崔利星 秦逸軒 余娜

摘 要：網(wǎng)絡(luò)世界正在向虛擬數(shù)字化發(fā)展，在未來迅速發(fā)展的時(shí)間里，部分領(lǐng)域會(huì)逐漸實(shí)現(xiàn)漫游虛擬化，也就是說會(huì)有越來越多的人用到虛擬操作系統(tǒng)。當(dāng)今社會(huì)，設(shè)計(jì)師通過技術(shù)或設(shè)備就可模擬出一個(gè)可交互的空間場(chǎng)景設(shè)計(jì)，并且可以展示出較為全面以及真實(shí)的建筑及其自然環(huán)境，該篇文章則是以倉頡廟的虛擬場(chǎng)景搭建技術(shù)為例，重點(diǎn)介紹三維建模技術(shù)、三維渲染技術(shù)、全景視頻后期處理技術(shù)等，最終實(shí)現(xiàn)倉頡廟漫游場(chǎng)景的搭建。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);漫游場(chǎng)景構(gòu)建;倉頡文化

倉頡廟的漫游場(chǎng)景將廟內(nèi)的建筑及文化環(huán)境以三維的視覺效果呈現(xiàn)給觀眾，將二維的視覺效果模擬成真實(shí)的三維效果，并呈現(xiàn)給每一位觀眾，為觀賞者提供不同的觀賞層次以及畫面角度，便于移動(dòng)各個(gè)方向，，并有一個(gè)愉快的心情來觀看場(chǎng)景展示，以達(dá)到身臨其境的真實(shí)環(huán)境效果。隨著陜西省經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，旅游文化產(chǎn)業(yè)也在日益發(fā)展，此次漫游場(chǎng)景的設(shè)計(jì)則有利于宣傳陜西渭南的景點(diǎn)文化，提高當(dāng)?shù)刂?，進(jìn)而選擇旅游的實(shí)地取景則變得尤為重要。

一、倉頡廟介紹

位于陜西省白水縣城東北35千米處史官鄉(xiāng)，是為了紀(jì)念文字始祖?zhèn)}頡所建造的建筑房屋。倉頡廟位于湖南、湖北、江西三省交界處的黃龍山，南臨黃河的重要支流洛河，占地約16-17畝地，南北呈長(zhǎng)方形坐落，高墻厚垣環(huán)繞在，建筑的周圍，周邊布局完整，整組建筑自南向北在中軸線上有序排列，分別為墓冢、山門、前殿、中殿、寢殿等格局分布。在主體建筑樓的兩側(cè)又分布著戲樓、鐘鼓樓、廂房等其他庭院，在倉頡廟內(nèi)歷年樹立的碑石眾多，雖經(jīng)在曾經(jīng)的戰(zhàn)亂多中有破損和丟失，但如今現(xiàn)保存的仍有十八通，位于前殿的內(nèi)部。

白水倉頡廟是中國(guó)僅有保存的紀(jì)念文字創(chuàng)造發(fā)明的建筑，在2001年6月，被我國(guó)國(guó)務(wù)院列為全國(guó)重點(diǎn)的文物保護(hù)單位，是中國(guó)文字類遺跡中唯一的重點(diǎn)文物保護(hù)單位，也是唯一兼有紅色文化的建筑單位，西北野戰(zhàn)軍指揮部舊址就位于倉頡廟內(nèi)。解放戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，西北人民野戰(zhàn)軍司令部在此整訓(xùn)干部。彭德懷、賀龍?jiān)H瞻廟容并嚴(yán)令保護(hù)，題寫“保護(hù)文物古跡，任何人不得隨意破壞”的命令。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)

（一）技術(shù)介紹

虛擬與現(xiàn)實(shí)的技術(shù)（Virtual Reality，縮寫為VR）它是近些年來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起來而含帶的一項(xiàng)新技術(shù)。它包括計(jì)算機(jī)電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)等;其基本實(shí)現(xiàn)了電腦可以模擬出真實(shí)的虛擬環(huán)境，從而使人能身臨其境沉醉其中。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步，各行各業(yè)都對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的需求變得越來越大。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也在現(xiàn)實(shí)生活以及社會(huì)方便取得了巨大的成功，逐步在互聯(lián)網(wǎng)中成為一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域。虛擬技術(shù)是一種組合或分區(qū)現(xiàn)存的的計(jì)算機(jī)資源，這些資源在多個(gè)社會(huì)環(huán)境中進(jìn)行多方便的操作。虛擬現(xiàn)實(shí)是多媒體技術(shù)中較高狀態(tài)的應(yīng)用形式;例如傳感技術(shù)、人工的智能方面以及計(jì)算機(jī)的其他技術(shù)等都有應(yīng)用。它們都傾向于三維模型的圖像展示、三維定位系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)以及傳感技術(shù)等;隨著現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)社會(huì)已經(jīng)真正的實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)，我們就好像身處于一個(gè)具有三維的聽覺、視覺、觸覺的感官世界，并且現(xiàn)在人與環(huán)境的就可以很方便的通過人體的機(jī)能和我們構(gòu)建的設(shè)備進(jìn)行信息以及其他方面的交互，讓人可以沒有限制的觀察三維空間內(nèi)的事物。

（二）技術(shù)應(yīng)用

1.虛擬現(xiàn)實(shí)在影視娛樂中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在影視行業(yè)也有廣泛使用，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為主而建立的虛擬現(xiàn)實(shí)、動(dòng)感平臺(tái)、多人互動(dòng)等技術(shù)巧妙結(jié)合于一體實(shí)現(xiàn)觀眾身臨其境的體驗(yàn)項(xiàng)目的9dvr體驗(yàn)館已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。體驗(yàn)館建成到現(xiàn)在來，產(chǎn)生的影響力也比較廣。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域也是有一番成就，如室內(nèi)的裝潢設(shè)計(jì)，人們可以利用vr把室內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)、房屋型戶通過虛擬技術(shù)給大家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)模擬，使室內(nèi)環(huán)境可以在裝修前就展現(xiàn)給消費(fèi)者。在設(shè)計(jì)的前期，設(shè)計(jì)師可以把自己的設(shè)計(jì)想法通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提前模擬出來，可以預(yù)先看到室內(nèi)設(shè)計(jì)的實(shí)際效果，這樣既節(jié)省成本，又降低了設(shè)計(jì)時(shí)間，省時(shí)省力。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

醫(yī)學(xué)方面的專家們利用VR技術(shù)，在虛擬空間中模擬人體的部位和器官，便于學(xué)生在學(xué)習(xí)期間大膽放心操心，切身感受到手術(shù)刀在人體操作、觸碰到骨頭的感覺，使學(xué)生能夠通過實(shí)踐，提高手術(shù)經(jīng)驗(yàn)。有了該技術(shù)主刀醫(yī)生們?cè)谑中g(shù)前，也可以事先模擬此次手術(shù)，降低手術(shù)中出現(xiàn)的意外，也可以提高手術(shù)的成功率。

4.虛擬現(xiàn)實(shí)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

在我們身處的教育領(lǐng)域中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有了一個(gè)很大的進(jìn)步。在我們現(xiàn)在的學(xué)習(xí)課堂及其書本上都可以隨處可見虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境;以及構(gòu)建的虛擬實(shí)驗(yàn)室，如物理、生物、化學(xué)等學(xué)科都可以進(jìn)行探索實(shí)踐;還可降低實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的一些成本。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為我們提供較為寫實(shí)，生動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，使大家有一個(gè)不一樣的學(xué)習(xí)環(huán)境，受益多多。

三、漫游場(chǎng)景構(gòu)建

（一）實(shí)踐設(shè)計(jì)和分析

1.實(shí)踐設(shè)計(jì)

（1）素材采集

制作場(chǎng)景之前，需要去倉頡廟進(jìn)行素材采集，將倉頡廟里每一棟房子都進(jìn)行拍攝，并且要把房子的細(xì)節(jié)也要都拍攝下來，在素材采集時(shí)，最好可以將物體不同角度的正視圖拍攝下來，這樣方便我們后期制作貼圖。拍攝完畢之后，要將拍攝好的素材進(jìn)行整理，將每一棟房子的圖片放在一塊，分類歸納，如圖1所示。

（2）模型制作

需要將每一棟建筑都制作出來，利用采集的圖片作為參考，在MaYa中進(jìn)行建模，如圖2、圖3、圖4所示。

（3）UV制作

模型制作完畢后，需要將模型的UV進(jìn)行展開，這樣才能進(jìn)行后面的貼圖制作，由于是將拍攝好的圖片直接貼在模型上，所以不需要將模型的UV全部擺放在一起，如圖5所示。

（4）貼圖制作

將采集好的素材圖片貼到模型上，用UV來匹配貼圖，因?yàn)椴杉膱D片并不是完美的，需要進(jìn)行處理才能使用，如圖6所示。

（5）Unity3D進(jìn)行場(chǎng)景制作

將制作好的模型和貼圖導(dǎo)入unity中，在引擎中制作好地形，將模型按照真實(shí)的位置進(jìn)行擺放，加入攝像機(jī)，進(jìn)行攝像機(jī)動(dòng)畫，最后渲染視頻，如圖7、圖8、圖9所示。

2.可行性分析

通過硬件設(shè)備以及軟件技術(shù)的結(jié)合來對(duì)本次實(shí)踐進(jìn)行可行性分析：

（1）本次實(shí)踐主要運(yùn)用三維建模技術(shù)，三維渲染技術(shù)以及后期處理技術(shù)，等，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上運(yùn)用理論知識(shí)，理論結(jié)合實(shí)踐的配合來對(duì)本次設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（2）現(xiàn)有的設(shè)備則包括筆記本電腦，以及需要后期制作及合成的所有軟件來確保本次設(shè)計(jì)的成功。

（3）參考了我國(guó)各高校以及各事業(yè)單位實(shí)踐成功的案例，相關(guān)的歷史文獻(xiàn)，著名書籍的理論指導(dǎo)，來從中來獲取更多可能性，進(jìn)而提高此次實(shí)踐的成功。

3.硬件設(shè)備和軟件工具

（1）電腦

所選用的硬件設(shè)備就是較為高配的筆記本電腦，要求速度快，當(dāng)前電腦運(yùn)行的環(huán)境為：windows10系統(tǒng)處理器cpu 為i5 11400h 顯卡為2060tai，后臺(tái)運(yùn)行在8G及以上，力求在制作過程中達(dá)到一次完成。

（2）軟件工具

3D MAX、C4D、MAYA等軟件工具建出倉頡廟的建筑模型，加上建筑材質(zhì)（貼圖、反射光、質(zhì)感等），燈光，場(chǎng)景貼圖，再在建模內(nèi)添加攝像機(jī)，來進(jìn)行廟內(nèi)環(huán)繞，展現(xiàn)效果。

Unity3D后期效果處理，交互及漫游等。

四、結(jié)語

場(chǎng)景漫游技術(shù)作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵組成部分之一，在三維場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)真實(shí)生活中的場(chǎng)景，而這完美的展現(xiàn)即就是系統(tǒng)良好交互性的基礎(chǔ)。漫游系統(tǒng)在日常生活中起著不可忽視的作用，本文從場(chǎng)景漫游的技術(shù)將自己的所學(xué)所懂，將理論與實(shí)踐完美結(jié)合，來推廣倉頡廟的地域文化，也賦予了倉頡文化新的生命展現(xiàn)?？茖W(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息時(shí)代化的到來，此次的研究實(shí)踐是為創(chuàng)造更多的可能性，并為未來的科技發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的文化傳播基礎(chǔ)。

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