全文刊登于《中国文化遗产》2024年 第1期 P56-61
数字技术的发展导致用于保护、管理和使用遗产及相关数据的新媒体、标准和设备的不断出现。这些先进手段的使用极大地增加了（从现有模拟资源转换而来的）数字数据和（最初以数字形式产生的）原生数字数据的生成。这些数据类型被归类为单个对象和复杂对象。单个对象包括：（1）用于收集、管理、保护和展示遗产资产的文本、图像、视频和音频文件；（2）三维（3D）扫描数据；（3）用于保护科学的计算机断层扫描（CT）和X射线数据。复杂对象包括：包含数据库（DBs）和网站。以上均属于联合国教科文组织（UNESCO）定义的数字遗产类别。《数字遗产保护宪章》[1]的第二条（访问数字遗产）提出了有关确保数字遗产可访问性的信息。
根据格式，数字遗产可分为单一对象：如文本、数据库、照片、视频、图形、软件；多重对象：如网页和数字内容。此外，根据背景和制作方法，还可分为原生数字遗产和数字化遗产。原生数字遗产是以数字格式创建的，可用作基于文化遗产的游戏和展览等数字内容的示例。由于其反映了内容策划者和制作者的理念和观点，所以有必要在档案中一同保留和管理相关材料；同时，必须明确并记录其所有权和版权。数字化遗产是模拟遗产（analogue resources）的数字转换，如将古老文件或书籍转换为数字文件，或是石塔的3D扫描记录数据。这些数字化遗产多用于教育或展览，主要作为数字内容的创意来源，因此有必要建立数据平台以提高可访问性。
博物馆等文化遗产机构需要将遗产数据作为数字遗产数据进行保护、管理和利用，并提高此类数据可访问性的新方法。遗产信息研究的目的在于促进数字遗产数据的可访问性和遗产信息的可用性。本文分析了遗产信息研究的趋势，并介绍韩国在此方面的突出方法和案例研究，其中包括数字策展（digital curation），基于文化遗产相关知识的遗产数据可视化，以及历史建筑信息建模（HBIM）。
一、韩国的遗产信息研究
（一）数字遗产策展
数字策展被定义为选取、保护、维护、收集和存档数字资产的功能。然而，随着对越来越多的数字档案记录使用需求的日益增长，数字策展的概念已超出仅仅存储数据和提供信息的功能，扩展到以智能方式搜索信息并识别数据之间关系，从而提供定制数字信息；也就是说，数字策展是考虑到主动数据使用的数字数据存档过程。这种新方法促进了博物馆等文化遗产机构拥有的遗产数据的保护、管理和使用，并增加了对遗产数据的可访问性。
数字平台，如欧洲数字图书馆服务、韩国国立中央博物馆的电子博物馆服务和国家文化遗产门户等提供了与遗产数据收集、选择和储备相关的数字策展服务。然而，由于这些服务不能反映数据的特征，因数据断链也不能有效提供遗产特性的社会文化背景和遗产数据的语义关系，因此无法确保遗产数据的可持续使用。
确保可持续利用遗产数据的数字策展任务的本质在于提供遗产特性的社会文化背景和遗产数据的语义关系。因此有必要根据遗产数据的特征，开发一个遗产本体和语义遗产数据网络，并设计一个可供公众使用的服务接口，例如虚拟展览。尽管存在这些要求，但目前遗产机构缺乏能够基于对遗产数据和数字策展的广泛理解，而进行可持续遗产数据使用的专家。
1998年，韩国国立中央博物馆开发了标准文物管理系统，以实现其文物的计算化管理。该系统应用于文物管理和旨在提供有关韩国国家博物馆信息的整体服务。系统包括133个特定元素，分为基本项目、管理项目、文物流动项目、按主体分类的特定项目和按组织分类的管理项目。这个系统基于确定的特定元素支持审查、搜索、表单打印以及网络服务等功能。
在更新后的博物馆网站上，访客可以使用基本关键字搜索功能并应用附加信息，比如拥有目标物件的机构、目标物件的起源、创作时期以及材料，来搜索韩国博物馆的藏品；可以下载并使用所搜索数据的图像。这些成果源自2015—2016年实施的国家文化遗产数据库建立项目。由于该项目的实施，更新后的电子博物馆网站提供了112家博物馆的29万件藏品信息和70万张藏品图像。
国家遗产门户（The National Heritage Portal）是一个综合信息系统，提供约250万项带有文化遗产特性的丰富的数字内容，包括主要指定的文物（例如国宝和其他类型的指定文物），以及韩国所有博物馆所拥有的文物。这一门户是建立全面国家文化遗产信息系统项目的一部分。该项目侧重于开发一个韩国具有重要价值文化遗产的知识和信息数据库，如国宝和其他类型的指定文物。
此项目具有以下目标：（1）科学保护文化遗产特征；（2）建立适用于韩国各地区的综合管理系统；（3）通过提供在线服务，满足公众的文化需求并增强其创造力，提升生活质量；（4）通过连接文化产业和旅游业，提升文化遗产的价值。
在韩国国立中央博物馆这个具体项目中，为了使数字化文化遗产文物的使用者能够理解文物与其背景之间的关联，发现新知识并获得启发[2]，我们开发了针对文化遗产的特定数据标注和可视化技术，使策展人、文化遗产专家和博物馆参观者等用户能够通过文物之间的关联，轻松快速地获取他们想要的信息。我们设计了一个基于网络的文化遗产数据标注工具，并将其应用于韩国国立中央博物馆的45,692件文物数据。我们还研发了一个基于网络的可视化工具，将Excel电子表格中的特征信息列表转换为可视内容并编辑这些特征。通过可视化的文化遗产缩略图、连接线的含义、搜索功能以及文化遗产的可视化，用户能够快速轻松地获取他们寻找的文化遗产信息。
（二）遗产数据可视化
随着对数据可视化的需求增加，作为数字策展的一种方法，数据可视化已经迅速应用于文化遗产领域。数据可视化是研究数据的视觉呈现，并旨在利用图形提高信息传达的效率。遗产数据可视化旨在增进鉴赏文物时的理解。
数字技术的进步有助于遗产相关机构，如档案馆、图书馆和博物馆，对数据进行数字化并提高数据的可访问性。在过去几年里，已经开发了多种方法来实现文化遗产数据的可视化。一项研究展示了文化遗产数据的注释、关联、可视化和浏览的使用案例，并对实现视觉分析的几个方向提出建议[3]。它还旨在通过了解用户的搜索上下文并快速提供相关信息，改善用户对文化遗产的搜索体验。
另一项研究概括总结了与文化遗产收集数据可视化的相关研究，并根据成像技术进行了分类和调查[4]。最终发现，对于时间数据的可视化方法是以2D格式进行研究，而非时间数据则使用列表和幻灯片展示。
时间数据可视化、分级数据可视化、网络数据可视化和地理空间数据可视化是最常用的数据可视化技术。时间数据可视化用于展示一维线性对象，如折线图、线状图或时间轴。例如，折线图显示在一定时间内持续发生的变化，折线图中的多条线表示在一段时间内不同元素的变化。分级数据可视化可以基于数据树显示信息簇，用于显示具有与上层项目共同链接的一组或一套物品。网络数据可视化是显示不同类型相关数据之间复杂关系的有效技术。例如，库存数据的数量可以表示为一个树，由上层节点（例如服装）和下层节点（例如衬衫、裤子和袜子）组成。其示例包括基于点表示数据的散点图，将第三个数据元素添加到散点图的气泡图以及使用不同大小的单词表示词频的词云。地理空间数据可视化用于生成热力图、密度图、地图图表等，表明与目标实际位置相关的数据。例如，可用于根据每家商店显示零售店铺访客数量。
在使用文化遗产数据的过程中，有效展示文化遗产属性之间关系的信息至关重要。不管什么领域，数据使用的首要目标是让最终用户快速、便捷地访问所需信息。因此，利用可视化工具将文化遗产内容可视化的目的在于支持用户快速、便捷地识别这些属性之间的语义关系。也就是说，文化遗产内容的使用者被鼓励去连接甚至是主要语义关系之外的文物之间的次要和三级关系，并将这些连接可视化，从而基于这些联系获得新的知识和信息。
世界博物馆（The Museum of the World）是由大英博物馆提供的服务[5]，它以视觉形式展示该博物馆拥有的文物，按照时间和地点进行展示。该平台根据当前点将文物按年代顺序展示，并将其按所在的大洲进行分类（即非洲、美洲、亚洲、欧洲和大洋洲）。每个大洲用特定的颜色表示，以帮助用户方便地区分；每件文物在时间轴上以对应代表性颜色的点来表示。世界博物馆的一个显著特点是，它还根据诸如艺术与设计、生与死、权力与身份、宗教与信仰以及贸易与冲突等多种主题来展示文物。
探索非物质文化遗产（Dive into Intangible Cultural Heritage）是联合国教科文组织非物质文化遗产网站[6]上，提供的具有非物质文化遗产特性的聚合。它以可视化形式基于关键词呈现相关概念。每个概念由特定颜色表示，而每个概念的大小与其关联频率成比例增加。在表示方法方面，用户可以点击圆圈中出现的关键词，以缩小关键词范围，并最终达到个体的非物质文化遗产特性。这些非物质文化遗产特性的图像呈现在圆圈中。当用户将鼠标光标放在目标图像上时，目标的名称会出现在一个方框中。
我们通过识别每件文物所描绘的图案和含义，并提供一个其他文物之间关系的环境，让访问者能够辨识图案和含义之间的关系。对所选数据，我们从博物馆网站中爬取了所有的文物信息并设计了一个元数据结构。加入了图案、含义以及艺术家的出生和逝世年份。随后，进行了数据清洗的过程，对爬取的数据进行评估和纠错，并添加和补充不充足的数据。我们设计了要嵌入数据管理程序和数据可视化程序的功能以及用户界面/用户体验设计。用户可以根据图案和含义的解释来理解文物之间的关系。此外，文物信息的排列可以改变为以图案含义为中心的词云可视化和以作者为中心的时间轴可视化。
（三）历史建筑信息建模
历史建筑信息建模（HBIM）可定义为将建筑信息建模应用于历史建筑，实现对每个构件的信息管理；HBIM在建筑遗产领域已经进行了许多尝试，以有效地数字化和管理组成多种构件的复杂系统。在建筑遗产中，独特风格、比例、结构和制作方法的知识和信息，与通过记录和口头传承传达的历史知识同样重要，这些知识和信息作为区分建筑遗产时代和风格的重要依据。例如，在虚拟建模韩国传统木构建筑中，连接部件至关重要，因为它们在承受整个建筑物荷载方面具有结构重要性，同时具有重要历史意义，反映了建筑时期。
在韩国进行的用于传统韩国木建筑BIM制作研究和开发项目包括“崇礼门复原过程3D信息构建项目（2012）”[the Sungnyemun Restoration Process 3D Information Construction Project (2012)]和“文化遗产修复历史综合管理系统建设项目（2021—2025年）”[the Cultural Heritage Repair History Integrated Management System Establishment Project (2021—2025)][7]。为了复原因2008年火灾而遭破坏的崇礼门，韩国文化遗产局通过“2012年崇礼门复原过程3D信息构建项目”建立了崇礼门的BIM数据。然而一直存在一个问题，尽管基于建筑图纸建立了3D模型，但连接处的契合和连接表达却被忽略了，即BIM软件和IFC结构并不适用于传统韩国建筑崇礼门的保存和管理。
图1 崇礼门的BIM数据（图片来源：文化遗产管理局《崇礼门复原过程3D信息建设项目报告》，2012）
传统建筑修复技术促进基金会（The Traditional Architectural Repair Technology Promotion Foundation）赞助的“文化遗产修复历史综合管理系统建设项目（2021—2025年）”，目标是国宝中的约221座木结构建筑文化财产。截至2022年，共公布了15个项目，建立了51处文化资产的综合BIM模型。截至2023年4月，又公布了9个项目，并计划建立另外的21处文化资产的综合BIM模型。这些项目都专注于SCAN-to-BIM。令人失望的是，关于配件和接合部位的可视化信息已经简化。
此前的研究在适用性上存在局限。因为它们的方法仅关注每个构件，或局限于特定建筑，不能实施于复杂的装配体系。我们的研究旨在，通过使用HBIM智能建模技术和传统建筑的大规模建模数据来保护历史和文化环境。旨在开发高效的管理技术，要考虑到建筑风格，以创建包括尺寸、形状和色彩信息在内的数据资产。
图2 文化遗产修复历史集成管理系统（图片来源：韩国传统建筑与技术基金会，2021）
我们建立了一个构件分类系统，根据建筑和构件代码创建数据库，并对传统建筑中的构件单元进行程序化建模[8]。通过开发形状语法建模引擎，使用脚本创建基于规则的建筑，我们创建了一个参数化组件转换语法，并根据编写的脚本将功能和规则系统化，设置为表示组件之间相关性的模板。该脚本模板用于通过HBIM管理和创作工具，对大规模建筑遗产群进行建模。
图3 使用基本模型和OBJ模型进行建筑遗产结构的三维建模的HBIM技术
二、遗产信息研究的未来方向
在未来，预计遗产信息研究的发展方向如下：首先将进行关于数字遗产的元数据设计研究，这些元数据能够反映文化遗产数据的特征并包含使用所需的信息；其次是本体设计，用以界定遗产数据之间的语义关系。基于本体的语义网络可应用于语义搜索和体验内容，如网络服务、媒体墙和元宇宙，以提高对数字遗产的访问。我们将构建一个能够可视化建筑遗产相关信息的可视化与多种类型遗产以及有形和无形遗产信息之间关系的本体模型，并基于此开发内容。
（一）人工智能叙事
我想提议把基于人工智能的叙事、智能遗产数据平台和世界遗产阐释数据方面的研究作为遗产信息研究的预期主题。现有的文化遗产叙事服务单向向游客重复传送固定信息和知识。有必要开发技术，根据游客的兴趣自动生成并提供文化遗产解说内容。数据库可以通过融合照片和视频中展示的文化遗产中的图标和图案等视觉元素，以及文学作品中发现的叙事、历史背景和历史意义等非视觉元素来构建。有了该数据库，我们可以根据游客的兴趣提出个性化的叙事。
（二）智能遗产数据平台
文化遗产机构和博物馆拥有多个部门，包括遗产管理、保护科学、展览和档案，每个部门都有各种格式和类型的数据；这些数据必须根据需求和目的进行共享和利用，但目前的数据平台结构不支持这一点。智能遗产数据平台的目标是转换和创建遗产信息，使其可以作为适合该领域目的的数据进行使用。通过为数据结构归档开发一个数字遗产平台，可以高效收集各博物馆的遗产数据。它可以被管理和利用，并采用基于人工智能的遗产数据分析和搜索技术；通过这个平台，任何人都可以轻松使用平台和服务内容。针对本研究，我们开发了以下方法：现有数字文化遗产数据分析以创建数字数据，标准化和高质量标准化的文化遗产数字数据转换研究，数据结构归档技术开发以高效管理文化遗产数据，基于目录标记的搜索和推荐技术的开发，以及基于人工智能的自动分类技术的开发。
（三）世界遗产解说数据
世界遗产的阐释和展示是一系列广泛的活动和方法，用于理解和传播世界遗产的价值。对世界遗产地的阐释和展示基于单个遗产地，并贯穿遗产登记、保护、传承和利用的实施过程。随着数据的生成，遗产地被分散成多种类型；然而目前并没有数据界定和标准化。本研究旨在为构建世界的阐释与展示整合数据库，明确数据标准、方法和系统。
作者简介
李宗旭（Jongwook Lee），韩国传统文化大学文化遗产产业系助理教授，联合国教科文组织亚太地区文化遗产保护与修复能力建设教席，bellee85@gmail.com。
李霜宁，米兰理工大学建筑、建成环境和建造工程学院（DABC）公派博士候选人。
（文章参考文献和注释略，图片统一由作者提供）
