淺析VR技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用

袁升飛

摘 要：VR技術(shù)是一門綜合性強(qiáng)的信息技術(shù)，其伴隨科學(xué)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步而產(chǎn)生，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)和領(lǐng)域中，其中包括建筑設(shè)計(jì)、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)、文化遺產(chǎn)保護(hù)等。其提高了各行業(yè)的工作效率與效果，促進(jìn)了各行業(yè)的迅速發(fā)展。文章簡(jiǎn)單闡述了VR技術(shù)的概念及特點(diǎn)，并通過實(shí)例分析了VR技術(shù)在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)與建筑文化遺產(chǎn)中的具體應(yīng)用，相信在未來的文化遺產(chǎn)保護(hù)工作中VR技術(shù)將會(huì)起到更加重要的作用。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);文化遺產(chǎn);應(yīng)用

文化遺產(chǎn)是歷經(jīng)歷史的發(fā)展而逐步沉淀下來代表一個(gè)民族文化與精神的重要物質(zhì)。伴隨社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，很多珍貴稀有的文化遺產(chǎn)正慢慢消失，當(dāng)前對(duì)這些文化遺產(chǎn)采取各種搶救性保護(hù)措施已顯得非常迫切。VR技術(shù)可為這些文化遺產(chǎn)構(gòu)建三維虛擬仿真系統(tǒng)，對(duì)于文化遺產(chǎn)的研究、保護(hù)與介紹均起到了非常重要的作用，現(xiàn)VR技術(shù)的保護(hù)作用已得到了國(guó)際文物保護(hù)界的廣泛認(rèn)同。

1 VR技術(shù)及其特點(diǎn)

VR技術(shù)，即“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”，是現(xiàn)代信息社會(huì)的新型技術(shù)之一。其集各類先進(jìn)技術(shù)為一體，包括多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿真技術(shù)、圖形學(xué)等。利用此技術(shù)可構(gòu)建一個(gè)多感官的真實(shí)環(huán)境，使觀賞者完全沉浸其中，全方位地感受虛擬空間中的環(huán)境。并實(shí)現(xiàn)人物間的互動(dòng)，以人的習(xí)慣對(duì)人的器官功能進(jìn)行模擬，可通過語言、手勢(shì)等實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互[1]。

VR技術(shù)的特征主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：第一，沉浸性。觀賞者在進(jìn)入利用VR技術(shù)所構(gòu)建的虛擬環(huán)境之后，可獲取與現(xiàn)實(shí)世界高度相似的感覺與感受，包括聲音、觸感、氣味、重量等，都仿佛是現(xiàn)實(shí)世界中的情景，使得觀賞者模糊現(xiàn)實(shí)與虛擬間的差別，并產(chǎn)生一種愉悅的體驗(yàn)感。第二，構(gòu)想性。在利用VR技術(shù)所構(gòu)建的虛擬環(huán)境中，制作者可在系統(tǒng)中制作以計(jì)算機(jī)圖形或圖象為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)三維環(huán)境，包括現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際場(chǎng)景，超越時(shí)間與空間的虛擬世界，以及人們想像當(dāng)中的不可能會(huì)出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中的虛幻世界。第三，交互性。在利用VR技術(shù)所構(gòu)建的虛擬環(huán)境當(dāng)中，觀賞者即是此空間的主角，其可利用手勢(shì)、聲音等將自身需求命令發(fā)出，并得到系統(tǒng)的反饋。此環(huán)境中的觀賞者不僅僅是世界的觀察者，更是世界的參與者。第四，多感性。處于利用VR技術(shù)所構(gòu)建的虛擬環(huán)境當(dāng)中，觀賞者可獲得與現(xiàn)實(shí)世界極為相似的感受。

2 VR技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用

2.1 VR技術(shù)在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用

利用VR技術(shù)所構(gòu)建的虛擬仿真系統(tǒng)能夠真實(shí)再現(xiàn)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，讓觀賞者以獨(dú)特的第三視角對(duì)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的虛擬場(chǎng)景進(jìn)行體驗(yàn)，不僅能夠滿足觀賞者了解非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的需求，還能夠使觀賞者沉浸在VR技術(shù)營(yíng)造的虛擬環(huán)境中[2]。VR技術(shù)是多種技術(shù)相互作用的結(jié)果，其技術(shù)性較強(qiáng)。當(dāng)前應(yīng)用于非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)當(dāng)中的VR技術(shù)主要有以下兩種：一種是環(huán)境建模技術(shù)。使用VR技術(shù)的核心在于為觀賞者創(chuàng)造一個(gè)充滿真實(shí)感的虛擬環(huán)境，構(gòu)建360度空間視覺效果，讓物體按照固定線路進(jìn)行展示，觀賞者在瀏覽觀賞過程中可以隨時(shí)看到最真實(shí)的高清晰度照片。基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用圖片、數(shù)字圖像等構(gòu)成虛擬環(huán)境，可以對(duì)物體表面進(jìn)行不同距離和方位的圖像修復(fù)、整理，以構(gòu)建出完整的圖像，讓觀賞者可以進(jìn)行360度的觀賞。以河北非物質(zhì)文化遺產(chǎn)皮影戲的VR技術(shù)保護(hù)為例，可以利用VR技術(shù)真實(shí)還原古時(shí)皮影戲盛行時(shí)期的場(chǎng)景。觀賞者可以進(jìn)入VR技術(shù)構(gòu)建的三維全景虛擬環(huán)境，同時(shí)核定自己的身份選擇觀看皮影戲的場(chǎng)景，利用功能設(shè)定來選擇觀看皮影戲的位置，猶如穿越時(shí)空一般來到皮影戲的表演現(xiàn)場(chǎng)，還可以從多個(gè)不同角度進(jìn)行觀察。VR技術(shù)中的環(huán)境建模技術(shù)不僅僅能夠讓觀賞者近距離接觸非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，還能夠?qū)Ψ俏镔|(zhì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行活態(tài)化保護(hù)。對(duì)瀕臨滅絕的非物質(zhì)遺產(chǎn)文化進(jìn)行全面詳細(xì)的注解、展示與傳播，通過活態(tài)化的形式起到有效保護(hù)的作用。另一種是立體聲合成與現(xiàn)實(shí)技術(shù)?；诂F(xiàn)實(shí)環(huán)境中的聲音必然存在一定的立體空間效果，所感受到的事物是立體的。這也就是人們?cè)诼牭铰曇艉竽芘袛嗦曉次恢?、感受聲音?qiáng)度，從不同角度看到的物體會(huì)有所不同的重要原因。利用VR技術(shù)可為聲音與物體重新營(yíng)造立體空間感，加強(qiáng)虛擬環(huán)境的真實(shí)性。VR技術(shù)中的立體聲合成技術(shù)可實(shí)現(xiàn)直達(dá)聲、回聲等，綜合營(yíng)造出一種真實(shí)的立體空間模擬環(huán)境。例如，在VR技術(shù)的應(yīng)用下可以構(gòu)建立體虛擬場(chǎng)景，利用VR技術(shù)對(duì)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)川劇進(jìn)行保護(hù)，對(duì)川劇演唱的環(huán)境、道具、樂器、聲腔、服飾等進(jìn)行真實(shí)模擬，觀賞者則可以通過虛擬場(chǎng)景360度的觀賞非物質(zhì)文化遺產(chǎn)川劇表演。立體顯示技術(shù)則是基于立體顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，設(shè)備涵蓋了光閥眼鏡、頭盔顯示器、手持立體顯示設(shè)備等。例如，在利用VR技術(shù)進(jìn)行非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“抖空竹”的保護(hù)應(yīng)用中，觀賞者可以使用VR技術(shù)中的穿戴設(shè)備來“真實(shí)”地體驗(yàn)“抖空竹”。

2.2 VR技術(shù)在建筑文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用

將VR技術(shù)應(yīng)用于建筑文化遺產(chǎn)保護(hù)的主要原因有兩方面：一方面是因?yàn)榻ㄖ幕z產(chǎn)的不可再生性，若遭到破壞，便再也無法恢復(fù)原貌。再加上現(xiàn)有的保護(hù)技術(shù)有限，也無法有效阻止部分建筑遺產(chǎn)因非人為原因而導(dǎo)致消亡;另一方面是因建筑文化遺產(chǎn)的參觀者數(shù)量超載，為能讓更多人看到這些建筑文化遺產(chǎn)，也為能有效保護(hù)這些建筑文化遺產(chǎn)，就有必要采取一定措施來緩解參觀者的壓力，而VR技術(shù)則正好可以實(shí)現(xiàn)此目的。VR技術(shù)在建筑遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面增加展示頻率。VR技術(shù)具有強(qiáng)大的展示功能，能夠?yàn)槿藗儏⒂^建筑遺產(chǎn)提供極大的便捷。參觀者可以通過VR技術(shù)身臨其境地參觀某些地處偏遠(yuǎn)或需要高度保護(hù)的建筑遺產(chǎn)，讓觀賞者能夠近距離感受，更加深刻地了解建筑遺產(chǎn)自身及其蘊(yùn)藏的歷史文化價(jià)值?，F(xiàn)應(yīng)用于建筑文化遺產(chǎn)保護(hù)的VR技術(shù)有很多，依其原理不同，主要分為以下幾類：三維全景、VRML/X3D語言、編程方法（包括OpenGL、DirectX、Java 3D、XML）、Web 3D商業(yè)軟件（包括Viewpoint、3DML）等。如秦始皇陵的建模是綜合了VRML、ArcGIS與3DS Max三種技術(shù)而完成的[3]。觀賞者就可全方位地看到秦始皇陵的整個(gè)面貌，很好地滿足了人們的參觀需求。同時(shí)還有利于未開發(fā)的秦始皇陵，這對(duì)于已開發(fā)的建筑文化遺產(chǎn)的保護(hù)也是一種很好的借鑒。另一方面為數(shù)字化保存。當(dāng)前我國(guó)很多建筑文化遺產(chǎn)出現(xiàn)了保護(hù)問題，村民、游客薄弱的保護(hù)意識(shí)導(dǎo)致建筑文化遺產(chǎn)受到了嚴(yán)重的損壞。而VR技術(shù)在建筑文化遺產(chǎn)保護(hù)中實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化保存的應(yīng)用。VR技術(shù)中的三維掃描與數(shù)字建模技術(shù)可以對(duì)建筑文化遺產(chǎn)進(jìn)行數(shù)字化處理，并且以數(shù)字信息的形式進(jìn)行保存。尤其是對(duì)于體積較大的建筑來說，VR技術(shù)更加有利于超高精細(xì)數(shù)據(jù)的提取。VR技術(shù)所提取的數(shù)字化信息能夠長(zhǎng)時(shí)間保存，甚至建筑文化遺產(chǎn)消失，數(shù)據(jù)信息也能夠通過數(shù)據(jù)進(jìn)行3D打印、全息投影等。由此可以看出，VR技術(shù)對(duì)建筑文化遺產(chǎn)的保護(hù)有著重要的價(jià)值。例如，在敦煌莫高窟的保護(hù)中就利用了VR技術(shù)中的三維掃描與數(shù)字建模技術(shù)，將敦煌莫高窟中的壁畫、彩塑等建筑文化遺產(chǎn)進(jìn)行整理，保存了大量超高清、智能化的數(shù)字圖像，對(duì)不同形式的素材進(jìn)行整理，建立了完整的電子檔案。利用航空拍攝、近景拍攝、激光掃描等方式對(duì)敦煌莫高窟的模型進(jìn)行完整收集，以便更加真實(shí)地展現(xiàn)莫高窟中的三維場(chǎng)景，全面保留現(xiàn)存的雕塑、壁畫等具有珍貴價(jià)值的建筑文化遺產(chǎn)，同時(shí)還能夠滿足觀賞者通過VR技術(shù)來游覽莫高窟。

3 結(jié)束語

總而言之，現(xiàn)在VR技術(shù)已遍布于人們的生活與工作當(dāng)中，在帶給人們審美愉悅的同時(shí)還給予了人們?nèi)碌木窀惺?。利用VR技術(shù)保護(hù)文化遺產(chǎn)已得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)同，其可更加準(zhǔn)確、全面地構(gòu)建大量基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，并對(duì)文化遺產(chǎn)項(xiàng)目實(shí)施分類儲(chǔ)存。在實(shí)際工作中，相關(guān)工作人員應(yīng)意識(shí)到文化遺產(chǎn)保護(hù)的緊迫性，并充分發(fā)揮VR技術(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)文化遺產(chǎn)的深入挖掘、保護(hù)與傳承。

參考文獻(xiàn)

[1]牛世山，唐際根.GIS與VR技術(shù)在考古和文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用探索[J].三代考古，2015（00）：486-494.

[2]郭喜春.VR技術(shù)在非遺數(shù)字化保護(hù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].信息系統(tǒng)工程，2018（5）：81.

[3]王珺.VR技術(shù)在唐山皮影傳承與保護(hù)中的應(yīng)用研究——評(píng)《唐山皮影藝術(shù)及其歷史文化研究》[J].新聞戰(zhàn)線，2018（14）：168.