《现代电影技术》｜高盟等：数字影像技术在非物质文化遗产保护中的创新应用

本文刊发于《现代电影技术》2025年第6期

专家点评

非物质文化遗产是中华优秀传统文化的重要组成部分，是中华文明绵延传承的生动见证，其活态传承与创造性转化已成为数字时代文化强国战略的重要议题。探索非遗活化利用的可持续发展路径，形成多元协作保护传承新格局，将“前沿科技+文化遗产”有效结合，既有无限机遇，又具严峻挑战。随着数字技术发展进步，非遗数字化成为必然选择，并已突破传统记录存档的单一模式。数字影像技术作为非遗数字化发展和应用的关键引擎，依托人工智能、超高清、VR/AR等技术集成与场景创新重塑了非遗传承范式和体验范式，为文化遗产实现创造性转化、创新性发展提供了崭新契机。《数字影像技术在非物质文化遗产保护中的创新应用》一文梳理了非遗数字化的发展历程、关键技术，以及非遗数据的数字孪生发展进程，研究了电影和大视听领域新技术在非遗保护中的应用，探讨了数字影像技术在非遗保护领域的创新应用和数字资产转化路径，对非遗的保护和传承具有较高的参考价值，同时对于新形态影像技术的应用场景也做出了有益探索。未来，随着脑机接口、量子计算等前沿技术的持续突破，非遗数字化必将迎来虚实融合、智能发展的新纪元。

——陈军

研究员

北京电影学院智能影像工程学院（科学技术教学部）院长（主任）

作 者 简 介

高 盟

北京邮电大学数字媒体与设计学院副教授、硕士生导师，北京邮电大学网络系统与网络文化北京市重点实验室研究员，主要研究方向：电影学、VR超高清影像及新媒体应用。

北京邮电大学数字媒体与设计学院硕士研究生在读，主要研究方向：数字媒体艺术。

夏雪莹

郭展希

北京邮电大学玛丽女王海南学院大学本科在读，主要研究方向：数字媒体技术。

摘要

本文深入探讨了数字影像技术在非物质文化遗产（以下简称“非遗”）保护领域的创新应用以及数字资产转化的有效路径。鉴于传统非遗保护方式受物理形态的固有局限，其保存载体易出现损坏与散失等风险；而借助数字影像技术、以比特形式保存的非遗数据能够以数字孪生（Digital Twin）的形态稳定存在于信息网络空间，极大地有利于其长期、安全保存。研究表明，高新技术格式电影、特种电影、VR/AR等电影和大视听相关技术的发展为非遗保护注入了新动力，当前非遗保护和利用已步入多模态技术深度整合与构建数字资产生态体系的关键阶段。通过大空间沉浸式体验、虚拟场景资产化以及区块链版权运营等创新模式，非遗的展现形式正逐步从传统的静态展示向沉浸式体验、活态传承的新模式转型，为其可持续发展开辟了新路径。

关键词

数字影像；非遗保护；数字资产转化；NFT；区块链

1引言：数字影像技术重构文化传承链条

习近平总书记强调，“推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展”，并指出“文化自信，是更基础、更广泛、更深厚的自信”。非物质文化遗产（以下简称“非遗”）作为中华优秀传统文化的重要组成部分，是宝贵技艺、节庆、习俗等的重要载体，以及各类历史器物、文化场域等的集中体现。

当前我国非遗保护正陷入传承人老龄化加剧与青年人才断层的双重困境，传统技艺的存续和非遗保护根基面临系统性挑战。2018年5月，国家文化和旅游部公布的第五批1082位国家级非遗代表性传承人中，平均年龄为63.29岁，70岁以上的占31.79%，60~69岁的占比达26.52%[1]。一些复杂且经济效益低的传统手工艺门类学习周期长、收入不稳定，年轻人更倾向选择收入高、发展前景好的现代职业，导致非遗人才断层问题严重，未来传承面临巨大风险。

早期非遗保护多集中于物理形式修护，但文化本身具有信息属性，其以物理形式保存的缺陷较为明显。

首先，以物理形式保存非遗并不安全：从个体时间跨度而言，对其进行物理修复保护，能满足几代人的需求；但从历史的角度看，物理形式保存并不够稳定，从大的时间跨度看，保存时间极长，如一万年，物理形式保存大概率导致风化、损毁乃至破败消失。如果需要把一种文化乃至一个文明保存几十万年甚至上亿年，这种方式显然不够理想。

其次，有大量不以物理形式存在的非遗门类，例如技艺、表演和仪式等，其传承正面临诸多障碍。同时，非遗技艺的传承面临诸多隐性问题。很多技艺过程依赖直觉经验，如对器具烧制温度、火候的把握，一些民族古文字的读音和具体唱法等，许多经验难以量化和系统口述，导致技艺传承困难。此外，非遗传播也受限于传统形式的局限性，往往依赖特定的时空和文化语境，如节日庆典、方言区域等，跨区域传播困难，而传统博物馆的展示形式老旧，不仅受地理位置限制，更缺乏足够的创新性和互动性，难以激发公众兴趣。

1995年，美国麻省理工学院教授尼古拉斯・尼葛洛庞帝（Nicholas Negroponte）提出 “数字化生存”概念，认为在数字化时代，信息将以比特形式存在，而非传统的原子形式：以原子为代表的物质世界中的实体，受到物理时空的限制，传输、处理信息效率极低；而以比特形式存在的信息，则不受时空限制，可实现信息快速复制和传播[2]。这一观点对非遗文化的传承和保护创新具有重要启示。在其提出30年后，高速率、低延时的5G网络标准和相关技术已被广泛应用，以高新技术格式和新一代数字影像技术对人类历史文化遗产的信息进行采集、存储已成为常用手段。

非遗文化信息和文化数据以比特方式进行存储和传播，可克服以物理形式存储的诸多缺陷，不仅拥有了永久留存的可能性，还具备了快速复制、查找和共享的特性。若非遗文化信息在物理世界依然存在，数字空间的拷贝即是文化信息的数字孪生（Digital Twin）；若该文化信息在物理世界消失，数字空间的文化信息则成为文化信息再生和形成文化空间元宇宙的基础。在数字空间拥有孪生和再生属性的文化信息，能够满足未来信息时代的快速共享和长期保存需求，实现文化信息传承的永生数字形态。

从非遗数据采集到建立数字档案，从元宇宙资产准备到数字孪生，数字影像科技不断创新，逐步改变非遗保护方式和数字文化资产的传播模式，文化传承的生态链条正在重构。

2非遗数据的数字孪生过程

人类文化遗产信息在数字空间的孪生，是未来文化元宇宙数字资产的重要组成部分，其数字资产的孪生过程主要包含四个阶段。

2.1 信息数字化采集和存储

非遗数据数字化采集和存储阶段，主要通过高精度扫描、摄影、录音、录像手段，对非遗成果的形态、纹理、色彩、布局、结构，或对非遗技艺流程、表演形式等进行采集，并以数字形式进行存储。该阶段为文化信息搭建起全方位数字档案，从而降低自然侵蚀、人为破坏等因素导致的灭失风险，使其得以突破时空等物理限制，以数字形式实现永久保存。

2.2 虚拟展示与传播

非遗的虚拟展示与传播过程借助虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和三维重建等技术，对文化遗产进行虚拟空间重现和展示，以彻底摆脱地理位置对信息传播的局限，使用户可置身于接近真实的虚拟化历史场景中，沉浸式欣赏文化遗产，从而使文化遗产得以在全网、全世界范围内高速、高效地共享和传播。

2.3 创新文化体验与互动

非遗的创新文化体验与互动过程基于数字互动技术，根据用户个性化需求，提供丰富多样的文化体验和互动方式，例如触摸体验、智能讲解、智能推荐与导览、个性化定制等。该过程也可通过视频、游戏、动画等方式，对非遗文化信息进行再创作，以更为轻松有趣的方式，引导观众了解文化遗产的内涵价值。

2.4 物理复原和文化复原

非遗物理复原是指利用新一代数字影像技术、图形图像技术的采集能力和分析能力，对文化遗产提供复原和修复。早期的照片和数字图像扫描仅记录文物的表面纹理和样貌，三维扫描可实现记录文物的外观结构，为文物的修复和还原提供新的思路和手段，如故宫博物院采用无损断层扫描技术重现物体内部结构三维影像[3]（图1）。

图1　故宫博物院陶牛三维CT结构图和断层图[3]

文化复原是指针对非遗等技艺和文化现象进行文化信息过程记录的工作。该过程利用VR等全景采集技术，对即将失传的非遗技艺流程、表演过程进行文化信息的抢救性记录，并在后期实现再现和复原[4]。图2展示了笔者项目团队使用8K 3D VR立体影像采集国家级非遗壮族天琴演唱仪式。

图2　使用8K 3D VR立体影像采集国家级非遗壮族天琴演唱仪式

从数据采集到文化复原，非遗文化数据实现了数字孪生的完整过程。当前虚拟展示和传播及创新文化体验互动已普遍依托数字影像新媒体手段开展，而实现非遗文化数据在未来网络空间的文化永久保存，让其在元宇宙中复原、再生和快速传播分享，是数字化非遗保护工作的最终目标。

3非遗保护的数字化技术研究热点趋势

数字影像技术在非遗保护领域的研究和应用热点，高度依赖于影像科技的进步与迭代。相关研究自2008年起开始萌芽，从早期侧重物理形式的采集保存，到2019年后VR/AR沉浸式体验的兴起，其发展可划分为四个关键阶段。

3.1 技术萌芽期（2003年—2010年）：数字化记录的初步探索

21世纪初，非遗保护工作开始尝试将数字技术应用于文化记录领域，这一阶段主要特征是二维影像记录和基础数据库建设。

在联合国教科文组织2003年《保护非物质文化遗产公约》的推动下，我国启动首批试点项目，借助数字摄影与线性录音技术，对非遗项目进行平面化记录，建立了第一批非遗项目文字与图像数据库[5]。2007年以来，相关领域应用技术开始向三维空间拓展：欧盟支持下的3D⁃Murale提供了用于记录、分类、保存和恢复古代器物、建筑及遗址[6]的新多媒体技术；重庆市文化艺术研究院提出建立实物三维或模型数据库，保存非遗项目原有的各项数据和空间关系等重要信息[7]。

但该时期的非遗文化信息数字化工作的技术局限在于数据采集标准化不足，存储格式多样但互不兼容；处理软件专业化程度高，而非遗传承人参与度低；缺乏有效的元数据标注体系，文化语境信息丢失严重，尚未形成完整的应用生态。

3.2 技术发展期（2011年—2018年）：多模态采集与动态保存

随着计算机视觉（CV）和图形处理技术的进步，非遗文化信息的数字化进入多维度记录、多模态采集与动态保存阶段。

三维激光扫描技术经过迭代发展，可实现捕捉丰富的物体表面细节，如藏族非遗古建筑群数字化项目采用三维激光扫描技术，实现了对藏族非遗古建筑的重建[8]，在不损伤建筑物的前提下，快速获取古建筑物外部表面的数据信息。2012年以来，惯性动作捕捉和光学捕捉系统开始应用于记录传统舞蹈、戏曲表演等动态非遗项目，如福建泉州“拍胸舞”项目采用动作捕捉、人体运动模型、网格顶点位置计算等技术，构建了基于动作捕捉的动作类非遗保护的动作素材库[9]。多光谱成像技术在书画、织物类非遗保护中应用广泛，通过不同波段光线照射，揭示表层以下的历史修改痕迹和材料成分，为未来修复工作提供科学依据[10]。敦煌研究院利用该技术发现了多处壁画底层草图及在可见光下难以察觉的褪色、剥落等问题[11]。

该时期的技术瓶颈主要存在于数据处理环节：大规模点云（Point Cloud）数据轻量化处理效率低下，动态数据的语义标注主要依赖人工，信息数据缺乏有效的知识关联架构，难以形成完整的文化知识图谱。

3.3 技术融合期（2019年—2023年）：智能处理与活态传承

人工智能（AI）技术的发展推动了非遗数字化从记录保存向活态传承的范式转变，形成了“采集—处理—传播”的完整技术链。

2020年以来，高光谱成像技术开始用于提取文化遗产的物理特征光谱数据，成功实现漆器、古籍等文物材料成分的非接触式精准识别。河南卫视《唐宫夜宴》节目通过AR技术打造沉浸式体验，在河南卫视2021年《春节联欢晚会》中首次亮相，凭借创新的AR技术和文化融合迅速引发关注，成为现象级“破圈”作品[12]；海派黄杨木雕数据库形成 “数据采集—知识组织—空间营造—传播变现” 技术链；湘江古镇群 “多层次管控+主题化设计” 模式已覆盖凤凰古城、丽江等景区，推动全国12个城市建立类似非遗空间体系[13]。

这一阶段的非遗保护数字化工作自动化程度显著提高，但也面临技术碎片化挑战，尽管全球的非遗项目逐步采用数字化信息手段，但各国家系统间缺乏协同，难以形成规模效应。

3.4 技术整合期（2023年—2025年）：数字资产体系化构建与生态化发展

国际古迹遗址理事会（ICOMOS）提出，文化遗产保护应超越物质层面，重视对遗产所承载的知识、技艺、传统等非物质要素的记录、研究与传承[14]。2023年至今，非遗数字化进入系统整合与价值挖掘的新阶段，数字资产体系与生态初步构建。数字资产文化数据开始构建包含原始素材层（RAW数据）、元数据标注层（语义化标签）、创意衍生层（AI、XR生成内容）、传播应用层（多平台适配）等多层次数据的系统模型（图3），逐渐形成完整的数字价值链。

图3　未来数字资产体系模型

8K 3D立体摄影、激光雷达(LiDAR)、高光谱成像等技术逐渐成熟，多种技术组合应用形成超高清多模态采集体系。例如福建泉州的古建筑非遗保护项目中，廊柱上毫米级的蔓草花纹、人物服饰褶皱、物体表面因岁月侵蚀产生的细微裂痕均可被完整记录。

鉴于人工智能技术在自然语言处理（NLP）和图形图像处理方面的进展，AI算法广泛应用于文化领域或非遗修复，如2024年敦煌遗书数字化修复项目利用AI算法通过分析大量完整古籍的字体、墨色、纸张纹理等特征，对破损的敦煌遗书残片进行智能补全与色彩还原，原本模糊不清的文字与图案得以清晰重现。同时，基于大语言模型的AI生成非遗知识图谱系统、AI解析技艺流程等技术广泛应用，如京剧脸谱生成AI已可根据要求输出符合各流派规范的创新设计。

该时期国际研究聚焦具体技术突破，例如大英博物馆2023年使用可见光诱导发光成像技术对帕特农神庙雕塑进行分析，蓝色油漆吸收红外光，在相机成像中呈现出发光的白色（图4），检测出埃及蓝的颜料痕迹，从而揭示了这些雕塑原本是有色彩的[15]。相比而言，同时期的国内研究则更注重技术应用的本土化适配，如敦煌研究院文物保护团队在壁画病害修复方面，摸索出灌浆脱盐技术，发布起甲回贴、空鼓灌浆等壁画病害修复关键技术[16]。

图4　帕特农神庙雕塑颜料检测[15]

国内外的非遗文化信息保护，在这一时期涌现出物理修复和数字资产化两条路径。两条路径既相互关联，又互相竞争。以影像科技为引领的数字资产转化呈现出复杂的创新应用新局面，并逐渐形成了数字资产转化新思路和新模式。

4电影和大视听领域新技术在非遗保护中的应用

4.1 电影级高新技术为非遗保护提供高精度载体

在非遗文化数字资产构建过程中，电影级数字资产以高标准、高精度、高质量和多元化应用，处于数字资产核心地位，引领文化数字资产构建，并催生新的资产转化路径与模式。电影级影像采用4K/8K分辨率、高动态范围（HDR）、广色域（WCG）等高质量影像技术标准，可更好捕捉影像细节，从而为非遗文化信息实现高质量数字克隆提供技术支撑。例如，苏州缂丝的“通经断纬”工艺，通过电影级镜头可清晰捕捉到直径仅0.05 mm的丝线交织纹理，清晰呈现丝线交织的微观结构以及不同颜色丝之间过渡细微色差，为学术研究和技艺复现提供精准依据[17]。

4.2 大空间、沉浸式元宇宙和特种电影技术在非遗保护中的应用

大空间元宇宙相关技术，通过光影叙事、虚拟摄制与空间营造技术的融合，将非遗文化从静态展示转化为可触摸、可交互的动态时空，打破了传统体验的物理边界。Statista 市场调研数据显示，2022年全球元宇宙收入为441亿美元 ，预计到2030年将增长至4848亿美元[18]，元宇宙或将成为数字资产转化的重要增长极，通过沉浸式体验推动文化价值的深度挖掘与拓展，有望重塑未来电影和文化娱乐市场的盈利模式。国内市场跟进迅速，2022年至今，国内巨幕、环幕、球幕电影，大空间VR体验、骑乘电影（Ride Film）等特种电影形式呈现出快速发展态势。

2022年7月，重庆大足区通过数字博物馆、球幕电影、元宇宙景区等数字创新形式赋能“智慧旅游”，推出4K电影《天下大足》与8K球幕电影《大足石刻》，将大足石刻文物数字化复原成果与电影形式结合[19]。游客可在影院中仰躺于球形空间银幕下，多角度、全景式观赏石窟与自然景观的交相辉映，一些平日难以见到的石窟造像也在影片中亮相。2025年，首个敦煌主题元宇宙空间“明日之境”正式上线，该项目运用电影级虚拟摄制技术与实时渲染引擎能力，复刻了第220窟的唐代乐舞场景，在“灯山火树”的辉煌照耀下，展现出规模巨大的舞乐场面（图5）[20]。观众佩戴VR头显设备后，可目睹数字化还原 “反弹琵琶”的乐舞场景，其服饰纹样基于敦煌研究院的8K影像数据建模，飘带动态通过物理引擎模拟唐代织物质感，光影效果参照窟内实测的自然光漫反射参数。当观众走近壁画可自动触发场景切换，壁画中的乐伎从静态转为动态，反弹琵琶时琴弦振动的细节通过微距摄影级渲染清晰可见，电影感运镜技术配合通过杜比全景声（Dolby Atomos）还原的唐代筚篥、羯鼓音色，为观众提供多感官沉浸式体验。

图5　敦煌元宇宙“明日之境”[20]

2025年4月29日，电影级数字文物VR体验 “穿越青铜纪” 在湖北省博物馆西馆上线。项目团队通过高精度3D建模、动作捕捉与实时渲染技术，将文物细节与历史场景完美融合。如勾践所持剑身的纹路、编钟的音律频率均基于考古数据复原所得，游客可触摸数字文物、体验历史事件。

大空间VR沉浸式影像体验、元宇宙数字资产结合特种电影交互设计思路，将多领域技术与艺术设计融合，借助8K~16K超高清影像、硬件实时渲染和VR全景声等新技术手段，为非遗文化保护与传承提供了新路径与方法。

4.3 区块链技术和数字藏品推动非遗文化数字资产价值链延伸

区块链技术、数字藏品与非遗文化结合，为非遗文化数字资产提供了新的价值链延伸。相关技术采用虚拟与现实交织的方式，从影像内容生产到IP衍生产品的数字版权运营，为非遗文化保护和传播提供技术支撑。

电影行业在数字资产和数字藏品价值链延伸方面先试先行，诸多案例已充分验证这一路径的有效性。2021年，华纳兄弟在《黑客帝国：矩阵重启》上映前，积极探索新的盈利模式，与Nifty's平台合作推出了10万个非同质化通证（NFT）化身，每一化身售价50美元，在NFT社交平台独家发售，仅此一项措施即额外获利500万美元。2025年5月23日，《星际宝贝史迪奇》在全球同步上映，国内玩具品牌52TOYS在三里屯太古里策划沉浸式快闪活动，以“史迪奇暖粉系列”为主题，利用IP玩具加沉浸式场景体验，将电影内容的IP主题延伸到线下，与门店形成联动，打造“观影—消费—社交”的闭环运营模式，推动“电影+衍生品”的跨界联动。

在东南亚地区，电影和文化遗产的数字化结合也有了初步的探索成果。2023年，Quantum Temple与印度尼西亚旅游和创意经济部合作，宣布推出名为Paths to Alangö的文化遗产NFT项目。该项目将11部民族志电影作为可收藏的NFT数字藏品，每件藏品代表了巴厘岛文化的不同方面，如舞蹈、寺庙、哲学、文化遗址等，其数字版权收益的40%分配给当地的文化传承人，为保护当地非遗文化提供了有力的经济支持[21]。

数字资产运营思路对国内非遗文化保护与传播也产生了重要影响。杨柳青年画、全形拓技艺等非遗作品被首先设计成 NFT产品在国内平台限量发售；国家级非遗雕版印刷“群仙贺寿图”“苗绣”、瓷刻“富春山居图”、陕西省级非遗“社火脸谱”等系列数字藏品的出现，为非遗保护提供了新思路和方法[22]。

2020年中国景德镇国际陶瓷博览会上，程昔恩团队展示了“陶瓷数字身份+区块链”技术[23]。该团队采用鉴证设备对陶瓷作品进行扫描，将瓷盘的材料学结构特征数字化并上传至区块链平台，建立起 “陶瓷指纹”，处理后的作品具有独一无二的数字身份证，利用区块链技术确保陶瓷数字身份证不可篡改，形成了陶瓷作品的可靠溯源信息链。2021年，支付宝联合敦煌美术研究所，在“蚂蚁链粉丝粒”的支付宝小程序上，向全球发布了名为“敦煌飞天”和“九色鹿”的两款限量NFT藏品，基于区块链技术为我国文博行业提供便捷的数字藏品发行、衍生品创作服务[24]。

2023年，国家民族事务委员会组织起草了《中国少数民族讲唱类古籍采集技术规范》；同年，文化和旅游部批准发布了《非物质文化遗产数字化保护 数字资源采集和著录》系列文化行业标准，明确了非遗数字资源采集和著录的总体要求[25]。这些规范和行业标准的确立，为非遗数字化提供了明确依据。然而，国内非遗文化的版权运营机制尚处于发展初期，诸多非遗内容历经数代传承，其版权归属仍存争议，在数字资产内容采集、数字藏品创立和版权化运营方面，仍存在一定困难。

5 总结与展望

数字影像技术的新发展为非遗的保护与传承开辟了全新路径。在此背景下，大空间、元宇宙等前沿电影形式正依托下一代沉浸式技术，重塑文化体验范式，推动非遗文化与当代生活深度交融。通过文化信息的虚拟孪生与沉浸式交互，不仅描绘出未来数字影像的新形态，更以数字资产与元宇宙生态链为纽带，激活非遗的商业价值与社会影响力，彰显文化与科技融合的独特优势。未来，随着生成式人工智能（GAI）、超高清全景影像与数字版权区块链技术的深度融合，非遗保护将加速向智能化、生态化、网络化演进。这一进程将推动非遗数字资产在“保存—传播—创新”的闭环模式中实现价值跃升，助力中华优秀传统文化在数字时代焕发新生。

非遗数字资产库中存储的丰富文化符号（如传统纹样、工艺技法、民俗场景）可直接转化为电影的视觉设计素材。例如，非遗中的剪纸、刺绣图案可应用于电影的服装、道具设计；传统戏曲的表演程式可为动作捕捉技术提供数据参考，提升虚拟角色的动作真实性。这种结合不仅增强电影的文化质感，也为非遗元素赋予现代审美价值。正如习近平总书记所言，“让收藏在博物馆里的文物、陈列在广阔大地上的遗产、书写在古籍里的文字都活起来”，数字技术正成为非遗“活态传承”的关键驱动力，为坚定文化自信、筑牢民族精神根基注入时代动能。

参考文献

（向下滑动阅读）

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