 同時消除了從物理認識看虛擬陶器的時間成本, 實現(xiàn)了一體化顯示和效益輸出．

4.2.2 虛擬顯示數(shù)據(jù)采集比較

目前, 常用的數(shù)據(jù)采集方法有3種坐標系測量方法、 激光三角測距方法、 結(jié)構(gòu)光方法和計算機斷層掃描技術(shù)(Computed Tomography, CT)[22]． 掃描圖像后, 大量點云獲得了數(shù)據(jù)． 按照掃面設(shè)備和掃描質(zhì)量可以分為無序點云、 噪聲點云和冗余點云． 本文比較了在不同回調(diào)信號強度下非物質(zhì)文化遺產(chǎn)場景點采集的云信號速率(圖6), 信號強度間隔控制在0.35～0.65． 當回波信號強度從0.33增加到0.44, 采樣提高了32.36%+e, 激光回波信號區(qū)域無形實體在0.47～0.58之間．

圖6 非物質(zhì)文化遺產(chǎn)實體收集數(shù)據(jù)

為了驗證本文模型在加載場景中的應(yīng)用效果, 設(shè)計了加載場景前后對比數(shù)據(jù)(圖7)．

圖7 本文模型場景加載前后數(shù)據(jù)對比

如圖7所示, 通過不斷增加視點與文物之間的距離, 分析模型加載之前和之后的區(qū)別． 從圖7可以看出, 本文模型可以有效縮短加載時間, 尤其是當視點更接近文物展品且數(shù)據(jù)量很大時, 優(yōu)化時間更明顯． 為了獲得最佳的圖像質(zhì)量和顯示時間, 采用加載機制可以確保當前幀的最佳加載多細節(jié)層次模型(Level of Detail, LOD)級別, 并適當降低一些不重要模型的LOD級別以減少場景． 本文模型可以降低LOD級別, 有效地提高簡化后的質(zhì)量造型, 確保最佳畫面效果, 讓用戶可以在場景中瀏覽文物, 從不同角度展示并實現(xiàn)虛擬場景的實時漫游．

5 結(jié)語

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)是一個民族、 一個國家精神文明發(fā)展的結(jié)晶, 更是歷史文化積淀的結(jié)果． 相比其他傳統(tǒng)文化遺產(chǎn), 非物質(zhì)文化遺產(chǎn)具有很大的不穩(wěn)定性和傳承難度． 數(shù)字景觀技術(shù)的發(fā)展可以很好地補充傳統(tǒng)管理方法的各種不足, 充分運用數(shù)字化景觀技術(shù), 對保護非物質(zhì)文化遺產(chǎn)具有重要意義． 本文分析了數(shù)字景觀技術(shù)、 GIS技術(shù)、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強現(xiàn)實技術(shù), 并根據(jù)我國現(xiàn)狀提出了非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護數(shù)字化策略, 對我國傳統(tǒng)體育非物質(zhì)文化遺產(chǎn)進行了數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用與分析, 且對傳統(tǒng)文物實現(xiàn)了可視化數(shù)字呈現(xiàn)． 數(shù)字景觀技術(shù)為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保存和傳播提供了新的途徑, 具有重要意義．