基于虚拟现实的非物质文化遗产资源数字化管理系统设计

来源:用户上传      作者:

　　摘  要： 传统的非物质文化遗产资源数字化管理系统效率低，管理过程安全性差。为了解决上述问题，基于虚拟现实技术研究一种新的非物质文化遗产资源数字化管理系统。将传统的上位机与RI8Q微处理器进行结合，共同处理和监控系统数据，选择RI8Q微处理器处理数据，同时加入NAND结构的存储器。通过需求分析、建模、代码编写、系统调试实现软件程序。为检测管理系统效果，分别设定效率检测实验和安全性检测实验，结果表明，基于虚拟现实的非物质文化遗产资源数字化管理系统管理过程安全性很高，效果更好。
　　关键词： 非物质文化遗产; 数字化管理; 系统设计; 虚拟现实; 数据处理; 安全性检测
　　Abstract： A new digital management system for the intangible cultural heritage resources is studied based on the VR （virtual reality） technology because the management efficiency and management process security of the traditional digital management system for the intangible cultural heritage resources are poor. The traditional upper computer is combined with RI8Q microprocessor to process and monitor system data. The selected RI8Q microprocessor is used to process the data and the memorizer with NAND structure is added in the system. The development of the software program is implemented by means of the requirements analysis， modeling， code compilation， and system debugging. The efficiency detection experiments and the security detection experiments were set respectively to detect the effect of the management system. The results show that the VR?based digital management system of the intangible cultural heritage resources has high security in the management process and has good effect.
　　Keywords： intangible cultural heritage; digital management; system design; virtual reality; data processing; security detection
　　0  引  言
　　目前，世界各地對物质文化遗产进行了大量的研究和保护，然而非物质文化遗产保护工作却比较落后。在我国保护非物质文化遗产这一领域，属于刚刚起步阶段[1]。随着信息技术的发展，物联网为人们提供了新的检索方式，因此利用物联网对非物质文化遗产数字资源进行管理是一个很有发展前景的构想[2]。本文从非物质文化遗产的管理需求出发，通过宏观分析，引入虚拟现实技术建立一种新的非物质文化遗产资源数字化管理系统，对系统的处理器、存储器和传输器进行设计，并分析系统功能[3]。通过与传统系统进行对比，验证了该系统的管理效果。本文的研究对于非物质文化遗产的管理有重要意义。
　　1  系统硬件设计
　　基于虚拟现实的非物质文化遗产资源数字化管理系统硬件结构如图1所示。观察图1可知，本文将传统的上位机与RI8Q微处理器进行结合，共同处理和监控系统数据。上位机是整个通信系统的核心部分，能对整个局域网的节点、数据进行有效的控制与管理。RI8Q微处理器整体的操作系统是WinCE。处理器是整个控制中心，也是最主要的中枢部分[4?5]。RI8Q微处理器结构如图2所示。
　　本文选择的RI8Q微处理器具有兼容性强、功率低、速度快、集成度高等优点。在PUC方面，采用KY400架构，具有最先进的节能高性能技术。该CPU的制造工艺让微处理器的主频提高了2.5 GHz，同时优化内部的控制器，并在该结构内安装了业界领先的LPD4内存[6]。在工艺上，CPU使用高密度集成、高性能的28HPM工艺，使得CPU主频达到2.3 GHz时不会产生更高的能耗。还采用最新的信号处理器，可以让多种应用程序以超低的功耗运行，更快的进行高级编辑[7]。
　　本文设计的存储器使用的是新一代的数据存储器NAND结构，具有体积小、能耗低、容量大等特点。通过分时复用传递数据命令，经过读/写、擦除，送出的地址[8]为56 B。存储器结构如图3所示。
　　该结构的器件由8个块组成，每块有48页，每页[9]有546 B。本存储器内部有两个存储区，分别为内存储区和外存储区。内部存储区域包含了324 B，双映射字节占128 B，剩下的则是寻址的普通字节[10]。本存储器的单片机部分还设有一个8 KB的RAM，寻址范围可覆盖到84 KB以外的外部存储器地址，单片机外部设有一个存储器接口，用于访问来自外部存储器的数据[11]。 　　传输器是由光纤产生隔离传输设备，其用了光纤传输信号，可以在一定程度上隔离高低压，在系统遭受巨型雷电打击的情况下不会使雷电信号进入系统。此方法不仅可以生成避雷器数字化监测，而且消除了系统大概率遭雷击的可能性。传输器传输过程如图4所示。
　　传输器传输的信号主要有四种。第一种是正常的视频信号，其是一种视频基带类信号，是非平衡方式。双绞线传输具有极强的抗干扰力，因此要使用双绞线传输视频信号，则需将视频信号转换成平衡信号。第二种是平衡模式的视频信号。大部分监控设备的输入端口都是非平衡方式的，因此需把双绞线传输过来的平衡信号再转换成非平衡信号。第三种是高磁通量信号。它只起到平衡与非平衡之间转换的作用，不会带来失真，更不会产生噪声。第四种是非平衡信号。由于视频信号在双绞线上传输时信号的衰减特别严重，所以在双绞线传输之后的信号，一般情况下都经过一个放大电路，然后对于衰减情况采取修复模式，最终变换成非平衡信号，供监视器等后级器材使用。
　　2  系统软件设计
　　在完成结构设计后，对软件进行开发。软件开发流程是先对系统的需求进行分析，根据分析的需求建立基本模型，设计系统模块和数据庫。分解模块后，针对每个模块编写对应的代码，整合各个模块的功能并进行调试，发现系统存在的问题后，再针对问题进行扩展和完善。为了确保系统的安全性，在登录时，必须要使用用户名和密码才能登录。非物质文化遗产数字化管理系统登录流程如图5所示。
　　3  平台效果测试
　　3.1  实验目的
　　为了检测本文研究的基于虚拟现实的非物质文化遗产资源数字化管理系统的有效性，与传统系统进行对比实验设计，根据结果分析系统效果。
　　3.2  实验过程
　　实验参数如表1所示。
　　3.3  实验结果与分析
　　管理效率对比结果见图6。分析图6可知，当管理个数为10个时，传统系统的管理时间为82 s，本文系统的管理时间为51 s;当管理个数为20个时，传统系统的管理时间为85 s，本文系统的管理时间为53 s;当管理个数为30个时，传统系统的管理时间为92 s，本文系统的管理时间为46 s。管理安全性对比结果见表2。危险指数越高，系统的管理安全性越低。根据表2可知，本文研究的系统危险指数远远低于传统系统。由此可见，本文研究的系统在运行过程中更加安全，更加稳定。
　　3.4  实验结论
　　本文研究的非物质文化遗产同时具备多项功能，由于在接收到命令后，系统的硬件模块是同时运行的，所以工作过程安全性极高，稳定性好。本文研究的系统由于经过了一段时间的调试，所以操作简单，容易上手，能够满足用户提出的各项要求。每项非物质文化遗产都有对应的编号，用户在上传信息后，信息须通过后台审核才能显示，保密效果好。相较于传统系统，本文系统在运行成本上也具有很大的优势，是一个十分具有发展前景的管理系统。
　　4  结  语
　　本文引用虚拟现实技术，针对非物质文化遗产设计一种数字化管理系统。对非物质文化遗产的管理需求进行分析，采用不同概念设计模块，通过详细设计完善系统硬件结构，在分析需求后，进行概念设计和相机设计。该系统具备浏览、查询、发布、管理等功能，运行过程简单，稳定性高，能够实现对象的数字化管理和保护。
　　参考文献
　　[1] 沈旭，梁坤华.非物质文化遗产数字化保护传承系统研究与设计[J].软件，2018，33（2）：57?61.
　　[2] 谭必勇，张莹.从非物质文化遗产数字化看档案信息资源开发利用[J].档案管理，2017，64（2）：55?57.
　　[3] 赵富学.基于信息集成服务的少数民族体育非遗资源档案数字化平台建设研究[J].贵州民族研究，2019，13（1）：121?125.
　　[4] 王淑娟，王晓如.西安非物质文化遗产资源网络化保护[J].西安文理学院学报（社会科学版），2018，14（5）：10?12.
　　[5] 秦珏，王文杰.基于SQLServer数据库平台的设计与实现：以《江西非物质文化遗产资源库》后台管理系统为例[J].文存阅刊，2018，63（7）：189.
　　[6] 倪晓春，张蓉.关于非物质文化遗产档案数字资源库建设的思考[J].档案学通讯，2017，25（2）：53?57.
　　[7] 禹梅，丁劼.信息资源视角下宁夏回族非物质文化遗产现状解析[J].回族研究，2018，28（3）：89?96.
　　[8] 孙玲玲，杨佐志，李彦如.参与式发展理论在非物质文化遗产数字化保护中的应用[J].四川图书馆学报，2016，25（6）：32?35.
　　[9] 刘鹏茹，锅艳玲.我国非物质文化遗产档案资源数据库系统建设研究[J].浙江档案，2017，26（6）：25?27.
　　[10] 章文儒.浅谈非物质文化遗产项目电子资料管理[J].群文天地，2012（8）：12.
　　[11] 徐国联.非物质文化遗产资源保护的信息化建设[J].信息与电脑（理论版），2018，22（4）：140?141.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15290257.htm