摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市旅游景點已經(jīng)成為游客觀光的主要去處之一，而傳統(tǒng)的古建筑必然是游客出行的網(wǎng)紅打卡地，由此帶來的旅游發(fā)展和古建筑保護研究之間的矛盾已成為城市旅游業(yè)發(fā)展過程中面臨的主要問題。近年來，隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，對古建筑進行數(shù)字化建模，并借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行立體化、交互式展示已得到了有關(guān)部門的大力支持。本文以重慶磁器口古鎮(zhèn)為載體進行項目設(shè)計，借助三維技術(shù)對建筑進行數(shù)字化復(fù)原，并通過虛擬現(xiàn)實的手法來呈現(xiàn)、探索、研究虛擬仿真技術(shù)對古建文化遺產(chǎn)的旅游開發(fā)和保護的新途徑，并把項目研究融入專業(yè)教學(xué)中，在人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)得以更好地實踐，提高研究價值。

關(guān)鍵詞：古建筑復(fù)原；虛擬現(xiàn)實；數(shù)字化

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是用一個計算機仿真系統(tǒng)模擬另一個真實或虛擬世界系統(tǒng)的技術(shù)。這種虛擬世界是借助三維建模技術(shù)由計算機生成的，數(shù)據(jù)來源可以是真實的世界，也可以是設(shè)計構(gòu)想中的虛擬世界，用戶可借助智能穿戴設(shè)備，從視覺、聽覺及觸覺等多種傳感通道與虛擬世界進行交互體驗。它是以虛擬仿真的方式給用戶創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界，并通過頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套等輔助傳感裝備，提供給用戶一個更為直觀的三維界面，并進行實時交互，使用戶可以參與并探索虛擬仿真對象在所處環(huán)境中的作用與變化，從而產(chǎn)生沉浸感，有更好的體驗。

二、古建數(shù)字化復(fù)原的意義

在我國數(shù)千年的發(fā)展歷程中，孕育了深厚的文化藝術(shù)財富，其中建筑遺產(chǎn)以實體存在的形式有著非常重要的地位，對其進行保護傳承和旅游開發(fā)展示，對于傳統(tǒng)建筑文化的發(fā)揚光大有著重要的現(xiàn)實意義。在現(xiàn)存的古建筑中，多數(shù)宮殿、廟宇、歷史街區(qū)，已經(jīng)成為旅游開發(fā)的重要場所，也是游客出行觀光的主要目的地之一。對古建筑和歷史街區(qū)的保護與開發(fā)，實際上也是對傳統(tǒng)建筑文化的傳承。如果建筑遺產(chǎn)只有保護而沒有對外開放，其存在的價值就會大打折扣。畢竟對于廣大人民群眾而言，單純借助書本去了解建筑文化過于抽象，缺乏實際的體驗感受。同時受時間、經(jīng)濟條件等因素的影響，對建筑文化藝術(shù)的了解和研究多停留在書本介紹層面，實地調(diào)研考察取證還比較少。

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，通過三維建模技術(shù)和虛擬現(xiàn)實的結(jié)合，對古建筑進行數(shù)字復(fù)原的設(shè)計表現(xiàn)已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用，它可以對建筑樣式、歷史街區(qū)進行復(fù)原設(shè)計，并通過虛擬現(xiàn)實手段對建筑文物進行交互展示，加深人們對建筑藝術(shù)的認識和理解。另一方面，也可以通過在線旅游的形式進行景區(qū)的宣傳和展示。較之于文字圖片，這種展示方式更為直觀，能為受時間和經(jīng)濟條件限制的人們帶來更好的虛擬現(xiàn)實體驗，深化對建筑藝術(shù)價值的認知，在一定程度上降低了古建筑和歷史街區(qū)的保護成本，減少對古建筑的破壞，使得建筑遺產(chǎn)的文化價值和歷史價值能得到更好的保護與傳承。

當前，我國針對古建筑數(shù)字化復(fù)原和虛擬現(xiàn)實的融合開發(fā)還比較少，主要原因在于VR技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛，設(shè)備價格比較高，同時針對古建筑和歷史街區(qū)的VR內(nèi)容開發(fā)也比較少，多數(shù)還停留在研究層面。但相信隨著虛擬現(xiàn)實的廣泛應(yīng)用，用于建筑文物的保護與傳承會受到越來越多的重視，虛擬現(xiàn)實技術(shù)會發(fā)揮更大作用和價值，為古建筑數(shù)字化保護和傳承帶來更多的便利。

三、當前古建筑遺產(chǎn)保護和開發(fā)中存在的問題

我國建筑古跡和歷史街區(qū)資源較為豐富，但是隨著旅游開發(fā)和商業(yè)運作，雖然地方政府也加大了對建筑遺產(chǎn)的保護力度，但是古建筑受到的破壞還是比較嚴重。另一方面，游客參觀旅游基本是以走馬觀花的形式，在導(dǎo)游的引導(dǎo)下粗略了解一些基本的信息，對于建筑的深層內(nèi)涵知之甚少，對于建筑文化的傳承作用不大。不管是從保護的角度還是從文化傳承的角度看，這種形式都存在一些問題。

其一，建筑遺產(chǎn)作為人類活動的歷史見證者，對其進行保護是必然的選擇，但是光保護而不對外開放，也不符合文化傳播傳承的主旨。在保護和開發(fā)過程中多少會受到自然災(zāi)害或人為破壞的影響，造成建筑物構(gòu)件的損毀。同時，在對外開放的過程中，受游客素養(yǎng)和人群數(shù)量等因素影響，建筑文物也不可避免會遭到有意或無意的破壞，影響建筑物的歷史價值。

其二，目前我國建筑遺產(chǎn)保護手段還比較單一，基本是靠人工保護和修復(fù)，而很多傳統(tǒng)的建筑工藝隨著社會的發(fā)展已慢慢失傳，這給文物修復(fù)工作造成了極大的困難。另外，隨著游客增多帶來的破壞性行為也很難阻止，讓建筑遺產(chǎn)保護工作難上加難?，F(xiàn)在多采用圈起重要建筑，使其與游客保持一定距離，開放一般建筑供游客參觀的形式，配合有損壞再進行修復(fù)的方式，但受制于工藝等因素，翻修后的建筑已慢慢失去了原有的藝術(shù)價值。同時，單純靠人工修復(fù)建筑古跡，由于對建筑材料、建筑工藝以及對建筑結(jié)構(gòu)認識的差異，建筑物會受到一定損壞，且人工修復(fù)周期比較長，危險系數(shù)也比較高。

其三，目前我國已開放了大量名勝古跡、歷史街區(qū)，旅游人員眾多，對建筑遺產(chǎn)的保護造成更大的壓力，如保護措施跟不上，會帶來難以預(yù)估的損失。另外，在對外開放的過程中，建筑遺產(chǎn)的介紹還是以傳統(tǒng)的圖文和導(dǎo)游介紹的方式為主，形式過于單一，對文物的認識了解和傳承延續(xù)作用比較差，游客基本還是走馬觀花，沒有更好地去探索建筑藝術(shù)和歷史文化，也喚不起群眾對文物保護傳承的意識。

四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑遺產(chǎn)保護中的優(yōu)勢

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以借助三維建模對建筑進行數(shù)字化復(fù)原設(shè)計，在設(shè)計過程中可以在建筑專家的指導(dǎo)下一比一真實還原建筑的原始風(fēng)貌，展現(xiàn)建筑的魅力，在建筑遺產(chǎn)保護和傳承中有很多優(yōu)勢。

其一，由于建筑物件長期暴露在自然環(huán)境中，受自然災(zāi)害和游客的影響比較大，借助于虛擬仿真技術(shù)對建筑古跡進行立體化的數(shù)字模擬，游客可以通過虛擬現(xiàn)實的方式身臨其境地感受建筑藝術(shù)的魅力，在豐富旅游資源開發(fā)的同時，也能減輕人為活動對建筑遺跡的損壞影響，還可以減小保護的壓力。

其二，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是基于古建筑數(shù)字化呈現(xiàn)的保護手段，內(nèi)容和形式更為豐富，可以對建筑設(shè)計、歷史價值、人文價值等進行深入挖掘和展示，對普通觀眾而言，深層次理解建筑藝術(shù)所帶來的啟發(fā)會更為豐富，這對文化的傳承也更有幫助。同時，虛擬現(xiàn)實展示方式可以打破時間和空間的限制，對于不易到達的地方，參觀者可以借助VR資源隨時隨地進行在線觀摩，有更多的機會去認識和了解建筑遺產(chǎn)文化資源，這對于文化教育和古建筑的保護傳承也會起到更大的作用。

五、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑古跡中的應(yīng)用實踐

目前，在我國建筑古跡的開發(fā)保護中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用比較有代表性的有數(shù)字故宮、數(shù)字敦煌、香港天壇大佛等，且都得到了好評。在本文的研究實踐中，依托于重慶磁器口古鎮(zhèn)作為項目實踐的載體，借助三維技術(shù)對建筑進行數(shù)字化復(fù)原，并通過虛擬現(xiàn)實的手法來呈現(xiàn)，探索研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)對古建筑文化遺產(chǎn)的旅游開發(fā)和保護的新途徑，并把項目研究融入專業(yè)教學(xué)中，在人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)得以更好地實踐。

為了確保項目實踐的順利開展，可以組織教師團隊進行方案的構(gòu)思、策劃、設(shè)計，結(jié)合古鎮(zhèn)的地形圖和建筑樣式進行分析和合理規(guī)劃復(fù)原設(shè)計的內(nèi)容，結(jié)合古鎮(zhèn)歷史文化，在展現(xiàn)建筑藝術(shù)的同時融入文化內(nèi)涵，豐富虛擬現(xiàn)實表現(xiàn)的內(nèi)容。首先，在確定設(shè)計內(nèi)容的基礎(chǔ)上，以項目的形式融入專業(yè)課程教學(xué)中，組織學(xué)生進行現(xiàn)場調(diào)研，實地測量，采集第一手數(shù)據(jù)，為后續(xù)的圖紙繪制提供數(shù)據(jù)支撐，力求在比例結(jié)構(gòu)上如實還原。其次，在平面圖紙的基礎(chǔ)上進行三維建模，進行立體化的復(fù)原設(shè)計，此環(huán)節(jié)要求在對地形地貌、建筑樣式、景觀小品如實還原的基礎(chǔ)上，適當進行藝術(shù)化的設(shè)計表現(xiàn)。最后，在模型制作完成的基礎(chǔ)上，把建筑場景導(dǎo)入虛擬引擎中進行編輯和效果呈現(xiàn)，結(jié)合人物素材、歷史文化、背景音樂等進行交互設(shè)計，提高虛擬現(xiàn)實內(nèi)容呈現(xiàn)的體驗感和沉浸感，在最終確定的基礎(chǔ)上打包輸出，并借助虛擬現(xiàn)實設(shè)備進行觀摩體驗，最終達到建筑遺產(chǎn)保護傳承的效果。

六、結(jié)語

綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于歷史建筑文化遺產(chǎn)保護和傳承具有重要的實用價值，它能模擬建筑遺產(chǎn)的現(xiàn)狀和歷史中存在的情景，既可以進行復(fù)原設(shè)計，又能融入建筑遺產(chǎn)歷史文化，加深對建筑古跡相關(guān)知識的理解和認識。此外，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行建筑數(shù)字復(fù)原，建立三維數(shù)字模型數(shù)據(jù)，有利于建筑遺產(chǎn)信息存檔及永久性保存，對于建筑遺產(chǎn)研究和開發(fā)利用都更加便捷。虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以突破時間和空間的限制，政府可以通過建立虛擬博物館的形式，面向全世界進行建筑文化的交流，實現(xiàn)對建筑文化遺產(chǎn)資源的最大化保護、開發(fā)和傳承，促進建筑文化藝術(shù)的繁榮。

基金項目

重慶工程學(xué)院2017年校內(nèi)科研基金資助項目“虛擬仿真協(xié)同創(chuàng)新團隊”（項目編號：2018xcxtd01）。

作者簡介

劉濤，1979年5月生，男，漢族，貴州畢節(jié)人，副教授，碩士，研究方向為藝術(shù)設(shè)計和虛擬現(xiàn)實。

參考文獻

[1]宋林柯.試論虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑遺產(chǎn)保護中的應(yīng)用[J].中國住宅設(shè)施，2017（4）：117-118.

[2]高力群，楊波.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在河北省非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護中的應(yīng)用研究[J].大舞臺，2015（3）：231-232.