陳凱 甘猛猛

摘 要：本文響應(yīng)國家號召“一帶一路”建設(shè)新中國的理念和倡議，以鄭和下西洋為例，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入到歷史文化遺址的傳承和開發(fā)中，可更加直觀地展示復(fù)原結(jié)果，利于歷史文化的保存和反復(fù)的研究，利于信息的傳播?；谶@些優(yōu)點，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)如何應(yīng)用到保護(hù)和開發(fā)歷史遺跡的研究十分必要。同時也便于傳播和發(fā)揚(yáng)這些歷史文化所傳達(dá)的精神理念。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實 歷史文化 一帶一路 遺址開發(fā)

中圖分類號：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（b）-0009-02

2017中國國際文創(chuàng)娛樂產(chǎn)業(yè)峰會暨“一帶一路”虛擬現(xiàn)實高峰論壇在北京人民大會堂和勝利召開，本屆峰會旨在落實十九大精神，以“立足國際文創(chuàng)、貫徹一帶一路、響應(yīng)軍民融合、聚焦虛擬現(xiàn)實”為主題，以高層次、國際化、時效性等為標(biāo)準(zhǔn)，在融資合作、政策研討、產(chǎn)業(yè)升級和國際對接等方面進(jìn)行了具有成效顯著的深度交流，從而響應(yīng)國家號召“一帶一路”建設(shè)新中國的理念和倡議。而中國歷史悠久，留下了眾多的歷史文化遺產(chǎn)，以鄭和下西洋為例，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入到歷史文化遺產(chǎn)的傳承和開發(fā)中，在復(fù)原并且保護(hù)遺跡、實現(xiàn)文化風(fēng)俗傳播的同時還能促進(jìn)歷史文化與文化產(chǎn)業(yè)資源的相互轉(zhuǎn)化，利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)向人們展現(xiàn)歷史進(jìn)程，更好地進(jìn)行人文與地理的宣傳和推廣。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（簡稱VR）是一項在多個領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的高科技技術(shù)，其涉及到計算機(jī)圖形學(xué)、傳感技術(shù)、人工智能等多方面，有關(guān)的考古數(shù)據(jù)和相關(guān)文獻(xiàn)的研究顯示，已經(jīng)湮滅的歷史可以通過虛擬現(xiàn)實手段重新構(gòu)建并且展示到人們眼前。

2 國內(nèi)外研究與應(yīng)用狀況

國外虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域開始的較早，也有許多成果。英國自然歷史博物館就利用三維掃描技術(shù)將文物的數(shù)字模型傳輸?shù)较到y(tǒng)中，實現(xiàn)了虛擬博物館的建立；又有美國加州大學(xué)洛杉磯分校的William Jepson教授帶領(lǐng)團(tuán)隊城市仿真小組在以色列的戴維森展覽中心完成了古耶路撒冷部落的虛擬重建，重現(xiàn)了在幾個世紀(jì)前在戰(zhàn)爭中幾乎消失殆盡的耶路撒冷風(fēng)貌。

目前國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在歷史文化傳承，遺產(chǎn)保護(hù)和還原領(lǐng)域方面還處于初級階段，與發(fā)達(dá)國家相比存在一定的差距，但是此項技術(shù)已經(jīng)引起相關(guān)學(xué)術(shù)界的重視，很多學(xué)者已進(jìn)入到此領(lǐng)域的研究工作。

如浙江大學(xué)國家級實驗室開發(fā)出一款桌面型虛擬建筑環(huán)境實時漫游系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了三維立體視覺，同時還有人機(jī)交互的部分，整個系統(tǒng)在實時感和真實度上都達(dá)到了頂尖的水平；又比如武漢大學(xué)建造的虛擬現(xiàn)實實驗室，目前為止已經(jīng)成為了國內(nèi)頂尖的虛擬地理環(huán)境教學(xué)的研究教育機(jī)構(gòu)，其以香港志蓮凈苑仿唐建筑群數(shù)字化存檔為例，在計算機(jī)基礎(chǔ)的平臺上構(gòu)建了原型系統(tǒng)。

3 如何利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)再現(xiàn)歷史文化遺跡

由于某些遺跡只能存放于特定的環(huán)境中加以保存，導(dǎo)致不能展現(xiàn)從而不能與公眾見面，而運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)手段可以將歷史文化遺跡制作成各種類型的數(shù)字影像來生動展示原貌。本文通過收集歷史文化資料，查找相關(guān)文獻(xiàn)，采用一系列數(shù)字化的復(fù)原方案，如三維成像、非接觸測量技術(shù)等，通過實地取景、動畫合成等技術(shù)的編輯，通過3dmax建模來還原歷史文化遺跡模型，將遺跡的原貌展現(xiàn)在公眾視野下，其次運(yùn)用101編輯器和Unity3d兩款軟件制作“鄭和下西洋”的過程，在虛擬現(xiàn)實的視角下，以動畫的形式展現(xiàn)。

其中古跡的還原分幾種方案：單個人物、船只三維展示，包括縮放、360°旋轉(zhuǎn)等人性化體驗來觀看文物和整體場景，更有游歷式的方式觀看遺址文化，如古代地貌、生活場景復(fù)原、古代生活器具等。

4 虛擬現(xiàn)實的作用

虛擬顯示技術(shù)對現(xiàn)有文物的物品介紹、展覽、以及巡游等展覽方式，再與原有的傳統(tǒng)展示相結(jié)合可以更加全面、生動地讓大眾了解文物的各種數(shù)據(jù)，這種技術(shù)的應(yīng)用的方法更加貼合了現(xiàn)代人獲取信息的途徑。在讓民眾了解到平時不易接觸的珍貴歷史文物的同時，又可以通過多種手段開展如考古實驗、培訓(xùn)等。通過多媒體展示歷史文化，讓大眾從被動到主動的去接受和學(xué)習(xí)歷史，讓觀賞者積極主動的參與到其中。

網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)已經(jīng)十分普及，通過網(wǎng)絡(luò)將整合的文化資源用虛擬現(xiàn)實的方式傳播給公眾，可以更加快捷、方便地提高知名度，減少公眾對實體的關(guān)注度，更加有效地傳承此歷史過程的精神，也可以減輕保護(hù)歷史文物所面臨的壓力。

虛擬現(xiàn)實與歷史文化研究的互相結(jié)合，還可以通過開發(fā)虛擬旅游業(yè)來進(jìn)行實現(xiàn)。虛擬景點觀光與現(xiàn)實景點觀光的相互結(jié)合，能夠減輕現(xiàn)實景點的維護(hù)工作壓力，更加能實現(xiàn)民眾對大型景區(qū)的深入觀賞、親身體會古老文化的意愿。同時這種通過虛擬現(xiàn)實來進(jìn)行旅游的行為更加能提高歷史遺跡與知名景點的客流量。

5 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于教育行業(yè)的意義

傳統(tǒng)教學(xué)是建立在課本與黑板之上，如今演變?yōu)镻PT和學(xué)生之間的關(guān)系，通常是老師講學(xué)生聽的方式，很多物品的展示是不全面，并達(dá)不到效果的，更多是學(xué)生根據(jù)文字的想象而得來的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，彌補(bǔ)了這一缺陷，可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中看到真實的環(huán)境與物品，能夠直觀去體驗，更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

針對上述問題，通過虛擬現(xiàn)技術(shù)可以讓使用者完全沉浸在虛擬環(huán)境中，通過虛擬三維空間中的交互來帶動實際動手操作交互，并通過虛擬頭盔屏幕顯示環(huán)境為輔助教學(xué)提供展示更加真實的平臺，從整體入手，提升實驗效果并激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣。

可以從以下4個方面來設(shè)計方案。

（1）科技感：讓學(xué)生如親臨現(xiàn)場一樣，與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。讓學(xué)生看到生活中看不到的物品與場景。

（2）沉浸性：為使用者提供更好的臨場感，使學(xué)生如同置身另一世界，為學(xué)生感官上認(rèn)知操作提供幫助。

（3）交互性：為使用者提供形象的交互體驗，通過交互設(shè)備模擬現(xiàn)實中的操作，使學(xué)生實際操作水平得到有效提升。

（4）想象性：為使用者提供更深層次的理性認(rèn)識，彌補(bǔ)書本或平面資料在三維空間中認(rèn)知的不足，并更多地激發(fā)學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力。

6 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于文化遺跡保護(hù)的主要問題

（1）虛擬交互系統(tǒng)功能不夠完善。很多文化遺產(chǎn)的虛擬交互系統(tǒng)側(cè)重場景視覺效果的體驗，對系統(tǒng)開發(fā)并不夠重視，一些虛擬交互系統(tǒng)與文化遺產(chǎn)保護(hù)研究結(jié)合的不夠深入，虛擬系統(tǒng)提供信息不夠全面，缺乏使用價值，導(dǎo)致虛擬現(xiàn)實技術(shù)起不到應(yīng)有的作用。

（2）虛擬現(xiàn)實技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致系統(tǒng)開發(fā)難度較大和成本較高，并且系統(tǒng)開發(fā)周期長，使虛擬現(xiàn)實技術(shù)得不到推廣。

7 本文研究創(chuàng)新點

（1）探索國際上先進(jìn)虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺，降低虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于遺產(chǎn)保護(hù)、傳承創(chuàng)新技術(shù)的難度并且縮短開發(fā)周期，從而摸索出切實可行的保護(hù)策略和措施，并統(tǒng)一虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，節(jié)省成本。

（2）通過實際虛擬現(xiàn)實案例的制作——鄭和下西洋為例，探索一個切實可行的三維虛擬系統(tǒng)框架，并研究完整的三維數(shù)字模型，在三維虛擬交互開發(fā)平臺中建立完善各種交互的功能和效果。

8 結(jié)語

運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，大眾可以在虛擬現(xiàn)實平臺中任意觀看、自由行走，其沖擊力較傳統(tǒng)方式更強(qiáng)，讓人有身臨其境的真實感受，給人以更加直觀的感受，大大促進(jìn)人們對歷史文化的了解，提高人們對文化遺產(chǎn)本身的保護(hù)和利用意識。

參考文獻(xiàn)

[1] 斯凱.奈特，虛擬現(xiàn)實[M].仙顏信息技術(shù)，譯.北京：中國人民大學(xué)出版社，2016.

[2] 馮星宇，田建良.基于虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)的河西走廊古民居歷史再現(xiàn)[J].美與時代：城市版，2017（4）：30-31.

[3] 羅杰.面向建筑的虛擬漫游系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D].大慶石油學(xué)院，2002.