摘要：白鹿洞書院作為我國四大書院之首，是江西書院文化的載體與見證。白鹿洞書院以數(shù)字化保存和傳播的方式實現(xiàn)其書院文化的現(xiàn)代傳承，符合時代發(fā)展要求，是有力建設推動贛文化傳承的重要體現(xiàn)?，F(xiàn)介紹了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征，闡述了基于UE4虛擬現(xiàn)實技術(shù)的白鹿洞書院虛擬開發(fā)過程，并對白鹿洞書院虛擬環(huán)境進行了測評，提升用戶體驗，實現(xiàn)書院文化的現(xiàn)代傳承。

關鍵詞：UE4虛擬現(xiàn)實技術(shù);白鹿洞書院文化;現(xiàn)代傳承

0 引言

筆者曾在《基于現(xiàn)代傳承視角下白鹿洞書院文化的保護利用研究》一文中，對白鹿洞書院的發(fā)展現(xiàn)狀進行了剖析，進而發(fā)現(xiàn)白鹿洞書院存在文化資源開發(fā)不夠充分、傳播方式滯后、與當代教育脫節(jié)等問題，并探索出了現(xiàn)代傳承的根本內(nèi)涵和場所精神在于“自主的文化研究”和“自由的文化交流”，在理論層面上提出了以VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)促進白鹿洞書院發(fā)展的觀點。在此基礎上，本文將從實踐層面詳細闡述如何利用UE4虛擬現(xiàn)實技術(shù)突顯白鹿洞書院文化的核心內(nèi)涵和場所精神，更新白鹿洞書院文化傳播模式、創(chuàng)新傳播媒介、優(yōu)化傳播體驗，使之更好地與現(xiàn)代教育相融合。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本特征

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）技術(shù)是指以計算機技術(shù)為核心，生成感官層面上逼真的虛擬環(huán)境，用戶通過輸入和輸出設備與虛擬世界中的物體進行交互，進而產(chǎn)生親臨真實環(huán)境的感受和體驗。虛擬環(huán)境可以是對真實世界的模擬，也可以是完全虛構(gòu)的場景，均是通過計算機軟件制作出來的三維模型。

1.1? ? 沉浸感

沉浸感是虛擬現(xiàn)實技術(shù)最核心、最重要的特征，人類通過感官的反饋認識真實世界，對理想的虛擬世界也是如此。虛擬現(xiàn)實技術(shù)沉浸感的程度，就是用戶通過硬件設備和自身感官系統(tǒng)與虛擬環(huán)境中物體交互而產(chǎn)生真實感的體驗度。

1.2? ? 交互性

交互，即交流互動，是主體與主體之間進行“對話”所產(chǎn)生的行為結(jié)果?，F(xiàn)在多指互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中用戶與平臺或用戶之間，在交流互動的對話過程中導致需求、創(chuàng)意與新思維的產(chǎn)生。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性是指用戶通過特定的設備與虛擬環(huán)境進行交流互動，并且通過人類的感知系統(tǒng)對用戶進行反饋?，F(xiàn)在常用的設備主要有VR眼鏡、數(shù)據(jù)手套等智能穿戴設備。

1.3? ? 想象力

虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的想象力與其他想象力有所區(qū)別，設計者對虛擬環(huán)境進行構(gòu)思時，往往是給用戶提供一種在現(xiàn)實生活中難以實現(xiàn)的另類體驗方式。用戶可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對現(xiàn)實生活中受限制的部分進行認知，從而豐富自身的知識結(jié)構(gòu)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的想象力是給用戶提供一次對真實世界認知的體驗機會。

1.4? ? 傳播性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的傳播性之所以強于其他傳播媒介，在于其種類較多，方式新穎，用戶體驗感強。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本分類包括：移動端虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、增強式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)及分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，以上各類虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)均具備較強的計算機和互聯(lián)網(wǎng)特性，較于傳統(tǒng)傳播媒介來說，具備更快的傳播速度、更廣的傳播范圍和更好的傳播體驗。

2 基于UE4虛擬現(xiàn)實技術(shù)的白鹿洞書院虛擬開發(fā)

江西古代書院對我國古代教育和書院文化的發(fā)展及體系的完善發(fā)揮了積極作用。書院文化是贛文化的主要代表之一，不斷加強對書院文化的保護、研究、利用工作，是促進江西文化大發(fā)展、大繁榮的題中應有之義。利用三維建模技術(shù)，對白鹿洞書院進行虛擬環(huán)境重現(xiàn)，可以沖破現(xiàn)實空間的限制，建立非現(xiàn)實性的新平臺、新空間，引領受眾進入一個可重構(gòu)的數(shù)字化認知區(qū)域。

2.1? ? UE4虛擬現(xiàn)實技術(shù)

UE（Unreal Engine）是目前世界最知名、授權(quán)最廣的虛幻引擎，自1998年正式誕生至今，虛幻引擎已經(jīng)成為整體運用程度最高、次世代畫面標準最高的一款游戲引擎。Unreal Engine 4是美國Epic游戲公司研發(fā)的一款3A級次世代游戲引擎，其渲染效果強大，采用PBR物理材質(zhì)系統(tǒng)，其實時渲染效果可以達到類似vray靜幀的效果，成為開發(fā)者最喜愛的虛幻引擎之一。

2.2? ? 白鹿洞書院的3D建模

虛擬環(huán)境的建立是VR技術(shù)的核心內(nèi)容，通過建模模塊搭建現(xiàn)實場景，如利用建模技術(shù)實現(xiàn)白鹿洞書院的數(shù)字化重構(gòu)的主要途徑是獲取一個縱向的延續(xù)性的實際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要建立相應的虛擬環(huán)境模型。

選用3D MAX軟件對白鹿洞書院進行虛擬化建模，其既可以制作三維模型和動畫，又可設置燈光、貼材質(zhì)、渣染等。此外，該軟件對計算機的硬件配置要求不高，便于安裝使用。在書院虛擬模型的構(gòu)建中，重點研究建模技術(shù)和貼圖技術(shù)的實現(xiàn)。白鹿洞書院虛擬模型如圖1所示。

2.3? ? 白鹿洞書院3D模型的UV材質(zhì)貼圖

根據(jù)白鹿洞書院模型的材質(zhì)需求，選擇合適的相關紋理貼圖，賦予場景中的屋頂、墻壁、地面、牌匾等模型上。在設置三維模型的材質(zhì)和貼圖過程中，需要選用png或jpg格式的圖片用于制作軟件中，png格式的圖片可以保留圖片的透明通道，使模型展示的效果更加真實。材質(zhì)貼圖規(guī)范如表1所示。白鹿洞書院材質(zhì)圖庫如圖2所示。

2.4? ? 設置物理碰撞

物理碰撞的設置，是為了避免違反現(xiàn)實生活規(guī)律，避免用戶在進行虛擬現(xiàn)實體驗時，發(fā)生“穿透墻體”“穿透物體”等現(xiàn)象。同時，為了增強用戶真實的體驗感，研究團隊在物體上增加了碰撞體。白鹿洞書院物理碰撞設置區(qū)如圖3所示。

3 產(chǎn)品評測

產(chǎn)品評測涉及兩個階段，分別是內(nèi)部測試和外部測試。內(nèi)部測試主要由項目組成員針對產(chǎn)品的研發(fā)、安裝及BUG等方面進行排查，保證用戶的基本體驗。外部測試是基于已有的VR設備（VR教室），預計針對50名大學生分別進行2次用戶數(shù)據(jù)抽樣調(diào)研，包括調(diào)查問卷、用戶個人感受采訪等方式，通過因子分析對研究結(jié)果進行評價，評價結(jié)果以圖片形式展現(xiàn)，如圖4所示。

從暈眩感測評的反饋數(shù)據(jù)來看，感覺暈眩的用戶只占用戶群體的4%，說明產(chǎn)品的舒適程度已經(jīng)達到虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品的預期目標。另外，從體驗完產(chǎn)品對白鹿洞書院興趣度測評結(jié)果來看，首次體驗產(chǎn)品后表示對白鹿洞書院感興趣的用戶只有8人，經(jīng)過第二次體驗后，大部分用戶對白鹿洞書院產(chǎn)生濃厚興趣，并且表示愿意前往白鹿洞書院體會真正的書院文化。經(jīng)過2次體驗測評，用戶的建議和期望主要有：增加人物角色和交互以及更多的游戲體驗;分辨率更高、更清晰;能夠用虛擬現(xiàn)實環(huán)游世界。

4 結(jié)語

本文通過制作白鹿洞書院的虛擬化場景模型，利用UE4虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實現(xiàn)了白鹿洞書院文化的現(xiàn)代傳承。提高用戶體驗，確定白鹿洞書院文化傳承中具有代表性的重要場景、交互內(nèi)容、切換路線等，是UE4虛擬現(xiàn)實制作過程中最重要的內(nèi)容。建模過程中，設計人員要考慮實際應用對各場景的需求，以確定是利用全景三維數(shù)據(jù)按實景建立模擬場景，還是根據(jù)場景腳本需求人工虛構(gòu)場景;利用全景視頻處理軟件進行后期剪輯處理，得到其全景視頻或全景圖。同時，VR場景交互動畫及界面輸出動畫的PNG序列制作，也要根據(jù)應用場景腳本需求進行相應設計。最后，由編程人員根據(jù)設計腳本，實現(xiàn)UE4虛擬現(xiàn)實技術(shù)內(nèi)容及其交互邏輯的輸出，并測試各場景內(nèi)容及其交互的完善程度。

綜上所述，UE4虛擬現(xiàn)實技術(shù)是白鹿洞書院文化現(xiàn)代傳承行之有效的傳播手段，重構(gòu)、傳承和深化了白鹿洞書院的文化內(nèi)涵和精神魅力。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為當下仿真技術(shù)的一個重要方向，在白鹿洞書院文化的傳承中，通過搭建虛擬環(huán)境，結(jié)合控制模塊和傳感模塊實現(xiàn)用戶與虛擬環(huán)境的交互功能，有效促進了白鹿洞書院文化的現(xiàn)代傳承。

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收稿日期：2020-07-23

作者簡介：熊野川（1991—），男，江西南昌人，碩士研究生，助教，研究方向：藝術(shù)設計。