虛擬引擎技術(shù)在建筑文化遺產(chǎn)模型可視化的應(yīng)用研究

戰(zhàn)冠紅

（牡丹江師范學院，黑龍江牡丹江 157011）

在智能化時代向縱深領(lǐng)域發(fā)展的今天，將虛擬引擎技術(shù)應(yīng)用于建筑文化遺產(chǎn)模型的可視化之中，不僅能夠更好發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，同時也為建筑文化遺產(chǎn)的展示與價值延伸尋找到了新的方向和領(lǐng)域。尤其是結(jié)合虛擬技術(shù)的成熟發(fā)展狀況看，將該技術(shù)應(yīng)用于模型可視化之中，也符合當前時代發(fā)展的具體趨勢。

1 虛擬引擎技術(shù)的研究狀況分析

虛擬引擎技術(shù)（Virtualization Engine）是操作系統(tǒng)層、服務(wù)器再到存儲硬件等各個環(huán)節(jié)的虛擬化技術(shù)。Vrml技術(shù)是虛擬現(xiàn)實引擎技術(shù)中較早使用的技術(shù)，該技術(shù)是一套虛擬現(xiàn)實語言規(guī)范，作為一種文件存儲小、靈活度較為自由的技術(shù)形式，Vrml技術(shù)極其適合互聯(lián)網(wǎng)傳播，但是Vrml技術(shù)的畫面觀賞效果較差，可視性明顯不佳。所以，Vrml技術(shù)更多應(yīng)用于不注重傳播效果領(lǐng)域。在Vrml技術(shù)中，實現(xiàn)的引擎主要有Cortona和Bitmanagement Software兩種。Cortona技術(shù)是一種具有專門建模、動畫互動的工具，該引擎技術(shù)支持其他軟件制作完成的文件，并能夠?qū)υ撐募M行優(yōu)化，憑借文件存儲小，互動效果好等諸多優(yōu)勢，實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。而Bitmanagement Software技術(shù)的畫面效果較好，但是在互動和工具便利性方面相對較差，同時該技術(shù)的文件比較大，傳播互動效果不佳。因此，該技術(shù)更多應(yīng)用于“漫游作品”的設(shè)計之中。

隨著虛擬技術(shù)應(yīng)用不斷成熟，如今Vrml技術(shù)在應(yīng)用過程中，也實現(xiàn)了全面升級，逐漸形成了新的技術(shù)Wire Fusion技術(shù)，該技術(shù)以Java為基礎(chǔ)，能夠較好實現(xiàn)“跨平臺”操作，但是由于互動功能存在一定局限性，加上畫面效果相對簡單。所以，該技術(shù)更多被應(yīng)用于產(chǎn)品展示之中。此外，當前Virtools技術(shù)、EON技術(shù)、Quest 3D技術(shù)等等各種虛擬引擎技術(shù)，也被應(yīng)用于設(shè)計展示之中。

2 虛擬引擎技術(shù)在建筑文化遺產(chǎn)模型可視化的應(yīng)用背景

在以往使用該技術(shù)推進建筑文化遺產(chǎn)模型可視化時，存在重技術(shù)、輕審美等諸多局限性，尤其是大多情況下將關(guān)注點放在了虛擬引擎技術(shù)的開發(fā)與研究上，忽略了建筑文化遺產(chǎn)模型可視化的實際需要，與實際需要之間存在較大差距。

問題之一，在于傳統(tǒng)建筑文化遺產(chǎn)模型可視化存在“重技術(shù)”、“輕審美”。虛擬引擎技術(shù)是一項超前技術(shù)，目前關(guān)于該技術(shù)的研究主要集中在VR系統(tǒng)運行所需要的技術(shù)體系上。因此，建筑文化遺產(chǎn)模型更多是該技術(shù)展示與應(yīng)用的一種素材，多數(shù)模型可視化展示，更多有計算機技術(shù)專家來推進，未能綜合融入建筑領(lǐng)域和設(shè)計領(lǐng)域的研究力量。因此，多數(shù)建筑文化遺產(chǎn)模型的可視化研究，更多是對建筑文化遺產(chǎn)的“模型再現(xiàn)”，更多“忠實”保存了該遺產(chǎn)原本的造型設(shè)計和色彩應(yīng)用，以及圖案、顏色等等，缺乏從建筑設(shè)計審美角度的理解與融入。因此，建筑文化遺產(chǎn)模型可視化，存在深度不足的問題。

問題之二，在于建筑文化遺產(chǎn)模型可視化很難再現(xiàn)遺產(chǎn)本身真實的“光影”。對于建筑來說，光影既是塑造建筑空間的重要方式，同時也是整個建筑文化遺產(chǎn)本身的一部分。因此，在應(yīng)用虛擬引擎技術(shù)時，既要確保整個建筑文化遺產(chǎn)模型的精準性，也要注重整個模型可視化成果中，具有真實的光影。在建筑文化遺產(chǎn)中，“光影”對比形成的明暗、虛實等多種美學效果都是動態(tài)、變化的即視效果。但是，借助虛擬技術(shù)制作的建筑文化遺產(chǎn)模型中，更多是二維平面下的“陰影”形式，這既無法真實再現(xiàn)原有建筑文化遺產(chǎn)空間中的“光影對比”，也很難精準反映建筑文化遺產(chǎn)原有的空間環(huán)境。

此外，在處理建筑文化遺產(chǎn)模型的環(huán)境藝術(shù)方面，也存在一定問題。任何建筑都不是一種孤立的元素，完善的建筑文化遺產(chǎn)中包含了具體的建筑物，以及周圍的環(huán)境，比如山川、合流和樹木等等，想要實現(xiàn)真實再現(xiàn)，就需要全面收集該遺產(chǎn)周邊的各項數(shù)據(jù)信息，從而構(gòu)建完善的模型，這不僅對硬件設(shè)備提出了極高要求，也對具體使用的虛擬引擎技術(shù)提出了較高要求，特別是想要更好、更真實再現(xiàn)其中所詮釋的環(huán)境美學，就需要制作畫質(zhì)效果佳、運行流暢的作品，這對于當前整個虛擬引擎技術(shù)來說，都是一種較大的挑戰(zhàn)。所以，從建筑文化遺產(chǎn)模型的可視化展示現(xiàn)狀看，大多模型可視化都更多僅僅關(guān)注主體建筑，忽略了對周圍環(huán)境的應(yīng)有融入。因此，多數(shù)可視化效果，并不符合建筑文化遺產(chǎn)的本真內(nèi)涵。

3 虛擬引擎技術(shù)在建筑文化遺產(chǎn)模型可視化的應(yīng)用策略

建筑文化遺產(chǎn)模型可視化是指運用虛擬引擎技術(shù)，借助智能設(shè)備和軟件優(yōu)勢對傳統(tǒng)建筑、文化遺產(chǎn)等多種元素進行仿真、復原和藝術(shù)化展示，從而實現(xiàn)先進科技與藝術(shù)美學的全面融合，同時也有效保存和傳承了建筑文化遺產(chǎn)。借助虛擬引擎技術(shù)，實現(xiàn)該遺產(chǎn)模型可視化展示，不僅是一種新的數(shù)字化產(chǎn)品，同時更能借助技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢，“幾乎真實般詮釋”建筑文化遺產(chǎn)模型中所詮釋的藝術(shù)理念和文化審美，除了虛擬引擎技術(shù)的應(yīng)用外，如何更好將藝術(shù)審美和技術(shù)優(yōu)勢相結(jié)合，從而切實增強建筑文化遺產(chǎn)模型作品的藝術(shù)審美內(nèi)涵，并且賦予該模型作品的藝術(shù)表現(xiàn)力，實現(xiàn)建筑文化遺產(chǎn)與虛擬引擎技術(shù)的全面融合。

在將虛擬引擎技術(shù)應(yīng)用于建筑文化遺產(chǎn)模型的可視化過程中，要注重詮釋建筑文化遺產(chǎn)應(yīng)有的“藝術(shù)審美”，在綜合應(yīng)用技術(shù)手段客觀展現(xiàn)歷史文化遺產(chǎn)的基礎(chǔ)上，也要對該建筑的具體結(jié)構(gòu)、光影對比和周圍環(huán)境等等各種因素進行綜合處理，通過藝術(shù)化表達，使該模型能夠客觀展示建筑文化遺產(chǎn)所具有的審美內(nèi)涵，使整個模型可視化結(jié)果更符合建筑文化遺產(chǎn)實際，并且傳遞應(yīng)用的藝術(shù)審美和觀賞感染力。想實現(xiàn)建筑文化遺產(chǎn)模型的可視化，需要對抽象信息進行客觀、真實處理，通過發(fā)揮數(shù)據(jù)挖掘和圖像處理，以及可視化技術(shù)等多種技術(shù)，對該模型進行圖畫、動畫等多種形式的生動表達，從而使大眾能夠更加直觀感知和體會該模型中所包含的建筑信息、文化和藝術(shù)審美等等。

通過使用虛擬引擎技術(shù)推進建筑文化遺產(chǎn)模型可視化，首先要對建筑文化遺產(chǎn)進行多個方位的測量，再借助虛擬引擎技術(shù)和設(shè)備進行數(shù)字加工。借助可視化軟件和VR技術(shù)、AR技術(shù)，能夠使觀賞者像真實體會一樣，感知建筑文化遺產(chǎn)，使其以另外方式來有效留存。

當前，將虛擬引擎技術(shù)充分地應(yīng)用到建筑文化遺產(chǎn)保護中，改變傳統(tǒng)建筑文化遺產(chǎn)模型的展示方式，提高了展出效果，有效解決了傳統(tǒng)建筑文化遺產(chǎn)展覽過程中存在的時空矛盾，借助虛擬技術(shù)和設(shè)備，引導觀眾進入虛擬技術(shù)與真實世界交融的全新視覺體驗中，使受眾能夠更加直觀、更生動的了解建筑文化遺產(chǎn)的相關(guān)信息，加強社會大眾對建筑文化遺產(chǎn)的了解。當然，通過構(gòu)建建筑文化遺產(chǎn)模型，也能夠消除展覽空間上的難度，并且滿足大眾的藝術(shù)審美和參觀需要。

不僅如此，在現(xiàn)代技術(shù)助力下，通過構(gòu)建建筑文化遺產(chǎn)模型的數(shù)據(jù)信息庫，通過完善管理體系，優(yōu)化信息數(shù)據(jù)分享機制，進而推進建筑文化遺產(chǎn)管理活動的體系化、現(xiàn)代化。在文化自信環(huán)境下，利用虛擬引擎技術(shù)，整合建筑文化遺產(chǎn)資源，將為傳統(tǒng)經(jīng)典中國文化，拓寬建筑文化遺產(chǎn)展示與保護領(lǐng)域提供新思路。

4 結(jié)語

建筑文化遺產(chǎn)模型可視化，不僅是使用現(xiàn)代技術(shù)來展現(xiàn)建筑文化遺產(chǎn)，除了要在匯總真實資料的基礎(chǔ)上，構(gòu)架標準三維模型外，也要注重融入必要的藝術(shù)審美。因此，部分建筑文化遺產(chǎn)模型可視化成功，更多呈現(xiàn)出“畫面生硬”、“缺乏內(nèi)涵”等觀賞效果，使整個虛擬引擎技術(shù)未能發(fā)揮應(yīng)有的展示效果，無論是建筑文化遺產(chǎn)模型可視化作品的藝術(shù)效果，還是觀賞性，都與建筑文化遺產(chǎn)本身存在較大差距。