融媒体视阈下红色文化可视化模型建立及系统优化

2022-12-03

习近平总书记在十九大报告中指出“要弘扬中国传统文化, 坚持文化自信、道路自信、制度自信”。加强红色文化传播无疑是实现“文化自信、道理自信、制度自信”的有效措施[1]。红色文化是指由中国共产党人和人民群众创造的革命文献、文物、文化资源、艺术作品、事迹等的综合。宣传红色文化在当今社会具有重要的意义:在政治方面, 为习近平新时代中国特色社会主义思想体系建设提供丰富的资源;在经济方面, 可以实现以文化促经济, 推动红色产业经济发展;在教育方面, 可以拓宽思想政治教育渠道, 增强思政教育的育人效果;在文化方面, 可以晚上中国民族文化的内涵, 为坚持我国“文化自信”提供有效途径[2]。

一、红色文化传播中“融媒体”与“可视化技术”的融合

融媒体时代, 媒体融合的勃兴和可视化技术的成熟为红色文化的传播育人提供新的机遇和挑战。充分利用互联网载体, 整合报纸、广播、电视、图书、博物馆、文艺作品等既有共同点与, 又有互补性的不同类别的媒体, 在人力、内容、宣传等方面进行深入的整合, 可以实现红色文化传播“资源融通、内容兼融、宣传共融、利益共融”[3]。

借助可视化技术, 可以使呆板的数字立体化, 使乏味的文字叙述生动化, 增强红色文化传播的育人效果。当前社会传统的信息交互方式已经无法满足人们的需求, 虚拟现实技术的迅猛发展, 使得传统的信息交互实现了可视化, 显著提升了信息传播的效果。

二、融媒体可视化红色文化系统结构设计

为实现红色文化的融媒体可视化传播, 笔者设计了一套红色文化可视化传播系统模型。系统基于采用X3D标准, 采用多层次、分布式存储方案, 通过红色文化资源建模、场景重用等手段对构建的融媒体资源进行虚拟场景优化。系统采用B/S架构, 即客户层、业务处理层、数据层。运用分层思想进行模块划分, 分层是为了隔离各个模块, 使其完成各自的功能, 达到松耦合的目的。

三、红色文化资源三维模型的创建

在进行虚拟场景建模的过程中保证各个模型之间的比例协调, 包括模型的位置、大小和相对距离, 同时在保证对红色文化资源高度还原的前提下, 尽量减少面数, 抓住建筑主体结构。红色文化资源的建模工作主要分为三部分:第一部分为搜集红色文化资源基本状况的详细资料, 通过资料搜集对红色文化资源的历史原貌进行还原, 为后续虚拟场景建模提供资源支持。为了达到红色文化资源模型的高度还原, 需要对建设的虚拟场景进行实地调研, 确定该红色文化资源的各种建筑参数并拍摄实景图片。第二部分为针对选定的虚拟场景进行详细模型搭建, 针对红色文化资源建筑物的建模是虚拟场景搭建的重要部分, 也是虚拟现实再现真实场景的重要环节。从人眼见的实体触发, 将虚拟模型和实景贴图相结合, 构成红色文化资源的再现展示。在该部分的建模过程中针对远景建筑物使用贴图纹理的方式, 针对需要详细建模的建筑物采用外景建模和内景漫游的方式实现, 采用X3D的In Line节点将不同层次的虚拟场景数据进行合并处理, 通过建立索引文件将红色文化资源的建筑物、地形等图层联结, 并添加场景控制脚本。该部分使用支持VRML语言的CAD工具, 例如3DMAX和unity3d等, 使用该工具建模进行地物实体的模型建立, 并在模型数据中加入纹理等属性信息, 真实的反应红色文化资源的地貌特征和建筑细节。建立模型完成之后, 选用VRML格式进行导出, 最终通过转换工具将其转换成X3D格式。由于XML编码能够与浏览器和应用程序实现高质量兼容, 所以采用XML作为X3D的语法, 通过XML编码可以简化系统管理和控制, 同时能够高效的完成数据传输和校验。将搭建好的模型结合红色文化资源实地的地理位置, 通过偏转角度、缩放比例等方式调整模型, 使其满足高还原度原则。第三部分为结合图片处理工具Photo shop对素材中的图片进行处理, 使用这种方式将极大的提高虚拟场景的还原度。除此之外, 适当的调整场景中光照角度和亮度、添加可交互场景控制的脚本代码, 也可以提高模型的完整度和还原度。在建模的过程中需要尽量保持历史原貌, 突出红色文化资源的文化内涵。

四、虚拟场景交互的实现及系统优化

用户与虚拟场景的交互行为是用户学习红色文化和了解红色文化资源的主要途径, 用户通过虚拟场景中内置的行为按钮触发交互, 动态场景交互有两种方式, 静态交互和动态交互, 静态交互技术是指场景中所有的交互都由后台设计, 没有提供可以实时交互的触发器和传感器;动态交互技术是指用户可以根据需要修改当前浏览路径, 或者使用当前场景中的触发器和传感器, 完成对虚拟场景中浏览路径的修改和内置红色文化宣传点的欣赏。在红色文化资源虚拟场景中, 用户与虚拟场景的交互分为多角度、多方面, 需要提供针对不同用户的个性化展示, 用户可以通过计算机输入设备实现从不同角度、使用不同的运动方式欣赏该场景, 也可以对感兴趣的场景进行详细观察, 深入了解红色文化资源中的革命故事, 体会革命精神。本文主要通过动态场景交互技术实现用户与虚拟场景的交互。用户通过Java Script的API访问X3D文件, 触发已经定义好的触发器, 通过Script节点启动Java程序, 在该程序中构造相应的实体并使用相应服务接口。通过对X3D标准中的Script节点的编程, 动态的修改该节点的属性, 达到用户与虚拟场景之间的动态交互。建立触发器的具体步骤如下:

完成虚拟场景的搭建之后, 由于构建包含较多红色文化资源的虚拟场景使用到的素材较多, 用户在使用浏览器或者应用程序进行访问时会出现较长的时延。系统的优化分为模型优化和传输优化。模型优化的主要工作分为两点:一是使用3DMAX等建模工具进行模型建立过程中的, 尽量避免对模型的无效面贴图, 无效面是指用户在浏览的过程中无论通过任何浏览路径都无法查看的模型面。除此之外, 适当的模型比例也是模型优化的关键。二是X3D技术中对代码的简化处理, 同一个文件中多处使用同一节点名称, 可以使用USE节点名称, 实现代码简化。传输优化是指提高红色文化资源下载到用户使用的浏览器和应用程序的速度。主要技术是高速网络传输技术以及先进的压缩解压技术等。在数据传输优化时, 常使用场景重用、场景分割组合和实例复制等手段。场景重用技术的原理是将虚拟场景中相同的对象或形状单独进行定义, 在其他场景进行使用时, 可以直接使用该模型的DEF名称, 通过USE引用实现该对象或形状的重用, 这种方式将极大的减少具有较多重复结构的红色文化资源的建模规模, 直接减少用户下载量。而场景分割组合技术是将规模较大的红色文化资源模型分割为小的X3D文件, 通过内联节点实现对不同X3D文件的调用, 实现大规模场景的组合。

五、总结

本文基于X3D标准设计出红色文化资源可视化设计方案, 使用户“沉浸”在虚拟场景搭建的红色文化资源中, 将分布在全国各地的红色文化资源进行集中展示, 该方案中涉及到X3D技术的具体实现步骤和原理, 以符合X3D的XML格式进行数据存储和传输。通过该方案的设计, 将红色文化资源以网页或者应用程序的形式展现在用户面前, 满足当前社会对于弘扬红色文化的需要, 解决了红色文化开发利用的深度不够, 形式单一, 缺乏创新等不足, 实现了互联网与红色文化的结合。

摘要：融媒体的勃兴和可视化技术的成熟为红色文化的传播育人提供新的机遇和挑战。本文基于X3D标准设计出红色文化可视化设计方案, 将红色文化资源以符合X3D的XML格式进行数据存储和传输。通过该方案的设计, 将红色文化资源以网页或者应用程序的形式展现在用户面前, 满足当前社会对于弘扬红色文化的需要, 实现了互联网与红色文化的结合。

关键词：红色文化,融媒体,可视化