虚拟陈展中档案展品多价值维度的数据重构研究

张富 张璇 王莹 曾晓晶

关键词：虚拟陈展；档案价值；信息组织；图数据库；数据重构；档案陈展；多维叙事

1 引言

传统展览方式一般以静态为主、动态为辅，其空间一般都是固定的，不利于内容和形式更新扩展[1-3]。随着计算机和网络技术的发展，人们对交互体验要求越来越高[4]，数字化陈展成为必然需求。

数字化陈展是对现实展品的数字化展示，展品所蕴含的信息能生动直观地在计算机上模拟呈现，并基于互联网提供沉浸感、真实感的互动体验[5-8]。数字化陈展更加深度探讨人、展品、空间三者之间更多的联系，实现一定的补偿性平等沟通[9，10]，支持观众与展品的多通道互动交流，能为观众提供非顺序、个性化的观展体验。同时，支持跨越时空的虚拟展示[11 ]，是传统展览在时空上的延伸，也是对展览体系架构、信息传播形态以及场景内涵的多维度演变与转型升级[12-15]，在信息化时代的大背景下，具有非常广阔的发展前景[16]。

2 档案陈展的叙事特点

2.1 档案数字化陈展的基本概念。从空间可视化技术角度，档案数字化陈展是采用可观看、可触达的档案“数字展品”在网络数字二维空间或虚拟数字三维空间内的转化式再现和重构式呈现，以实现对档案及其实践中所涉及的各类对象和活动的价值传递。它将拓展档案机构对传统档案展品和档案展览的认识，即档案展览不再是单纯的一种开发形式和表现方式，而是转变为档案信息开发空间可视化应用的一种实践路线和技术底座，档案展品也将成为分析空间可视化技术应用视角下档案资源的重要概念。档案数字化陈展的开发设计是对档案业务指导、档案验收监管、库房与特藏库建设、档案爱教基地建设、红色基因与党建宣传等多重场域的可视化应用实践。

2.2 档案数字化陈展的发展阶段。档案数字化陈展的发展大致可以概括为三个主要阶段，如表1所示。虚拟现实技术是集计算机视觉、计算机图形学、人机交互、三维仿真等技术于一体的复合型技术，运用虚拟现实技术可在三维虚拟空间中进行展品的立体式浏览，实现沉浸式虚拟漫游观展和交互体验[17-19]。基于虚拟现实技术的虚拟陈展具有交互性强、仿真度高、容易修改和便于传播四大特点[20]。目前，基于虚拟现实技术的虚拟陈展已成为档案数字化陈展的主流趋势。

2.3 档案陈展的叙事本质。档案不仅是对人类活动的客观记录[21]，而且记录了人们在各种活动中的思想发展[22]。档案数据具有较强的关联性[23]，其承载的档案信息不仅历史地反映了客观事物和思维发展的纵向，而且广泛地反映了事物领域和实践活动的广度[24]，从内容、载体、来源、背景、项目等不同视角多层次维度的显性和隐性知识的组织与表达，对人类生产活动发展可提供有价值的参考信息[25-29]。

因此，档案数字化陈展有别于其他商业、企业数字化陈展，其过程的本质是档案的叙事过程，是从“档案资料展示”到“历史内涵叙事”的价值升华，是人、事、物、场在时空关系上的知识脉络呈现。

3 展示空域内展品数据重组

3.1 档案展品的空间组织特点。档案展品是叙事线索的关键要素与纽带，需从时间、地点、人物、事件、事物、现象、场景中寻求碎片数据之间的隐含关联，以此相互印证、彼此粘连，以完成叙事生态的完整闭环，如图1所示。

因此，在顾及档案数字展品的多种数据格式（如，图片、文字、音视频、实物模型）的同时，关键还要充分呈现每一个展品的“产品行为”，以及展品与展品之间的“时间顺序、空间关系、逻辑组织”。

产品行为：即指档案资料当作为数字展品时，为满足某种需求表现出的行为属性。

时间顺序：即指档案展品所承载的时间维度信息，包括但不局限于发生时间、记录时间、存档时间等时间信息。

空间关系：即指档案展品在三维空间上展示时所摆放的位置，以及其拓扑信息，如相邻、相交、相离、包含等空间关系。

逻辑组织：即指档案展品所隶属的逻辑范畴，如开篇、序言、主题、结语等。

3.2 档案展品的多层次数据重组。档案展品的多层次数据重组是基于档案资源的现有数据结构基础上，充分顾及展品信息在“时间顺序、空间关系、逻辑组织、产品行为”属性上的表达，更优化配置展品数据结构，以便达到更好的管理和操作性能。因此，在展示空域内对档案数字展品进行多层次数据重组，不仅便于档案展品的及时修改、补充与维护，而且是档案展品在价值维度上数据重构的基础，如图2所示。

拓扑关系就是描述几何特征元素的非几何图形元素之间的逻辑关系，只关心几何图形元素之间的关系，而忽略几何图形元素的形状、大小、距离和长度等几何特征信息，见图3。

档案数字展品的空间拓扑关系是档案数字展品空间上数据重组的主要线索依据，重点描述展品与展品之间、展品与展厅空域之间的一种空间逻辑关系，此拓扑关系以数据表（SpaceTopology-Tree）进行存储，而展品对象之间的拓扑关系以数据表（ExhibitTopology）进行存储，可采用无回路有向图表示。其中，V0-VN可以代表展品对象，箭头指向代表前后续关系，连线的线型不同代表不同的关系类别（如，相邻、相交、相离等）。

4 面向档案叙事的展品多维数据索引

4.1 档案叙事索引的七要素。档案蕴含着极为丰富的文化、社会、经济等多种知识，当作为数字展品展出时，可以从“时间、地点、人物、事件、事物、现象、场景”七个要素作为叙事线索呈现其内涵价值。

以七个要素作为数据索引依据，不仅能最大程度体现一份档案的价值内涵，也便于实现档案展品数据的快速组织、维护、管理与查找，为档案编研、档案文创后续工作打下数据基础。

4.2 档案展品的多维数据索引。针对每一个档案展品所包含的“时间、地点、人物、事件、事物、现象、场景”等多维度内涵知识内容，采用“关系型+非关系型（NoSQL）”混合数据库进行统一存储，并以此构建“图型”多维索引结构。其中，关系型数据主要用来描述档案数字展品的属性，非关系数据则用来维护多维数据索引。本文以Neo4j数据库作为示例描述档案展品多维数据索引的技术逻辑。

Neo4j是一个高性能的图型数据库，采用属性图模型来描述数据间关联关系，即在一个图中包含两种基本的数据类型：Nodes（节点）和 Relationships（关系）。Nodes 和Relationships 包含key/value形式的属性，并用双向列表保存，Nodes通过Relationships所定义的关系相连起来，形成关系型网络结构，因此，Neo4j具备完全的事务特性、企业级的数据库的所有优势。当查询时，一个Node通过关系，可以方便地找到关系的“起始”Node。

采用属性图模型来描述展品数据间的七要素价值关联关系时，一个档案展品可以看作一个Node，时间、地点、人物、事件、事物、现象、场景七个要素则对应七组Key/value，展品之间的关系记录在Relationships中，包括其空间拓扑关系和七要素关联关系。采用Neo4j数据库实现基于“时间、地点、人物、事件、事物、现象、场景”等多维数据索引，并对Neo4j存储的索引结构进行优化，实现免索引邻接（Index-free Adjacency），即每个节点会保留连接节点的引用，从而这个节点本身就是连接节点的一个索引，这种操作的性能比使用全局索引好很多。

5 结论

档案数字化陈展的本质是叙事过程，档案展品是叙事闭环的关键要素和纽带。在顾及档案数字展品存在多种数据格式的基础上，以展品空间拓扑关系为中心，对展品的产品行为以及展品间的时间顺序、逻辑组织进行多层次数据重组。并在此基础上，从时间、地点、人物、事件、事物、现象、场景七个维度对展品内涵价值进行解析，采用“图模型”记录展品之间的隐含关联，以此相互印证、彼此粘连，保证了档案数字化陈展的叙事生态完整性。